Meridiano de París

Observatorio de París

Línea del meridiano de París

En el año 1634, Francia, entonces gobernada por Luis XIII y el Cardenal Richelieu , decidió que el Meridiano de Ferro, que pasa por la más occidental de las Islas Canarias, se utilizaría como referencia en los mapas, ya que El Hierro (Ferro) era la posición más occidental del mapamundi de Ptolomeo . ^{[ 3 ]} También se creía que estaba exactamente a 20 grados al oeste de París. ^{[ 3 ]} Los astrónomos de la Academia Francesa de Ciencias , fundada en 1666, lograron aclarar la posición de El Hierro con respecto al meridiano de París, que gradualmente suplantó al meridiano de Ferro. ^{[ 3 ]} En 1666, Luis XIV había autorizado la construcción del Observatorio de París . El día del solsticio de verano de 1667, miembros de la Academia de Ciencias trazaron el contorno del futuro edificio en un terreno a las afueras de la ciudad, cerca de la abadía de Port Royal , con el meridiano de París dividiendo exactamente el sitio de norte a sur. ^{[ 4 ]} Los cartógrafos franceses lo usarían como su meridiano principal durante más de 200 años. ^{[ 3 ]} Los mapas antiguos de Europa continental a menudo tienen una cuadrícula común con los grados de París en la parte superior y los grados de Ferro desplazados por 20 en la parte inferior. ^{[ 3 ]}

Un astrónomo francés, el abad Jean Picard , midió la longitud de un grado de latitud a lo largo del meridiano de París ( medición de arco ) y calculó a partir de ella el tamaño de la Tierra durante 1668-1670. ^{[ 1 ]} La aplicación del telescopio a los instrumentos angulares fue un paso importante. Fue el primero que en 1669, con el telescopio, tomando las precauciones que la naturaleza de la operación requería, midió un arco de meridiano preciso ( medición de arco de Picard ). Midió con varillas de madera una línea base de 5663 toises y una segunda o base de verificación de 3902 toises; su red de triangulación se extendía desde Malvoisine, cerca de París, hasta Sourdon , cerca de Amiens . Los ángulos de los triángulos se midieron con un cuadrante provisto de un telescopio con cables cruzados. La diferencia de latitud de las estaciones terminales se determinó mediante observaciones realizadas con un sector en una estrella de Casiopea , obteniéndose una amplitud de 1° 22′ 55″. La medición en grados terrestres dio una longitud de 57 060 toises, de donde dedujo 6 538 594 toises para el diámetro de la Tierra. ^{[ 2 ] [ 5 ]}

Cuatro generaciones de la familia Cassini dirigieron el Observatorio de París . ^{[ 6 ]} Dirigieron los estudios de Francia durante más de 100 años. ^{[ 6 ]} Hasta entonces, las observaciones geodésicas se habían limitado a la determinación de la magnitud de la Tierra considerada como una esfera, pero un descubrimiento realizado por Jean Richer atrajo la atención de los matemáticos hacia su desviación de una forma esférica. Este astrónomo, enviado por la Academia de Ciencias de París a la isla de Cayena (actualmente en la Guayana Francesa ) en Sudamérica, con el propósito de investigar la cantidad de refracción astronómica y otros objetos astronómicos, observó que su reloj, que había sido regulado en París para dar segundos, perdía aproximadamente dos minutos y medio diarios en Cayena, y que para que midiera el tiempo solar medio era necesario acortar el péndulo en más de una línea (aproximadamente _1/12 ^de pulgada). Este hecho, que apenas se creyó hasta que fue confirmado por las observaciones posteriores de Varin y Deshayes en las costas de África y América, se explicó por primera vez en el tercer libro de los Principia de Newton , quien demostró que solo podía atribuirse a una disminución de la gravedad derivada de una protuberancia de las partes ecuatoriales de la Tierra y el consiguiente aumento de la distancia al centro, o del efecto contrario de la fuerza centrífuga. Casi al mismo tiempo (1673) apareció De Horologio Oscillatorio de Christiaan Huygens , en el que por primera vez se encontraron nociones correctas sobre el tema de la fuerza centrífuga . Sin embargo, no parece que se aplicaran a la investigación teórica de la forma de la Tierra antes de la publicación de los Principia de Newton . En 1690, Huygens publicó su De Causa Gravitatis , que contiene una investigación de la forma de la Tierra bajo la suposición de que la atracción de cada partícula es hacia el centro.

Entre 1684 y 1718, Giovanni Domenico Cassini y Jacques Cassini , junto con Philippe de La Hire , realizaron una triangulación, partiendo de la base de Picard en París y extendiéndola hacia el norte hasta Dunkerque y hacia el sur hasta Collioure . Midieron una base de 7246 toises cerca de Perpiñán y una base algo más corta cerca de Dunkerque ; y de la porción norte del arco, que tenía una amplitud de 2° 12′ 9″, obtuvieron 56960 toises para la longitud de un grado; mientras que de la porción sur, cuya amplitud era de 6° 18′ 57″, obtuvieron 57097 toises. La inferencia inmediata de esto fue que, al disminuir el grado con el aumento de la latitud, la Tierra debe ser un esferoide prolato . Esta conclusión se oponía totalmente a las investigaciones teóricas de Newton y Huygens , por lo que la Academia de Ciencias de París decidió realizar una prueba decisiva midiendo arcos a gran distancia entre sí: uno cerca del ecuador y el otro en una latitud elevada. Así surgieron las célebres Misiones Geodésicas Francesas , al Ecuador y a Laponia , esta última dirigida por Pierre Louis Maupertuis . ^{[ 2 ]}

En 1740 , Cassini de Thury publicó en las Memorias de París un relato de una nueva medición del meridiano de París realizada por él mismo y Nicolas Louis de Lacaille . Con el fin de determinar con mayor precisión la variación del grado a lo largo del meridiano, dividieron la distancia entre Dunkerque y Collioure en cuatro arcos parciales de aproximadamente dos grados cada uno, observando la latitud en cinco estaciones. Los resultados obtenidos previamente por Giovanni Domenico y Jacques Cassini no se confirmaron, sino que, por el contrario, la longitud del grado derivada de estos arcos parciales mostró, en general, un aumento con el incremento de la latitud. ^{[ 2 ]}

César-François Cassini de Thury completó el mapa de Cassini , que fue publicado por su hijo Cassini IV en 1790. ^{[ 1 ]} Además, el meridiano de París se vinculó con la colaboración internacional en geodesia y metrología . César-François Cassini de Thury (1714–1784) expresó el proyecto de extender la red geodésica francesa por todo el mundo y conectar los observatorios de París y Greenwich. ^{[ 7 ]} En 1783, la Academia Francesa de Ciencias presentó su propuesta al rey Jorge III . ^{[ 7 ]} Esta conexión y una propuesta del general William Roy llevaron a la primera triangulación de Gran Bretaña. ^{[ 7 ]} La conexión de los estudios de Francia y Gran Bretaña fue repetida por astrónomos y geodestas franceses en 1787 por Cassini IV , en 1823–1825 por François Arago y en 1861–1862 por François Perrier . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

Entre 1792 y 1798, Pierre Méchain y Jean-Baptiste Delambre cartografiaron el arco meridiano de París entre Dunkerque y Barcelona (véase el arco meridiano de Delambre y Méchain ). Extrapolaron esta medición a partir de la distancia del Polo Norte al Ecuador , que era de 5.130.740 toises . Como el metro debía ser igual a una diezmillonésima parte de esta distancia, se definió como 0,513074 toises o 443.296 líneas de la Toise del Perú (véase más abajo) y de la doble toise n.° 1 del aparato que Lavoisier y Borda habían ideado para esta medición a temperaturas específicas. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

A principios del siglo XIX, el arco del meridiano de París fue recalculado con mayor precisión entre las islas Shetland y las Baleares por el astrónomo François Arago , cuyo nombre aparece ahora en las placas o medallones que trazan la ruta del meridiano a través de París (véase más abajo). Biot y Arago publicaron su trabajo como cuarto volumen, tras los tres volúmenes de « Bases du système métrique décimal ou mesure de l'arc méridien compris entre les parallèles de Dunkerque et Barcelone » de Delambre y Méchain (Bases del sistema métrico decimal o medición del arco meridiano comprendido entre los paralelos de Dunkerque y Barcelona ). ^{[ 11 ]}

En la segunda mitad del siglo XIX, Carlos Ibáñez e Ibáñez de Ibero dirigió el levantamiento topográfico de España. ^{[ 12 ]} De 1870 a 1894, el arco del meridiano de París fue medido nuevamente por Perrier y Bassot en Francia y Argelia. ^{[ 6 ] [ 8 ]} En 1879, Ibáñez de Ibero por España y François Perrier por Francia dirigieron la unión de la red geodésica española con Argelia . ^{[ 13 ]} Esta conexión fue una empresa notable donde  se observaron triángulos con una longitud máxima de 270 km desde estaciones de montaña sobre el mar Mediterráneo . ^{[ 6 ] [ 14 ]} La triangulación de Francia se conectó entonces con las de Gran Bretaña, España y Argelia y, por lo tanto, la medición del arco del meridiano de París se extendió desde Shetland hasta el Sahara . ^{[ 13 ]}

Las coordenadas fundamentales del Panteón también se obtuvieron nuevamente, conectando el Panteón y el Observatorio de París con las cinco estaciones de Bry-sur-Marne, Morlu, Mont Valérien, Chatillon y Montsouris, donde se realizaron las observaciones de latitud y acimut. ^{[ 2 ]}

Con la llegada de la telegrafía inalámbrica, Francia instaló un transmisor en la Torre Eiffel para emitir una señal horaria. ^{[ 21 ]} La creación de la Oficina Internacional del Tiempo , con sede en el Observatorio de París , se decidió durante la Conferencia Internacional de la Hora Radiotécnica de 1912. Al año siguiente se intentó regular el estatus internacional de la oficina mediante la creación de un convenio internacional . Sin embargo, el convenio no fue ratificado por sus países miembros debido al estallido de la Primera Guerra Mundial . En 1919, después de la guerra, se decidió convertir a la oficina en el órgano ejecutivo de la Comisión Internacional del Tiempo , una de las comisiones de la entonces recién fundada Unión Astronómica Internacional (IAU).

Desde 1956 hasta 1987, la Oficina Internacional del Tiempo formó parte de la Federación de Servicios de Análisis de Datos Astronómicos y Geofísicos (FAGS). En 1987, la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) asumió las tareas de la oficina relacionadas con la combinación de diferentes mediciones del Tiempo Atómico . El Servicio Internacional de Sistemas de Referencia y Rotación Terrestre (IERS), establecido en su forma actual en 1987 por la Unión Astronómica Internacional y la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica (IUGG), asumió las tareas relacionadas con la corrección del tiempo con respecto al marco de referencia celeste y la rotación de la Tierra para la realización del Tiempo Universal Coordinado (UTC).