Una esfera aplatada
Col·laboració de Oriol Giné per al capítol Mesurar la Terra
L’any 1671, el rei Lluís XIV va enviar l’astrònom Jean Richer a la ciutat de Caiena (Guaiana Francesa), situada a la vora de l’Atlàntic i a només 5 al nord de l’equador. El pèndol del seu rellotge, d’un metre de llarg, marcava amb exactitud els segons a París. En arribar a Caiena, Richer va comprovar que s’endarreria uns dos minuts i mig diaris.
Va suposar que la força de la gravetat devia ser menor a Caiena que no pas a París (la disminució de la gravetat feia més gran l’amplitud de les oscil·lacions del pèndol) i aviat va arribar a la conclusió que aquest fenomen només podia ser explicat suposant que el radi equatorial fos més gran que el corresponent a zones situades més cap als pols.
Mesuraments posteriors, a càrrec de dues expedicions sota el patrocini de la Reial Acadèmia de Ciències de París (1735-1743), van confirmar que la forma de la Terra és semblant a un globus esfèric comprimit en l’eix polar i lleugerament eixamplat en l’equador. La secció longitudinal d’aquest cos, anomenat el·lipsoide de revolució, és una el·lipse.
La primera expedició va ser dirigida per Charles-Marie de la Condamine (1701-1774) i desenvolupada a Lapònia. El resultat de l’expedició va significar la corroboració de l’aplatament pels pols, i va concreta el tamany de l’arc en 110,6 km. La segona expedició va ser dirigida per Pierre Louis Moreau de Maupertuis (1698-1759) en una sèrie d’experiments a l’Equador i al Perú, i va seguir la línia de la primera, tot i que matissant el tamany de l’arc en 111,7 km.
Aquests resultats corroboraven les tesis de Newton segons les quals la forma del nostre planeta havia d’ésser determinada per la llei de la gravitació universal i per la mecànica terrestre, especialment pel seu moviment rotacional. Efectivament, l’aplatament dels pols és una conseqüència de la diferència de velocitat dels diversos punts de la Terra en el seu moviment rotacional, velocitat que és màxima a l’equador i nul·la als pols. La gran velocitat de les zones equatorials (uns 1.700 km/h) fa que hi aparegui una intensa força centrífuga que tendeix a allunyar la matèria del centre de la Terra.
A més de corroborar les tesis de Newton, les dues expedicions franceses també van desbancar les teories de Jacques Cassini (1625-1712), que sostenia, contràriament a allò que Newton defensava, que la Terra era allargada en la direcció dels seus eixos de rotació, situats a prop dels pols. Tal va ser el sentiment de victòria que Voltaire (1694-1778), que era amic de Maupertuis, el va felicitar per haver aixafat els pols i els Cassini.
Al llarg dels anys han anat rogints diferents propostes sobre les dimensions de l’el·lipsoide que Newton va descriure i que les expedicions de Condamine i Maupertuis van corroborar. El 1924, la Unió Geodèsica i Geofísica Internacional va adoptar l’el·lipsoide proposat per Hayford el 1909, conegut des d’aleshores per l’El·lipsoide Internacional de Referència, les dimensions del qual són 6.378.388 km per al radi equatorial i 6.356.912 km per al radi polar.
Col·laboració de Oriol Giné per al capítol Mesurar la Terra