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Terra X  | 27.02.2011  Jagd nach dem Urmeter

Die Geburt des Meters

Sie setzen dem Chaos aus unterschiedlichen Maßeinheiten ein Ende: Die zwei Astronomen Jean-Baptiste Delambre und Pierre Méchain berechnen Ende des 18. Jahrhunderts den Urmeter, das neue Maß aller Dinge. Doch sie geraten in die Wirren der Französischen Revolution. Aus ihrer Expedition, die nur für kurze Zeit geplant war, werden rund sechseinhalb harte Jahre. 

Mit den modernsten Instrumenten seiner Zeit nimmt der französische Astronom Delambre seine Vermessungen vor.

Die Sendung

Der französische Astronom Delambre

(26.06.2012)

von Sonja Roy

Der Urmeter aus Platin
Der Urmeter aus Platin (Quelle: ZDF)

Am 24. Juni 1792, mitten in den blutigen Wirren der Französischen Revolution, brechen die beiden Wissenschaftler Jean-Baptiste Joseph Delambre und Pierre-François-André Méchain in Paris auf. Ihr Auftrag ist es, eine neue einheitliche Maßeinheit zu berechnen - die des Meters. Denn es gehört zu den Ideen der Revolution, dem damals herrschenden Chaos unterschiedlicher Maßeinheiten ein Ende zu setzen. Alles sollte gleich sein, auch das Längenmaß.

 

Maß-Wirrwarr

Zur Zeit der Revolution gibt es in Europa mehr als 800 Maße und Gewichte. Sie stehen - je nach Region und Ware - für mehr als 250.000 Maßeinheiten alleine auf den Märkten in Frankreich: Ellen, Füße, Finger, Klafter ... Ein freier, gleicher und ehrlicher Handel ist nahezu unmöglich: Wer als reisender Händler in fremde Orte kommt, den können die Bewohner dort sehr leicht betrügen. Das Maß-Chaos erschwert auch die Verwaltung des Staats, da sich Land kaum besteuern lässt, wenn die tatsächliche Größe nicht bekannt ist.

Die Erde als Maßstab

Gemälde: Kaufmann misst mit Elle
Gemälde: Kaufmann misst mit Elle (Quelle: ZDF)
Die verfassunggebende Versammlung in Paris hat im Jahr zuvor beschlossen, wie das neue Maß definiert werden soll: Das Maß - später der oder das "Meter" (griechisch "Maß") - sollte vom Erdumfang abgeleitet werden; und zur möglichst genauen Berechnung musste dieser neu ausgemessen werden. Genauer gesagt sollte der Meter dem zehnmillionsten Teil eines Erdmeridianquadranten entsprechen, also der Entfernung vom Pol zum Äquator. Doch die genaue Länge des Meridians ist nicht bekannt. Es gibt lediglich Schätzungen, die sich auf antike Berechnungen beziehen.

Also verfolgt die Versammlung auf Vorschlag der Akademie der Wissenschaften ein ehrgeiziges Vorhaben und schickt die beiden Archäologen auf den Weg, um ein Teilstück des Meridians zu vermessen.
Animation: Meridian
Animation: Meridian (Quelle: ZDF)
Delambres Kutsche fährt gen Norden nach Dünkirchen, während sich Méchain nach Barcelona aufmacht. Der Plan sieht vor, dass die beiden in Rodez im südlichen Frankreich wieder aufeinander treffen.

Berechnung des Meridians

Auf ihrem Weg dorthin sollen Méchain und Delambre die Länge des Meridian-Abschnitts zwischen den beiden Städten Barcelona und Dünkirchen messen. Ausgehend von dieser Strecke soll dann die genaue Länge des gesamten Meridians - anhand der damals bekannten Krümmung der Erdoberfläche - hochgerechnet werden. Ein neu entwickeltes Fernrohr erlaubt ihnen bislang nicht gekannte Präzision bei der Abstandsmessung.

 

Triangulation

Zu jener Zeit ist man noch nicht in der Lage, große Entfernungen direkt zu messen. Recht exakt lassen sich aber Winkel zwischen mehreren Messpunkten bestimmen. Deshalb berufen sich die beiden Archäologen zur genauen Messung des Meridians auf das Verfahren der Triangulation. Sie bilden dazu ein Dreieck aus zwei weit entfernten Punkten (Achse Barcelona - Paris - Dünkirchen) und dem Fixstern (Nordstern) und messen eine über 1000 Kilometer lange Strecke über Kirchtürme und Bergspitzen hinweg exakt aus. Sobald sie die Länge einer einzigen Seite eines Dreiecks kennen, können sie mit Hilfe der drei Winkel die Länge der anderen Seiten berechnen.

Stich zeigt, wie Menschen Triangulation.
Stich: Triangulation (Quelle: ZDF)
Doch Frankreich befindet sich mitten in den Wirren der Revolution, die von 1789 bis 1799 in Frankreich tobt. Die unterdrückten Bürger erheben sich gegen ihre Ausbeuter, den absolutistischen Herrschern des Ancien Régime, Nachfahren des "Sonnenkönigs" Ludwig XIV., und dem Adel, und kämpfen für "Freiheit, Gleichheit und Brüderlichkeit". Der Befreiungskampf eskaliert zu einem Blutbad ohnegleichen: Tausende bezahlen mit ihrem Leben, ehe Demokratie und Menschenrechte in Frankreich einziehen.

Politische Unruhen erschweren Mission

Vor allem wegen der politischen Unruhen wird die Vermessungsexpedition zu einer beschwerlichen Reise, die sechseinhalb Jahre dauern soll. Delambre gerät in die Fronten, als Preußen in Paris einmarschiert und das revolutionäre Frankreich bekämpfen will. Er wird von den Gardisten für einen Spion gehalten und verdächtigt, gegen die Revolution zu arbeiten. Sie verhaften ihn, lassen ihn aber am Ende wieder frei.

Auch für Méchain verändert sich die Lage, als französische Truppen an der spanischen Grenze aufmarschieren. Méchain wird unter Hausarrest gestellt, da die Spanier fürchten, seine Vermessungsdaten könnten den französischen Feinden nutzen.

Projekt gefährdet

Das Projekt scheint dem Ende geweiht, als in Frankreich die Akademie der Wissenschaft aufgelöst und die Vermessungsexpedition gestoppt wird. Man beauftragt gar jemand anderes, ein provisorisches Meter zu entwickeln - vermutlich um einen Erfolg des neuen Systems nicht mit all den bereits involvierten Wissenschaftlern teilen zu müssen. Zu allem Überfluss entdeckt Méchain, der von den Informationen über die Ereignisse in Frankreich abgeschnitten ist, dass ihm ein Messfehler unterlaufen ist - seine ersten Daten hat er aber bereits nach Paris geschickt. An sich selbst zweifelnd, ist er kurz davor, die Mission abzubrechen.

Beide Archäologen halten aber an ihrem Auftrag fest. Ihr Projekt erhält Anfang 1795 wieder Auftrieb, als in Paris eine neue gemäßigte Zentralregierung die Macht übernimmt und die Akademie der Wissenschaft wieder ins Leben berufen wird. Trotzdem benötigen Méchain und Delambre noch drei Jahre, bis sie mit ihren Ergebnissen nach Paris zurückkehren. Finanzielle Probleme, geografische Widrigkeiten und eine Depression, in die Méchain stürzt, behindern immer wieder das Vorankommen der Expedition.

Meter als neue Maßeinheit

Schließlich nimmt das Vermessungsprojekt ein gutes Ende: Eine internationale Kommission von Wissenschaftlern aus elf Ländern überprüft die jahrelange Arbeit der beiden Astronomen - und kommt zum Schluss, dass die Berechnungen korrekt seien. So präsentiert die Pariser Volksversammlung der Welt den neuen Meter - gegossen in Platin - und erklärt am 10. Dezember 1799 das metrische zum alleingültigen Maßsystem des Landes.
Animation: Unregelmäßige Form der Erde
Animation: Unregelmäßige Form der Erde (Quelle: ZDF)
Was damals niemand bemerkt: In Wahrheit ist das Urmeter durch den Fehler Méchains zu kurz: um ganze 0,2 Millimeter.

Heute weiß man allerdings auch, dass die Idee hinter dem Maß eine Illusion war. Denn die Erde hat keine regelmäßige Form, sie ist keine perfekte Erdkugel, von der sich das Meter genau ableiten ließe. Seit 1983 gilt deshalb für das Meter ein anderer Bezugspunkt. Danach ist ein Meter die Strecke, die das Licht im Vakuum in 1/299.792.458 Sekunden zurücklegt. Trotz dieser veränderten Definition lebt der winzige Fehler Méchains, der nie korrigiert wurde, im metrischen System fort - und das in heute allen Ländern bis auf Liberia, Myanmar und den USA.

Sendungsinformationen

Jagd nach dem Urmeter

Film von Axel Engstfeld
Kamera: Hans Jakobi
Sprecher: Jürg Löw
TV-Redaktion: Günter Myrell

Online-Redaktion: Michael Büsselberg, Sonja Roy

27.02.2011

Sendungsinformationen

Mittwoch 27.01.2016, 07:45 - 08:28 Uhr

Länge: 43 min.

Deutschland , 2011

Altersfreigabe: 6

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