Struves meridianbåge – historisk mätning genom tio länder

2022-08-07 06:00  
Struves meridianbåge består av 258 huvudtrianglar med 265 huvudmätpunkter, varav 34 är världsarvsklassade. Den sträcker sig från Norge vidare genom Sverige, Finland, Ryssland, Estland, Lettland, Litauen, Belarus, Moldavien och Ukraina. Foto: CHRISTER KUTTAINEN/LEADER TORNEDALEN2020

TEKNIKHISTORIA. Det låter abstrakt: Ett triangelnät av mätpunkter för att beräkna jordklotets form och storlek som sträcker sig genom tio länder. Men Struves meridianbåge är ett geovetenskapligt genombrott som knyter samman forskarvärlden från Norge till Ukraina.

När Teknikhistoria besöker Haparanda ligger snön ännu tung vid Torneälvens västra sida, även om det droppar av smältvatten från gränsbron över till finska Torneå. Men runt skulpturen Struves triangel är det skottat och upptrampat. Här har Haparanda kommun ordnat historisk visning för intresserade av Struves meridianbåge, som ett led i att öka intresset för det Unesco-skyddade världsarvet.

– När jag berättar om evolutionen inom vetenskapen som Struves arbete innebar, är samarbetet ett nyckelord. Hur landsgränser som även skapar kamp och krig kunde överbryggas av vetenskapen i en stark samverkan mellan flera länder. Det speglar ett viktigt samarbete som vi kunde ha även i dag, säger Silvia Colombo, kulturstrateg i Haparanda.

Silvia Colombo, kulturstrateg i Haparanda.

Struves meridianbåge är en 2 821,853711 kilometer lång kedja av kartlagda mätpunkter på jordens yta. Det var den tysk-ryska astronomen Friedrich Georg Wilhelm von Struve som i början av 1800-talet tog initiativ till den mest omfattande mätningen dittills för att klargöra jordklotets exakta form och storlek. Vetenskapsmän i det som i dag är tio länder samarbetade för att bygga de 265 mätstationer som krävdes.

Frågan som Struves gradmätning skulle besvara har varit naturfilosofins stora huvudbry sedan 300-talet före vår tideräkning: bestämningen av jordens storlek och form.

Friedrich Georg Wilhelm Struve (1793–1864) var den tysk-ryska astronom som inledde mätningarna när han var chef för observatoriet i dåvarande ryska Dorpats (nuvarande Tartu i Estland). Han flyttade senare till Pulkovo-observatoriet utanför S:t Petersburg, där han även blev kollega med den svenska astronomen David Lindhagen. David Lindhagen var även den som kom att mäta baslinjen för trianguleringen i Sverige. Foto: HERITAGE/TT

En frågeställning som bland annat har sysselsatt den grekiske filosofen Aristoteles och vetenskapsmannen Isaac Newton. På 1800-talet var det just frågan om hur elliptisk jorden egentligen är som Wilhelm Struve ville få svar på.

– Det fanns andra mätningar som har haft stor betydelse historiskt för att få fram jordens storlek och form. En mätning som bekräftade Newtons slutsatser gjordes i Tornedalen redan på 1700-talet och även andra kortare meridianbågar, som en i Indien, fastslog att det stämde att jorden inte var rund utan elliptisk, alltså avplattad vid polerna. Men Struves meridianbåge kom att bli den längsta mätningen i nord-sydlig riktning, som gav noggrannast data med beräkningar som står sig än i dag, säger Dan Norin, geodetisk expert på Lantmäteriet och Sveriges kontaktperson inom Unesco-samarbetet om meridianbågen.

Mätningarna av triangelkedjan inleddes i Ryssland 1816 och avslutades 1855. Den totala längden blev 2 821,853711 kilometer. Foto: FINSKA LANTMÄTERIVERKET

Den skandinaviska delen av Struves meridianbåge påbörjades med rekognoseringar av möjliga mätpunkter 1845, och året därpå inleddes själva byggarbetet och mätningarna som längs Tornedalen leddes av svenska astronomen Nils Haqvin Selander.

Snön som här och där hindrar framkomligheten under Teknikhistorias besök, är även den en del av berättelsen om de umbäranden som möjliggjorde ett av geovetenskapens stora genombrott.

– Det var utmanande sett till både väder och vind. Det finns beskrivet hur arbetet hindrades av snöglopp även på sommaren och hur tung utrustning fick transporteras långa sträckor i svår terräng med hjälp av lokalbefolkningen. Vädret var ett hinder även när mätningarna inleddes. Vetenskapsmännen ägnade till exempel en stor del av första sommaren åt att försöka mäta på den finska punkten Ounastunturi, men fick komma tillbaka året efter för att göra om det eftersom de aldrig hade klar sikt, säger Dan Norin.

Signalerna på mätpunkterna utgjordes vanligtvis av mer eller mindre stora träkonstruktioner med någon slags signalkonstruktion eller tunna i toppen att rikta teodoliten mot. Foto: FREDRIK AROSENIUS/TOPOGRAFISKA KÅREN

Läs mer: Lista: 7 historiska räknemissar vi minns

Beräkningarna gjordes med triangulering, en mätteknik utvecklad på 1500-talet där avstånd och koordinater kan bestämmas med hjälp av vinkelmätning mellan högt belägna platser. Instrumentet teodolit användes och dess kikare riktades mot signalerna, mätpunkterna, som hade satts upp på höjderna runt omkring.

Normalt bestod mätpunkterna av olika stora träställningar med en tunna eller annan typ av signalkonstruktion i toppen. Sedan kunde de mellanliggande vinklarna avläsas i teodoliten.

Dan Norin, geodetisk expert på Lantmäteriet visar mätinstrumentet teodolit, som användes under Struves mätningar. (Geodesi är vetenskapen som bestämmer punkters läge på jordytan, deras höjd över havet och tyngdkraftsvärden.) Foto: LANTMÄTERIET

– Genom trianguleringen fick man avstånden mellan de 265 huvudpunkterna, och på 13 av dessa huvudpunkter eller i deras omedelbara närhet mättes det astronomiskt för att erhålla noggrann latitud, och även longitud, förklarar Dan Norin, och fortsätter:

– Genom att jämföra latitudskillnaderna med avstånden i nord-sydlig riktning från trianguleringen såg man att latituderna, meridiangraderna, blev längre ju längre norrut man kom. Ur detta kunde man noggrant beräkna jordens avplattning.

Läs mer: Fem världsarv utanför landets gränser

Mätningarna har visat sig stå sig väl även i nutid, när de har kontrollerats med högteknologiska hjälpmedel som gps och satelliter. Som exempel visade sig slutsatsen om att jordens radie vid ekvatorn är 6 378 kilometer ha en avvikelse på bara cirka 250 meter. Mätfelet var några centimeter på en triangelsida, som i snitt var cirka 27 kilometer lång.

Triangulering går ut på att genom vinkelmätning mellan högt belägna platser bestämma avstånd och koordinater genom att bilda trianglar av de uppmätta vinklarna. För att kunna beräkna detta med geometri behöver minst en triangelsida även avståndsbestämmas och minst en punkt behöver koordinatbestämmas astronomiskt, mot stjärnor. Här görs en avståndsmätning med den utrustning som användes för att längdmäta de tio så kallade baslinjerna som ingick i Struves meridianbåge. Foto: PULKOVO OBSERVATORIUM, ST PETERSBURG

Och samarbetet fortsätter även i nutid. För Haparandas del i samverkan inom flera projekt som genomförs bland annat med stöd av EU. Mycket av arbetet går ut på att hitta sätt att lyfta fram det i sig mer teoretiska än visuella vetenskapliga genombrottet som Struves meridianbåge innebär för allmänheten.

Monumentet på meridianbågens sydligaste mätpunkt vid Svarta havets kust i Ukraina. Foto: ASSEDO/WIKIMEDIA

Det är en utmaning för samtliga tio länder som triangelnätet sträcker sig genom i och med att många av de totalt 265 mätpunkterna, från Hammerfest i Norge till Svarta havets kust i Ukraina, är kända sett till sin geografiska placering – men inte synliga för ögat.

Markeringarna som finns kvar består av allt från små hål borrade i berg eller inristade korsformade märken, till stenrösen med en sten eller tegelsten i mitten märkt med ett borrhål. Men bågen uppmärksammas även med olika typer av monument, som obelisken i norska Hammerfest.

Monumentet som markerar den nordligaste mätpunkten för Struves meridianbåge i Hammerfest, Norge. Foto: HERITAGE/TT

Av de fyra svenska Unesco-skyddade mätpunkterna är det bara den på vid Teknikhistorias besök snötäckta Perävaara utanför Haparanda som är bevarad i sitt ursprungliga skick, om än i blygsamt format.

– Vi tittar just nu på hur vi skulle kunna ordna med visningar och informativa skyltar som också innehåller berättelsen om Struve vid världsarvspunkten vi har här i Haparanda. Det kan ju annars vara lite av en överraskning att ta sig upp på höjden i Perävaara och bara mötas av ett kryss i en sten, säger Silvia Colombo.

Mätpunkten för Struves meridianbåge på berget Perävaara utanför Haparanda är utsedd till världsarv av FN-organet Unesco – men till sitt format blygsam: ett inhugget kryss i en jordfast sten. Foto: DAN NORIN

De övriga tre svenska världsarvspunkterna finns på bergen Pullinki i Övertorneå kommun, Jupukka i Pajala kommun och Tynnyrilaki, sydost om Karesuando i Kiruna kommun. Där har de ursprungliga mätpunkterna uppmärksammats med olika skyltar eller monument.

Skulpturen Struves triangel av konstnären Victoria Andersson är placerad på Torneälvens strand i Haparanda, med utsikt mot den finska världsarvspunkten Nedertorneå kyrka. Foto: Angelica Söderberg

Klassades som världsarv 2005

Sverige ingår i en grupp med representanter från samtliga tio länder som Struves meridianbåge löper genom. Gruppen ska egentligen samarbeta i en rapport om förvaltningen av världsarvet till FN-organet Unesco. ”Samarbeten med Ryssland och Belarus är i nuläget pausade, så Riksantikvarien i Norge ska kontakta Unesco för att se om vi till exempel kan dela upp så att vi rapporterar för sig”, säger Dan Norin på Lantmäteriet, som är Sveriges representant i gruppen.

Av de 265 huvudmätpunkterna omfattas 34 av världsarvet: fyra punkter i Norge, fyra i Sverige, sex i Finland, två i Ryssland, tre i Estland, två i Lettland, tre i Litauen, fem i Belarus, en i Moldavien och fyra i Ukraina. Unesco beslutade om att utse Struves meridianbåge till världsarv den 14 juli 2005.

Din bonus som Ny Teknik-läsare: En del av svensk teknikhistoria

Du som är prenumerant på Ny Teknik digitalt får som bonus ett urval av artiklarna från Teknikhistoria, ett magasin om den tekniska och industriella utvecklingen som lett fram till samhället som det ser ut i dag – med fokus på den svenska utvecklingen.

Vill du få en bit av historien direkt hem i brevlådan? Teckna din prenumeration redan i dag på: nyt.se/prenumeration-teknikhistoria

Gilla Teknikhistoria på Facebook för att få senaste nytt ur historien!

Gilla Teknikhistoria på Instagram!

Angelica Söderberg

Mer om: Världsarv

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt