Blog: Waardevolle metingen (Frans van Lunteren)

Door Frans van Lunteren

Wetenschap dient zoveel mogelijk waardevrij te zijn. De enige waarde die de wetenschap erkent is waarheid. In de praktijk is dit ideaal lastig te verwezenlijken. Neem het ogenschijnlijk meest waardevrije onderdeel van de wetenschap, de metrologie. Deze tak van sport houdt zich primair bezig met de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van metingen en bovenal met het vaststellen van meeteenheden middels universele standaarden. Het wereldwijde hoofdkwartier is het Parijse Internationale Bureau voor Maten en Gewichten, waar de internationale standaarden worden vastgesteld en bewaard. Het internationale systeem voor maten en gewichten is gebaseerd op het zogenaamde metrieke stelsel. Dit stelsel vindt zijn grondslag in een enkele maat, namelijk de meter, de eenheid van lengte. De oorspronkelijke meter is een product van de Franse revolutie en belichaamt vrijwel alle daarmee verbonden waarden.

In de achttiende eeuw kende Frankrijke een vrijwel oneindige variëteit aan maten en gewichten, naar schatting zo’n tweehonderdvijftigduizend. Plaatselijke standaarden vielen veelal onder het gezag van lokale Seigneurs, die soms rommelden met die standaarden voor eigen gewin. Tegelijkertijd functioneerden lokale verschillen in de maten als smeerolie voor de handel, omdat men zonder aan de prijzen te tornen toch winst kon maken door een andere keuze van eenheden. Hoe dit ook zij, deze chaotische situatie was de verlichte geleerden in Parijs een doorn in het oog. Gewoonten zijn onder normale omstandigheden echter moeilijk te veranderen. De Franse revolutie zorgde echter voor een uitzonderlijke situatie en de geleerden grepen hun kans. Er moest een enkel stelsel van maten en gewichten komen voor het gehele land. Een dergelijke ingreep zou de Fransen bevrijden van willekeur en machtsmisbruik en van ongelijkheid en daarmee de broederschap aller Fransen bevorderen: liberté, egalité et fraternité.

De eenvoudigste manier om dit ideaal te realiseren was het overal bindend voorschrijven van de Parijse maten. Maar dat was voor de geleerden geen optie. Zij stelden hun ambities veel hoger en omarmden nog een aantal aanvullende revolutionaire waarden. Het nieuwe stelsel moest rationeel zijn, natuurlijk, universeel en eeuwig. In de woorden van Condorcet: ‘pour tous les temps, pour tous les peuples’. De Parijse maten voldeden aan geen van deze eisen, anders dan bijvoorbeeld de seconde als tijdseenheid, bepaald door de asrotatie van de aarde. De Fransen haalden daarom een oud idee van stal. De lengte van een slinger met een slingertijd van een seconde is ongeveer even lang als de Parijse aune en daarmee de ideale eenheid van lengte. Talleyrand, diplomaat der diplomaten, benaderde de Britten en de Amerikanen, die wel interesse toonden voor een nieuw internationaal systeem van maten en gewichten.

Maar de Fransman Borda, voorzitter van de academiecommissie, verantwoordelijk voor maten en gewichten, vond het niet juist om de lengte-eenheid af te laten hangen van de tijdseenheid. Hij had een beter plan. Waarom niet de eenheid van lengte baseren op de aarde zelf? Bijvoorbeeld de afstand tussen de polen langs een meridiaan, of de helft daarvan, tussen de noordpool en de evenaar? Deel die afstand door tienmiljoen en je komt redelijk in de buurt van de Parijse aune. Aldus besliste de Franse academie. Het meten van een kwart van de aardomtrek met een nooit eerder vertoonde nauwkeurigheid was uiteraard ondoenlijk. Een representatief gedeelte van ongeveer een tiende daarvan moest volstaan. Een meridiaan had de vorm van een ellips ten gevolge van de afplatting van de aarde. Meet een stukje van de ellips en bepaal door berekende extrapolatie de gehele lengte. Rationele en natuurlijke criteria wezen uit dat de meridiaan van Parijs het meest geschikt was voor de metingen. De te bepalen afstand was die tussen Duinkerken en Barcelona. Voor de Britten en de Amerikanen, die de dwingende redeneringen van de Fransen niet langer konden volgen, was de aardigheid er inmiddels af.

Het meetproject, uitgevoerd tijdens de revolutiejaren door de astronomen Delambre en Mechain, ontaardde in een nachtmerrie, geteisterd door alle denkbare vormen van tegenslag. In plaats van enkele maanden nam het liefst zeven jaar in beslag. De resultaten waren onthutsend. De aarde leek meer op een aardappel dan op een ui en de meridiaan had dan ook weinig weg van een nette ellips. Extrapolatie werd natte-vingerwerk en de geclaimde nauwkeurigheid van de metingen een farce. Intussen waren geleerden uit omringende landen naar Parijs groepen voor een internationale conferentie die het nieuwe stelsel een internationaal aanzien moest geven. Het betrof hier doorgaans geleerden uit vazalstaten die door de revolutionaire legers in republiekjes naar Frans voorbeeld waren veranderd, zoals ook onze Bataafse Republiek. Het gezelschap deed of er niets aan de hand was, bepaalde middels stemming de vorm van de meridiaan, en presenteerde na noest rekenwerk de nieuwe eenheidstandaard in de vorm van een platinastaaf aan het parlement. Met een natuurlijke maat had de nieuwe meter weinig meer te maken.

Uiteindelijk is deze hele maskerade niet zonder effect gebleken. Geleidelijk aan namen verschillende staten het nieuwe stelsel over, doorgaans om redenen van politieke opportuniteit. Zo zagen de talrijke Duitse staatjes in hun geleidelijke toenaderingspogingen in dit van buitenaf geïmporteerde stelsel een geschikt en neutraal middel om de eenwording te bevorderen. De misplaatste schijn van internationalisme kwam daarbij goed uit. Zonder slag of stoot ging de invoering nergens. Het onverlichte volk hechtte in de regel meer aan traditie dan aan revolutionaire waarden en verzette zich overal met kracht tegen de nieuwlichterij. Inmiddels zijn wereldwijd vrijwel alle staten metriek geworden*. Maar de vrijheid, gelijkheid en broederschap, die de meter moest bevorderen, laten nog even op zich wachten.

*Slechts Liberia, Myanmar en – niet onbelangrijk – de Verenigde Staten zijn achtergebleven. De Britten eten nog steeds van beide walletjes met hun unieke en soms verwarrende combinatie van Imperiale en metrieke maten.