Bedford niveau eksperiment - Bedford Level experiment
Den Bedford Level eksperiment er en serie af observationer udført langs en 6-mile (9,7 km) længde af gamle Bedford-floden på Bedford niveau af Cambridgeshire Fens i Storbritannien , i løbet af det 19. og begyndelsen af det 20. århundrede, at måle Jordens krumning . Samuel Birley Rowbotham , der gennemførte de første observationer startende i 1838, hævdede, at han havde bevist, at jorden var flad . Imidlertid fandt Alfred Russel Wallace i 1870, efter at have justeret Rowbothams metode til at undgå virkningerne af atmosfærisk brydning , en krumning i overensstemmelse med en sfærisk jord .
Bedford-niveauet
På det punkt, der er valgt til alle eksperimenterne, er floden en langsomt flydende afvandingskanal, der løber i en uafbrudt lige linje i en 9 mil lang strækning nordøst for landsbyen Welney . Dette gør det til et ideelt sted at direkte måle krumningen på jorden, som Rowbotham skrev i Zetetic Astronomy :
Hvis jorden er en klode og er 25.000 engelske lovmiljøer i omkreds, skal overfladen på alt stående vand have en vis grad af konveksitet - hver del skal være en cirkelbue. Fra toppen af en hvilken som helst sådan bue vil der eksistere en krumning eller deklination på 8 tommer i den første lovmiljø. I den anden mil vil faldet være 32 inches; i den tredje mil, 72 inches eller 6 fod, som vist i følgende diagram:
Jordens krumningshastighed som vist i Zetetic Astronomy . Lodret overdrivelse 1000 ×.... [A] efter de første par miles ville krumningen være så stor, at der ikke kunne være problemer med at opdage hverken dens faktiske eksistens eller dens andel ... I amtet Cambridge er der en kunstig flod eller kanal, kaldet " Old Bedford ". Det er op til tyve miles langt og ... passerer i en lige linje gennem den del af Fens kaldet "Bedford Level". Vandet er næsten stille - ofte helt, og har i hele dets længde ingen afbrydelse fra låse eller vandporte af nogen art; således at det i enhver henseende er godt tilpasset til at fastslå, om nogen eller hvilken mængde konveksitet virkelig eksisterer.
Eksperimenter
Det første eksperiment på dette sted blev udført af Rowbotham i sommeren 1838. Han vadede ud i floden og brugte et teleskop, der blev holdt 20 cm over vandet, for at se en båd med et flag på masten 3 fod (0,91) m) over vandet, ro langsomt væk fra ham. Han rapporterede, at skibet forblev konstant i sin opfattelse de fulde 9,7 km til Welney bridge, hvorimod, hvis vandoverfladen var buet med den accepterede omkreds af en sfærisk jord, skulle toppen af masten have været omkring 11 fødder (3,4 m) under hans synsfelt. Han offentliggjorde denne observation ved hjælp af pseudonymet Parallax i 1849 og udvidede den derefter til en bog Earth Not a Globe udgivet i 1865.
Rowbotham gentog sine eksperimenter flere gange gennem årene, men hans påstande fik lidt opmærksomhed, indtil en supporter ved navn John Hampden i 1870 tilbød et væddemål, som han kunne vise ved at gentage Rowbothams eksperiment, at Jorden var flad. Naturforskeren og kvalificeret landmåler Alfred Russel Wallace accepterede satsningen. Wallace undgik i kraft af sin landmålers træning og kendskab til fysik fejlene fra de foregående eksperimenter og vandt væddemålet. De afgørende trin var:
- At indstille en synslinje 13 fod (4,0 m) over vandet og derved reducere virkningerne af atmosfærisk brydning .
- At tilføje en pol i midten, der kunne bruges til at se "bumpen" forårsaget af jordens krumning mellem de to slutpunkter.
På trods af at Hampden oprindeligt nægtede at acceptere demonstrationen, blev Wallace tildelt væddemålet af dommeren, John Henry Walsh , redaktør for sportsmagasinet The Field . Hampden udgav efterfølgende en pjece om, at Wallace havde snydt og sagsøgt for sine penge. Flere langvarige retssager fulgte med det resultat, at Hampden blev fængslet for at true med at dræbe Wallace og for injurier . Den samme domstol besluttede, at væddemålet var ugyldigt, fordi Hampden trak væddemålet tilbage og krævede, at Wallace returnerede pengene til Hampden. Wallace, som ikke havde været opmærksom på Rowbothams tidligere eksperimenter, blev kritiseret af sine jævnaldrende for "hans 'uskyldige' involvering i et væddemål om at 'beslutte' den mest grundlæggende og etablerede af videnskabelige fakta".
I 1901 reproducerede Henry Yule Oldham , en læser i geografi ved King's College, Cambridge , Wallaces resultater ved hjælp af tre poler, der var fastgjort i samme højde over vandstanden. Når den blev set gennem en teodolit , blev den midterste pol fundet næsten 3 fod (0,91 m) højere end polerne i hver ende. Denne version af eksperimentet blev undervist i skoler, indtil fotografier af Jorden fra rummet blev tilgængelige.
Fortalere for en flad jord blev dog ikke afskrækket: den 11. maj 1904 hyrede Lady Elizabeth Anne Blount , som fortsatte med at være indflydelsesrig i dannelsen af Flat Earth Society , en kommerciel fotograf til at bruge et teleobjektivkamera til at tage et billede fra Welney af et stort hvidt ark, hun havde placeret, den nederste kant nær flodens overflade ved Rowbothams oprindelige position 9,7 km væk. Fotografen, Edgar Clifton fra Dallmeyers atelier , monterede sit kamera 0,61 m over vandet ved Welney og var overrasket over at være i stand til at få et billede af målet, som han mente skulle have været usynligt for ham i betragtning af det lave kameraets monteringspunkt. Lady Blount offentliggjorde billederne vidt og bredt.
Disse kontroverser blev en fast funktion i magasinet English Mechanic i 1904–05, som offentliggjorde Blount's foto og rapporterede to eksperimenter i 1905, der viste de modsatte resultater. En af disse, af Clement Stratton på Ashby-kanalen , viste en dukkert på en synslinje kun over overfladen.
Brydning
Atmosfærisk brydning kan producere de resultater, der er noteret af Rowbotham og Blount. Fordi tætheden af luft i jordens atmosfære falder med højden over jordens overflade, bøjer alle lysstråler, der bevæger sig næsten vandret nedad, så synslinjen er en kurve. Dette fænomen tages rutinemæssigt med i nivellering og himmelsk navigation .
Hvis målingen er tæt nok på overfladen, kan denne nedadgående kurve matche den gennemsnitlige krumning af jordens overflade. I dette tilfælde kunne de to virkninger af antaget krumning og brydning fjerne hinanden, og Jorden vil derefter fremstå flad i optiske eksperimenter.
Dette ville have været hjulpet ved hver lejlighed af en temperaturinversion i atmosfæren med en temperatur, der steg med højden over kanalen, svarende til fænomenet med den overlegne billedspejling . Temperaturinversioner som dette er almindelige. En stigning i lufttemperatur eller bortfaldshastighed på 0,11 grader Celsius pr. Meter højde ville skabe en illusion af en flad kanal, og alle optiske målinger foretaget nær jordoverfladen ville være i overensstemmelse med en helt flad overflade. Hvis bortfaldshastigheden var højere end dette (temperaturen øges med en højere hastighed med højden), ville alle optiske observationer være i overensstemmelse med en konkav overflade, en "skålformet jord". Under gennemsnitlige forhold er optiske målinger i overensstemmelse med en sfærisk jord ca. 15% mindre buet end i virkeligheden. Gentagelse af de atmosfæriske forhold, der kræves for hver af de mange observationer, er ikke usandsynligt, og varme dage over stille vand kan give gunstige forhold.
Lignende eksperimenter udført andetsteds
Den 25. juli 1896 gennemførte en avisredaktør Ulysses Grant Morrow et lignende eksperiment på Old Illinois Drainage Canal, Summit, Illinois . I modsætning til Rowbotham forsøgte han at demonstrere, at jordens overflade var buet: da han også fandt ud af, at hans målmarkør, 46 cm over vandoverfladen og 8 km væk, var tydeligt synlig, konkluderede han at Jordens overflade var konkavt buet i overensstemmelse med forventningerne fra hans sponsorer, Koreshan Unity- samfundet. Resultaterne blev afvist af kritikere som et resultat af atmosfærisk brydning.