Yerküre’nin Yuvarlaklığı
15. yüzyılın sonunda Yerküre’nin yuvarlaklığına ilişkin antik Yunan inancı ile Batlamyus’un enlem ve boylam görüşleri büyük ölçüde benimsenmişti. Hem kağıt hem de küreler üzerinde haritacılık gelişmeye başladı. Coğrafi çizimler hala ilkeldi (Columbus, keşfettiği Batı Hint Adaları’nın, Asya’nın doğu kıyısı açıklarındaki adalar olduğunu sanmasıyla ünlüdür), ama Avrupalılar belli bir enlemde batıya ya da doğuya doğru yol alırlarsa, başlangıç noktasına döneceklerini büyük ölçüde anlamışlardı.
16. yüzyılın büyük deniz seferleri sayesinde coğrafya netleştikçe, arazi keşif seferlerinin teknikleri de gelişti ve 1533’te Antwerp’te yayımlanan bir kitapta nirengiden ilk kez söz edildi. 17. yüzyılda ise üçgenlere bölünen istasyonların izlenebilmesi için çapraz kıllı teleskoplar kullanıldı. Bunlar 1670’lerde Fransa’da geliştirilmişti. Fransa Jean Dominique Cassini’yi yönetiminde tam bir arazi keşif seferi düzenlemeye kalkışan ilk ülkeydi. Söz konusu seferin sonucunda mevcut haritaların batı kıyı şeritleri, Paris meridyenine kıyasla yaklaşık bir buçuk boylam derecesi kadar doğuya; güney kıyı şeridi ise yarım enlem derecesi kadar kuzeye kaydı.
Brest 177 kilometre oynadı, Marsilya’da ise 64 kilometre, 1682’de Kral XIV. Louis, aklında ulusal bir arazi keşif seferi olduğu halde, kendi kurduğu kraliyet gözlemevini ziyaret ettiğinde ve tepesi törpülenmiş krallığının yeni haritasıyla karşılaştığında, ölçümcülere şöyle haykırmıştı “Seferiniz krallığımın koskoca bir parçasına mal oldu!”
Yeni Yerçekimi Teorisi
Manş Denizi’nin karşısında, Cambridge’de ise Newton yerçekimini hesaplarken, Yerküre’nin boyutları konusunda Fransız verilerinden yararlanıyordu. Newton’un devrim niteliğindeki yeni yerçekimi teorisi önemli bir öngörünün yolunu açtı. “Dünya, kusursuz bir küre değil” diyordu Newton. Kendi ekseni etrafındaki dönüşünden kaynaklanan merkezkaç kuvveti, yerçekimi kuvvetiyle dengeleniyordu ama bu kuvvet, yerin yüzeyine eşit ölçüde uygulanıyordu.
Ekvator, kutup bölgelerinden daha hızlı hareket ediyordu. Bu nedenle de Dünya, ekvator kısmı hafifçe çıkıntılı, kutupları daha düz, yani alt ve üstü basık küremsi bir yuvarlağa benzemeliydi. Diğer bir deyişle, tepesi basık bir domates gibiydi. Ayrıca ekvatordaki yerçekimi kuvvetinin de kutuplardan az olması gerekiyordu, çünkü Newton’un teorisine göre Yerküre merkezinden uzaklaştıkça yerçekimi kuvveti zayıflıyordu.
Newton teorisini doğrulamak için bazı önemli kanıtlar ileri sürdü. İlk olarak, kuzeye doğru ilerledikçe enlem derecesinin bir miktar büyüdüğünü ortaya koyabilmek amacıyla Fransızların meridyen araştırmalarını yeniden analiz etti. Söz konusu artış, çıkık bir ekvator ile yassı kutuplardan beklenecek doğal bir sonuçtu.
İkincisi, Newton’a göre ekvatora götürülen bir sarkaçlı saat biraz daha yavaş ilerleyecekti, çünkü yerçekimi bu bölgede daha zayıftı. Bu önerme, bir Fransız bilginin sözü geçen türde bir saati 1672’de Karayipler’e götürmesiyle doğrulandı.
Üçüncüsü, Newton, gökbilimcilerin Jüpiter’in de kutuplarının basık olduğunu gözlemlediklerini vurguluyordu. Son olarak Newton Güneş ile Ay’ın çıkıntılı ekvator üzerindeki yerçekimi güçlerinin, Yerküre’nin kendi ekseni üzerindeki dönüşün nedenini açıklayabileceğini gösterdi. Bu dönüşün gündönümlerindeki kaymanın nedeni olduğu antik çağlardan beri biliniyordu. O dönemde Cassini’nin oğlunun yönetimde olan Fransız araştırma ekibi ikna olmadı ve kendi verilerinin aksi yönde olduğu konusunda diretti; Onlara göre Dünya ekvatorları basık, kutupları çıkık yumurtamsı küre biçimindeydi.
Sorunun yanıtı ancak Newton’un ölümünden sonra, 1740’larda verildi ve Newton’un haklı olduğu Fransız bilginlerin öncülük ettiği iki zorlu keşif seferinin sonucunda ortaya çıktı. Amaç, kutup yakınındaki Lapland’da ve ekvatordaki Peru’da bir enlem derecesini ölçmekti. Elde edilen sonuçlar, Newton hayranı Voltaire’e göre, “hem kutupları hem de Cassini’leri dümdüz etmeye yeterli”ydi.