Struves meridianbåge – historisk mätning genom tio länder

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.

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.

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.

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.

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.

– 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.

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.

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.

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.

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.

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.