Esperimento dello Schiehallion: differenze tra le versioni

I primi a tentare l'esperimento erano stati due astronomi francesi di nome [[Pierre Bouguer]] e [[Charles Marie de La Condamine]], che avevano condotto le loro misure già nel [[1738]] sul vulcano [[Chimborazo]] in [[Ecuador]]<ref name="Poynting50-56">{{cita|Poynting 2012|pp. 50-56|Poynting, 2012}}.</ref>{{#tag:ref|A quel tempo in realtà compreso nel [[Vicereame del Perù]]. Fonti contemporanee, d'altro canto, parlano di ''Spedizione Peruviana''<ref>{{cita pubblicazione|autore=Marie-Noëlle Bourguet|autore2=Christian Licoppe|url=http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/ahess_0395-2649_1997_num_52_5_279622|editore=Persée - Revues Scientifiques|titolo= Voyages, mesures et instruments : une nouvelle expérience du monde au Siècle des lumières|pubblicazione=Annales. Histoire, Sciences Sociales. 52e année, N. 5, 1997|accesso=20 settembre 2014|paginap=1139|doi=10.3406/ahess.1997.279622|lingua=francese|}}</ref><ref name="Danson42">{{cita|Danson|p. 42}}.</ref>.|group=N}}. La loro spedizione, in realtà, aveva lasciato la [[Francia]] per il [[Sud America]] nel 1735 per cercare di misurare la lunghezza dell'[[meridiano|arco meridiano]] a un grado di [[latitudine]], vicino all'[[equatore]], ma approfittarono dell'occasione per tentare l'esperimento di deviazione del pendolo.

Tra il 1763 e il 1767, durante le operazioni per tracciare la [[linea Mason-Dixon]] tra gli Stati della [[Pennsylvania]] e del [[Maryland]], gli astronomi inglesi riscontrarono molti più [[Errore sistematico|errori sistematici]] e non [[Errore statistico|casuali]] di quelli che normalmente ci si aspettava, allungando di molto rispetto al previsto il lavoro di rilievo<ref name="mentzer">{{Cita web|cognome=Mentzer|nome=Robert|titolo=How Mason and Dixon Ran Their Line|url=http://www.mdlpp.org/pdf/library/HowMasonandDixonRanTheirLine.pdf|formato=pdf|accesso=21 giugno 2014|urlarchivio=http://web.archive.org/web/20140107120247/http://www.mdlpp.org/pdf/library/HowMasonandDixonRanTheirLine.pdf|dataarchivio=7 gennaio 2014}}</ref>. Quando queste informazioni arrivarono ai membri della [[Royal Society]], [[Henry Cavendish]] si rese conto che il fenomeno poteva essere stato dovuto alla forza di attrazione gravitazionale dei monti Allegani, che aveva probabilmente deviato i fili a piombo dei [[teodolite|teodoliti]] e i liquidi nelle [[Livella#Livella a bolla|livelle a bolla]]<ref>Intervista a Simon Schaffer in ''The Cavendish Family in Science'', [[BBC Radio 4]], 20 maggio 2010.</ref><ref name="tretkoff">{{Cita web|url=http://www.aps.org/publications/apsnews/200806/physicshistory.cfm|titolo=This Month in Physics History June 1798: Cavendish weighs the world|cognome=Tretkoff|nome=Ernie|editore=[[American Physical Society]]|accesso=3 gennaio 2011}}</ref>. Fu però [[Nevil Maskelyne]] a proporre tenacemente dal 1772 alla Royal Society di procedere alla misurazione della forza gravitazionale indotta da una montagna che causava questa deformazione su un filo a piombo posto nelle vicinanze, sostenendo che l'esperimento «avrebbe fatto onore alla nazione dove sarebbe stato eseguito»<ref name="Sillitto"/>. Egli stesso propose [[North Yorkshire#Geografia|Whernside]] nello [[Yorkshire]], o il massiccio [[Blencathra-Skiddaw]] nel [[Cumberland (Regno Unito)|Cumberland]] come siti adatti. La Royal Society costituì una apposita commissione per esaminare la questione, nominando lo stesso Maskelyne, [[Joseph Banks]], [[Benjamin Franklin]] e [[Henry Cavendish]] tra i suoi membri<ref name="Crease90"/><ref name="Danson115">{{cita|Danson 2005|pp. 115-116|Danson}}.</ref>.

Furono costruiti osservatori a nord e a sud della montagna, oltre che una baracca per ospitare le attrezzature e gli scienziati<ref name="Poynting_1894"/><ref group=N>Queste costruzioni sono oggi in rovina, ma i loro resti sono ancora visibili sul fianco della montagna.</ref>. La maggior parte della forza lavoro fu tuttavia alloggiata in spartane tende di tela ruvida. Le misurazioni astronomiche di Maskelyne per determinare le [[Astronomia sferica#Coordinate sferiche degli astri|distanze zenitali]]<ref group=N>La distanza zenitale <math>Z</math> è la distanza sferica tra lo zenit e l'astro, contata da 0° a 180°, dallo zenit verso l'astro. Per h positiva è il complemento dell'altezza (z=90°-h); per h negativa, la distanza zenitale è >90° (z=90°+depressione).</ref> rispetto alla linea a piombo per una serie di stelle nel momento preciso in cui ognuna passava verso sud<ref name="countingthoughts">{{cita web|url=http://www.countingthoughts.com/ct/wtw/notes.pdf|titolo=The "Weigh the World" Challenge 2005|data=23 aprile 2005|editore=Countingthoughts.com|tipo=PDF|accesso=11 giugno 2014|lingua=en}}</ref><ref name="Poynting56-59">{{cita|Poynting 2012|pp. 56-59|Poynting, 2012}}.</ref> furono le prime a essere condotte. Le condizioni meteo erano spesso sfavorevoli a causa di nebbia e pioggia, tuttavia, dall'osservatorio sud, Maskelyne fu in grado di prendere 76 misure su 34 stelle in una direzione e poi 93 osservazioni sulle 39 stelle nelle altre. Dal lato nord, condusse poi una serie di 68 osservazioni su 32 stelle e una serie di 100 su altre 37<ref name="Poynting_1894"/>. Effettuando numerose serie di misurazioni con il piano del settore zenit prima verso est e poi verso ovest, evitò con successo eventuali errori sistematici derivanti dalla [[collimazione]] del settore<ref name="Davies"/>.

Il lavoro del team di indagine fu ostacolato dall'inclemenza del tempo e si protrasse fino al 1776 prima di essere completato<ref name="text-book"/>. Per trovare il volume della montagna fu necessario dividerla in una serie di [[prisma|prismi]] verticali e calcolare il volume di ciascuno. Il lavoro di [[triangolazione]] affidato a Charles Hutton fu notevole: i periti ottennero migliaia di misurazioni su più di un migliaio di punti intorno al picco<ref name="Danson153-154">{{cita|Danson|pp. 153–154}}.</ref>. Inoltre, i vertici dei prismi non sempre coincidevano convenientemente con le altezze rilevate. Per dare un senso a tutti i suoi dati, ebbe l'idea di [[interpolazione|interpolare]] una serie di linee a intervalli prestabiliti tra i suoi valori di misura, marcando i punti di uguale altezza. In tal modo, non solo poteva facilmente determinare le altezze dei suoi prismi, ma dal disegno delle linee poteva avere un'idea immediata della forma del terreno. Hutton aveva inventato le [[Curva di livello|isoipse]], oggi in uso comune in [[cartografia]]<ref name="Poynting_1894"/><ref name="Danson153-154"/>{{#tag:ref|Si potrebbe in realtà parlare di riscoperta: [[Edmond Halley]] nel 1701 aveva già tracciato linee lungo i punti della superficie terrestre nei quali la declinazione magnetica aveva lo stesso valore ([[isogona|isogone]])<ref>{{cita libro|url=http://books.google.it/books?id=14c-AQAAIAAJ&q=edmond+halley+isogone&dq=edmond+halley+isogone&hl=it&sa=X&ei=Y3sdVJyNJMS7ygPv9IHAAQ&ved=0CDIQ6AEwAg|autore=Sandro Petruccioli|titolo=Storia della scienza, Volume 6|editore=Istituto della Enciclopedia Italiana|paginepp=67-, 90-, 223|anno=2004|accesso=20 settembre 2014|isbn={{no ISBN}}}}</ref>, e [[Nicholas Cruquius]] le linee di uguale profondità ([[isobata|isobate]]) nel 1727<ref>{{cita web|url=http://www.fi.uu.nl/wiskrant/artikelen/hist_grafieken/kaarten/kaarten.html Wiskrant|autore=AA.VV.|titolo=Historische hoogtepunten van grafische verwerking - Statistische kaarten|editore=Universiteit Utrecht|anno=1999|accesso=20 settembre 2014|lingua=olandese|}}</ref>.|group=N}}.

* {{cita libro|autore=Arthur Stanley Mackenzie|titolo=The Laws of Gravitation: Memoirs by Newton, Bouguer and Cavendish, Together with Abstracts of Other Important Memoirs|anno=1900|url=http://www.archive.org/download/lawsofgravitatio00mackrich/lawsofgravitatio00mackrich.pdf|isbn={{No ISBN}}no|lingua=en|cid=Mackenzie}}

* {{cita libro|autore=[[Charles Mason]]|autore2=[[Jeremiah Dixon]]|titolo=The journal of Charles Mason and Jeremiah Dixon|anno=1969|volume=76|p=25|editore=American Philosophical Society|isbn={{No ISBN}}no|lingua=en|cid=Mason & Dixon}}

* {{cita libro|autore=John Henry Poynting|coautori=J. J. Thomson|titolo=A text-book of physics|anno=1909|url=http://www.archive.org/download/textbookofphysic01poynuoft/textbookofphysic01poynuoft.pdf|isbn={{No ISBN}}no|lingua=en|cid=Poynting, 1909}}