Wichtiger und komplexer wissenschaftlicher Brief von Clémence Royer, in dem sie einen Vorschlag für Experimente entwickelt, bei denen der Eiffelturm genutzt wird, um die Beschaffenheit des Erdkerns und dessen Einfluss auf die Gezeiten zu bestimmen.
„Sehr geehrter Herr, gestatten Sie mir, Ihnen einen Plan für interessante Beobachtungen vorzulegen, die sich sofort vom Eiffelturm aus durchführen ließen. Es ist seit Langem umstritten, ob der Erdkern flüssig oder fest ist. Falls er flüssig ist, müsste eine innere Gezeitenkraft wirken, die das Erdellipsoid verformt und es zu einem Ellipsoid mit drei Achsen macht. Die Hauptachse am Äquator schneidet ständig die Meridiane, auf denen Mond und Sonne ihren höchsten Punkt erreichen. Das heißt, zweimal täglich, insbesondere zur Tagundnachtgleiche, sollte sich jeder Erdmeridian ausdehnen und abflachen. Folglich sollte sich der Horizont an jedem erhöhten Ort auf diesem Meridian verengen, wenn sich seine Krümmung erhöht, und verbreitern, wenn sie sich verringert.“.
Aufgrund der Gezeitenhöhen entlang unserer Küsten kann die sich daraus ergebende Veränderung des Erdradius in unseren Breitengraden 10 Meter nicht überschreiten. Die Veränderung der Horizontausdehnung vom Eiffelturm aus wäre daher sehr gering. Allerdings könnten einige Berggipfel oder Gebäude zu bestimmten Tageszeiten sichtbar werden, wenn andere bereits am Horizont zu sehen sind, und zu den Zwischenzeiten, insbesondere um die Tagundnachtgleichen, unsichtbar bleiben.
Mehrere Fakten stützen die Annahme, dass diese Variation existiert. Mir wurde versichert, dass es unter den Seeleuten in Marseille allgemein bekannt ist, dass die Pyrenäen nur zur Tagundnachtgleiche bei Sonnenuntergang sichtbar werden. Von Lyon aus ist der Mont Blanc zwar sichtbar, jedoch hauptsächlich morgens und abends. Es scheint, als ob sich der Meridian des Rhonetals zu diesen Zeiten leicht abflacht. Diese periodische Verformung des Erdellipsoids kann nur auftreten, wenn die feste Kruste dünn genug ist, um auf dem flüssigen Kern zu schwimmen und dessen Druck nachzugeben. Andernfalls würden Erdbeben bei jeder Syzygie, insbesondere aber zur Tagundnachtgleiche und Sonnenwende, mit einer weitaus ausgeprägteren Periodizität auftreten als der beobachteten.
Wenn diese Bewegung existiert, da diese Deformation der Meridiane, symmetrisch zum Schwerpunkt der Erde, die Vertikale nicht verändern kann, kann sie den astronomischen Zenit nicht verändern und muss den Beobachtungen der Astronomen entgehen.
Die zur Bestätigung dieser Annahmen durchzuführenden Beobachtungen wären zweierlei Art.
1° Direkte Beobachtungen mit einem Teleskop, stündlich wiederholt, auf die größere oder geringere Sichtbarkeit bestimmter fester Orientierungspunkte, die an den vier Himmelsrichtungen des Horizonts ausgewählt werden, wie z. B. Türme oder Kirchtürme, Gebäude, Bäume oder Berggipfel, die in unterschiedlichen Höhen zu sehen wären.
2. fotografische Beobachtungen, bestehend aus der gleichzeitigen Aufnahme kreisförmiger Ansichten des Horizonts, die anschließend unter einem Mikroskop verglichen werden.
Schwankungen der atmosphärischen Refraktion würden das Problem zwar verkomplizieren, doch abgesehen davon, dass sie bis zu einem gewissen Grad berücksichtigt werden können, gibt es keinen Grund, warum der Wert dieser Refraktion bei Synzygien oder Tagundnachtgleichen zunehmen und zu den dazwischenliegenden Zeitpunkten abnehmen sollte. Er könnte daher die Existenz der zu beobachtenden Variation nicht verbergen, vorausgesetzt, die Beobachtungen wären ausreichend zahlreich und würden in regelmäßigen Abständen durchgeführt. Da ich selbst keine Möglichkeit habe, diese Beobachtungen durchzuführen, halte ich es für das Beste, Ihnen den Plan vorzulegen.
Sollte diese innere Gezeit beobachtet werden, müsste sie unsere gegenwärtige Theorie der Gezeiten modifizieren; denn dies würde bedeuten, dass das Wasser, stets auf dem kürzesten Weg – dem Radius der Erde –, zweimal täglich von den Ausbuchtungen zu den Abflachungen fließen würde; so dass die theoretische Flut nicht zum Zeitpunkt des Sternenkulmins, sondern sechs Stunden später eintreten würde. Dies würde erklären, warum die Flut erst 36 Stunden nach Meridiandurchgängen eintritt, aufgrund der Akkumulation der erreichten Wassergeschwindigkeit. Ähnlich wie bei einer geschaukelten Vase erreichen die Schwingungen ihre maximale Amplitude, wenn die Bewegung zum Stillstand kommt. Viele Lücken in der gegenwärtigen Gezeitentheorie würden sich dadurch schließen. Zwar müsste man weiterhin die direkte Einwirkung der Himmelskörper auf das Wasser berücksichtigen, doch da diese in die entgegengesetzte Richtung wirkt, würde sie das Hauptphänomen eher abschwächen als verstärken.
Ich hoffe, Sie verzeihen mir, Sir, dass ich mir die Freiheit nehme, Ihnen zu schreiben, angesichts der potenziellen Bedeutung der Feststellung dieses Sachverhalts, und ich hoffe, Sie nehmen meine respektvollen Worte zur Kenntnis. Clemence Royer.
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