MAANTIEDE XVII:LLÄ JA XVIII:LLÄ VUOSISADALLA.

Keskiajan katolinen papisto tarvitsi klassillisia kieliä, koska

kristityn kirkon koko vanhempi hengellinen kirjallisuus oli näillä

kielillä kirjoitettu ja latina oli Rooman kirkon valtakielenä.

Kielitaidon viljelystä varten kirkko siis pelasti häviöstä klassillisen

kirjallisuuden, mikäli se vielä oli pelastettavissa. Kielien

taito johti tämän kirjallisuuden tutkimiseen ja kreikkalaisten ja

roomalaisten tieteen tunteminen vihdoin herätti vireille itsenäisen

tutkimishalun. Omistettuaan vanhain kaikki saavutukset renessanssi

valmistautui kulkemaan heidän tietonsa rajapaalujen ohi. Niiden

kahden vuosisadan kuluessa, joita tämä luku käsittelee, lausuttiin

uudenaikaisen tieteen syntysanat. Niiden kuluessa laskettiin empiirinen

tiede havaintojen ja kokeitten luotettavalle pohjalle. Galilei

määritteli dynamiikan perustotuudet, Newton yleisen painolain ja

selitti sen avulla maailmanjärjestyksen, jonka ulkonaisen rakennuksen

Copernicus ja Kepler jo olivat ilmi saaneet. Dynamiikan ja havainnon

perustuksella kehittyi ripeästi fysiikka, joka vihdoinkin tarjosi ne

keinot elimettömän luonnon ilmiöiden selittämiseen, joita kreikkalaiset

filosofit niin kaipasivat ja jonka avulla he olisivat opinrakennelmiaan

kehittäneet arvaamattoman paljon kauemmaksi. Kemia erosi alkemian

harhapoluilta ja umpimutkista ja varttui tieteeksi, josta vanhat eivät

muuta tunteneet kuin sen janon. Siinä todella mahtava runko uuden ajan

tieteelle!

Maantiede sai fysiikasta tärkeimmän kaikista aputieteistään. Vasta

fysiikan edistykset tekivät mahdollisiksi tarkat geodeettiset

mittaukset ja niiden avulla maan koon ja muodon määräämisen sekä

luotettavain karttain laatimisen. Maata muotoilevat voimat kävivät

käsitettäviksi, niiden teho ja vaikutukset määriteltäviksi. Veden

ja ilmakehän ilmiöt joutuivat eksaktisen tieteen käsittelypiiriin.

mittauksen ja selityksen alaisiksi. Kemia valaisi aivan uusiin

suuntiin maapallomme rakennetta, oloja ja edellytyksiä. Sen avulla

voitiin ratkaista kallioiden ja maanlaatujen kokoomus ja selittää

luonnonilmiöitä, jotka siihen saakka olivat olleet läpitunkemattoman

salaisuuden peitossa.

Maantiede koetti parhaan taitonsa mukaan käyttää hyväkseen näitä

uusia mahdollisuuksia, jotka lupasivat sen asettaa kokonaan uudelle

pohjalle; yhdeksästoista vuosisata sai vastaanottaa sen päähaaroihinsa

jäsenneltynä ja monet osatieteet jo melko kauas kehitettyinä. Maantiede

oli sen alkaessa uudenaikainen tiede nykyisessä merkityksessä, vaikkapa

vielä enemmän näköaloja kuin todellista tietoa.

Kartta.

Astemittaukset.

Jo kuudennellatoista vuosisadalla huomattiin tarpeelliseksi korjata

Ptolemaioksen arviolaskelmaa maan suuruudesta ja sitä varten entistä

tarkemmin määrätä maapallon ympärysasteen pituus. Ranskalainen Orontius

Finaeus tosin koetti pelastaa Ptolemaioksen kunnian mittaamalla

summittaisella tavalla Toulousen ja Pariisin välisen astepituuden,

mutta hänen, samoin kuin muittenkin hänen aikalaistensa, mittaukset

olivat vielä suurien puutteittensa vuoksi arvottomia.

Ensimmäisen pätevän menetelmän maan ko'on mittaamiseksi keksi

hollantilainen Willebrord Snellius. Hän mittasi maa astekaaren pituuden

kolmiomittauksen avulla, valiten kolmiopisteiksi kirkontorneja ja

muita sopivia kiinteitä esineitä. Snellius tosin käytti hyvin lyhyttä

asemasivua, eikä hänen kulmanmittaus-koneessaan ollut kaukoputkea,

mutta siitä huolimatta hänen mittaustensa tulokset olivat huomattavan

tarkat. Hän julkaisi ne Leydenissä v. 1617 nimellä »Eratosthenes

Batavus». Snellius sai astekaaren pituudeksi 55.100 toisea, s.o. 2000

toisea eli 2/52 liian vähän. Vielä monta vuosikymmentä myöhemmin

(v. 1654) jesuiitat, mitatessaan Bolognan ja Modenan, Ferraran ja

Ravennan välisten meridiaanikaarten pituudet, erehtyivät paljon

enemmän, kokonaista 5000 toisea vastakkaiselle puolelle. Vuosisadan

keskivaiheilla hollantilainen maantieteilijä Blaeu hyvin tarkkaan

määräsi meridiaaniasteen pituuden Hollannissa, mutta hänen mittauksiaan

ei milloinkaan julkaistu.

Ranskalainen Jean Picard suoritti vv. 1669—70 astemittauksen Ranskassa

Malvoisinen ja Amiensin välillä Snelliuksen menetelmää käyttäen. Hänen

kolmio-asemasivunsa oli kuitenkin koko joukon pitempi kuin Snelliuksen,

ja tulosta tarkistaakseen hän mittasi vielä toisenkin kolmiosivun.

Napakorkeutta määrätessään hän käytti kaukoputkellista kulmamittana.

Seuraavien vuosikymmenien kuluessa Cassini ja Lahire jatkoivat

kolmiomittausta pohjoista kohti aina Kanavaan, etelää kohti Välimeren

rannalle saakka. Picardin saama tulos oli ihmeteltävän tarkka, mikä

osaksi johtui siitä omituisesta sattumasta, että tähtitieteelliset

erehdykset ja mittauksien epätarkkuudet laskuissa hävittivät toisensa.

Jean Richer oli v. 1672 Cayennessa Pariisin sekuntiheilurin

hidastumisesta huomannut, että maapallo lienee päiväntasaajan kohdalta

jonkun verran laajempi. Sekuntiheilurin hidastuminen ei itsessään

sotinut pallonmuoto-oppia vastaan, sillä sen määrää ensi sijassa

painovoimaa heikontavan keskipakoisvoiman kasvaminen päiväntasaajaa

kohti, mutta hidastuminen näytti olevan suurempi, kuin pallonmuoto

olisi edellyttänyt, ja siitä syystä päätettiin sen puolustavan maan

ellipsoidimuotoa. Newton pian sen jälkeen lausui otaksuman, että

maapallo navoiltaan on jonkun verran litistynyt, koska se on akselinsa

ympäri pyörivä kappale ja osaksi veden peittämä. Puolipäiväpiirin siis

täytyy olla päiväntasaajan puolessa kaarevampi kuin napain puolessa,

ja meridiaaniasteen napoja kohti tasaisesti pidetä. Kuta käyrempi

kaariviiva on, sitä pienemmän kuvion se ympäröi ja sitä lyhyempi siis

on sen 360:s osa. Mutta sen ajan mittauskeinot eivät vielä olleet niin

hienoja, että tätä kaariasteen pituuserotusta olisi voitu todeta.

Päinvastoin oli oppineen Dom. Cassinin astemittaus (1683) johtanut

siihen tulokseen, että meridiaaniaste Pariisista Välimerta kohti piteni

ja pohjoisrajaa kohti lyheni, ja tästä päättäen maapallo päinvastoin

olisi ollut napain suuntaan pitkulainen.

Tämän teorian ja mittauksen välisen ristiriidan ratkaisemiseksi lähti

Ranskasta kaksi tieteellistä retkikuntaa, joitten työt ennen muita

ovat tulleet kuuluisiksi. Toinen lähti Peruun (1735—1744), toinen 1736

Lappiin. Edellinen retkikunta sai meridiaaniasteen pituuden Quiton

ylängöllä 56.750 toiseksi, Lappiin lähtenyt retkikunta 57.437 toiseksi,

ja näitten arvojen väliin sopi Ranskassa mitattu astepituus, 57.060

toisea. Täten oli maan litistyminen napoja kohti todettu, mutta tulos

oli sangen epätarkka, sillä Ranskan ja Perun molemmista mittauksista

saatiin litistymisen arvoksi 1/303, Lapin astemittauksesta taas

kokonaista 1/169. Nykyisten tietojemme mukaan litistyminen on 1/297.

Joku vuosikymmen myöhemmin mitattiin Itävallassa ensimmäinen kaariaste,

toisia lyhyempiä mittauksia suoritettiin Amerikassa Pennsylvaniassa

ja Italiassa. V. 1792 suoritettiin Ranskassa Méchainin, Aragon

y.m. johdolla kolmas astemittaus, joka ulottui Dunquerquesta aina

Balearien saarille saakka. Tämän mittauksen tarkoitus oli uuden

metrimitan määrääminen (1/40.000.000 Pariisin kautta kulkevasta

puolipäiväpiiristä), ja se koetettiin senvuoksi saada niin tarkaksi

kuin suinkin. Mutta jo pari vuosikymmentä myöhemmin huomattiin

mittauksessa niin paljon virheitä, että meridiaanipiiri tuntuvasti

piteni ja se harhakäsitys, että muka metri olisi 1/10.000.000

meridiaanikvadrantista ja siis luonnonmitta, perinpohjin raukesi.

Myöhemmät astemittaukset enimmäkseen ovat vielä jonkun verran

lisänneet eroa. Englantilaiset yhdistivät Greenwichin Dunquerquen

kolmiopisteeseen ja mittasivat sitten oman maansa meridiaanikaaren aina

Shetlannin saarille saakka. Viime vuosisadan ensi vuosina Svanberg

uudelleen mittasi kaariasteen pituuden Lapissa ja huomasi silloin

Maupertuis'n erehdyksen. Intiassa suoritettiin v. 1802 astemittaus,

jotta saatiin Perun mittaukselle vertausarvo. 19:nnen vuosisadan

kuluessa näitä mittauksia sitten on yhä jatkettu ja tarkennettu, kuten

saamme myöhemmin nähdä.

A.C. Clairaut y.m. kehittivät heilurihavainnot niin tarkoiksi, että

niiden avulla voitiin laskea maan litistyminen. Tähtitieteellisilläkin

mittauksilla se todettiin. Tehtiin myös jo havaintoja, kuinka vuoret

luotilankaa poikkeuttavat. V. 1802 kuulu ranskalainen tähtitieteilijä

Laplace lausui julki väitteen, että jos maa on litistynyt navoilta,

niin tämän täytyy vaikuttaa häiriöitä kuun liikuntoon, ja havaituista

häiriöistä hän sitten laski litistymisen arvoksi 1/305. Tulos oli

käytettyyn menetelmään nähden huomattavan tarkka.

Maantieteellinen asema.

Maantieteellinen paikanmääräys astui suuren askelen eteenpäin, kun

kiikari oli niin pitkälle kehittynyt, että se voitiin sovittaa

kulmanmittauskojeihin. Tämä edistys oli ranskalaisen Picardin ansio

(v. 1668). Tyko Brahe oli vielä erehtynyt puolenkin kaariminuuttia

määräyksissään, mutta Picardin koneella ei erehdys enää ollut

muutamaa sekuntia suurempi. Mutta kauan oli siitä huolimatta

napakorkeuden mittaaminen etevillekin tähtitieteilijöille vaikea

tehtävä. Kun Bouger ja La Condamine (1739—1740) koettivat määrätä

perulaisen meridiaanikaaren latitudieron, niin huomasivat he kaksi

vuotta työskenneltyään 22—23 sekunnin mittausvirheen, joka pakotti

jatkamaan työtä aina vuoteen 1743 saakka, ennenkuin tämä virhe oli

saatu vähenemään 3 1/2 sekunniksi. Mittauksien tarkkuutta suuresti

edisti se, että Bradley v. 1728 keksi valon harhauksen eli aberration.

1747 taas keksittiin maan navan heilahdukset (nutatio) ja D'Alembert

tutki ne perusteellisesti. Mutta niitä koneita, joilla nämä tarkat

tulokset voitiin saavuttaa, ei voitu käyttää muuta kuin maalla. V.

1731 englantilainen tähtitieteilijä John Hadley keksi peilioktantin,

erinomaisen kätevän pienen kulmamittarin, joka teki napakorkeuden

määräämisen merelläkin hyvin helpoksi toimitukseksi. Havainnontekijän

ei tarvinnut katsoa kahteen suuntaan samalla haavaa, kuten ristisauvaa

käyttäessään, vaan hän tähtäsi ainoastaan taivaanrantaa ja käänsi

koneeseen liitettyä peiliä siksi, kunnes auringon kuva sattui

taivaanrantaan. Semmoisella koneella voitiin mukavasti toimittaa

mittauksia keikkuvalla laivallakin, eikä tulokseen tarvinnut

muuta kuin tehdä tavanmukaiset valontaittumis-, laivankorkeus- ja

auringonparallaksi-korjaukset, niin laivuri jotenkin tarkkaan tiesi

laivansa pohjois-eteläaseman maapallon pinnalla. Mutta kun purjehtijat

yleensä ovat vanhoillista väkeä, niin kului vielä kolmekymmentä vuotta,

ennenkuin peilioktantti tuli yleisemmin käytäntöön.

Longitudin mittaaminen kuun pimennyksistä edistyi suuresti, kun

ruvettiin paitsi sitä hetkeä, jolloin maapallon varjo tapaa kuun

reunan, myös havaitsemaan ja aikaamaan maan varjon kulkeminen kuun

»merien» poikki. Samaa pimennystä voitiin tällä tavalla käyttää hyvin

monen havainnon tekemiseen ja näistä sitten laskea tarkka keskiarvo.

Ellei olisi ollut muuta keinoa longitudin määräämiseen, niin olisi

kuitenkin kulunut hyvin pitkä aika, ennenkuin tärkeimpienkään

maanpaikkain pituusaste olisi tullut riittävän tarkkaan määrätyksi.

Mutta Jupiterin ensimmäinen kuu pimenee aina yhden vuorokauden 18

tunnin kuluttua, ja siitä voidaan saada taajemmin pituusmääräyksiä.

Missä maan pinnalla havainnontekijä lieneekin, kaikkialla hän tietysti

näkee aivan samalla hetkellä sekä tuon kuun sukeltamisen (immersion)

Jupiterin varjoon että sen esiin tulemisen (emersion). Kaksi havainnon

tekijää voi siis määrätä välisensä pituuskaaren mitan, jos he

tarkastavat, millä hetkellä paikallisen ajan mukaan Jupiterin kuu

pimenee, ja näin saatuja aikoja keskenään vertaavat. Picard ja Delahire

v. 1679—1681 tätä keinoa käyttäen määräsivät Ranskan tärkeimpien

paikkain longitudin niin tarkkaan, ettei erehdysmahdollisuus enää ollut

yhtä kaariminuuttia suurempi. He tekivät rannikolla havaintoja ja

Pariisin tähtitornissa samaan aikaan säännöllisesti ajattiin Jupiterin

kuun pimennykset. Sama menetelmä ulotettiin paljon etäisempiinkin

seutuihin, kuten Itämaille ja Etelä-Amerikkaan erään fransiskaanimunkin

toimesta. Jean Dominique Cassini laski Jupiterin kuitten kiertokulut.

Purjehtijalle eivät nämä keinot kelvanneet, kosk'ei hän voinut merellä

kyllin tarkkaan määrätä paikallista aikaa. Mutta kun Hadleyn oktantti

kaarta pitentämällä muutettiin sekstantiksi, niin siitä saatiin

luotettava mittari kuun etäisyyden määräämiseksi auringosta ja tähdistä

ja samalla paikallisen aikaerotuksen ja siitä longitudin määräämiseksi.

Kuun etäisyys maasta määrättiin tarkemmin v. 1754. Cassini taas

oli laskenut valontaittumistaulut eri taivaankorkeuksia varten, ja

niistä löytyi valontaittumiskorjaus hyvin nopeasti ja helposti. Kuun

liikunnan epäsäännöllisyydet eli häiriöt tulivat vähitellen tarkemmin

tunnetuiksi. Jo Hipparkhos oli vanhalla ajalla huomannut suurimman

niistä, Ptolemaios toisen, kolmannen yhä pienemmän Abulfeda 10:nnen

vuosisadan lopulla, vaikka hänen havaintonsa ei tullut tunnetuksi, niin

että Tyko Brahe sen keksi uudelleen. Newton jo laski kahdeksan häiriötä

ja nykyisin niitä tunnetaan enemmän kuin kuusikymmentä. Englannin

parlamentti oli luvannut puolen miljoonan markan palkinnon sille,

joka laski riittävän tarkat kuutaulut, taikka keksi jonkun toisen

vastaavan keinon longitudin määräämiseksi 1/2 asteen erehdysluvalla.

Halley laski kuutaulut, mutta nekään eivät vielä tulleet riittävän

tarkat. Leonhard Euler ja Tobias Meyer, molemmat saksalaisia,

vasta vuosisadan keskivaiheilla laskivat taulut, joissa enää oli

korkeintaan 25 sekunnin erehdys, ja näille molemmille Englannin

parlamentti maksoi osan luvatusta palkinnosta. V. 1767 julkaistiin

ensimmäinen purjehduskalenteri, jossa oli tarkat kuutaulut ja muut

paikanmääräykseen tarpeelliset osoitukset, ja siitä lasketaan tarkan

maantieteellisen paikanmääräyksen alku merellä. Myöhemmin näitä tauluja

on vielä paljon tarkennettu.

Gemma Frisiuksen v. 1530 julki lausuma ehdotus, että longitudi

määrättäisiin kellolla, oli kyllä hyvä aate, mutta kauan kului,

ennenkuin kello oli niin pitkälle kehittynyt, että se tähän

tarkoitukseen kelpasi. Huygens keksi v. 1657 heilurikellon ja paransi

sitä niin, että sitä voitiin laivoissakin käyttää, mutta pian kuitenkin

huomattiin, etteivät heilurikellot tämmöiseen tarkoitukseen sovellu,

koska sekuntiheilurin mitta muuttuu sen mukaan kuin leveysastekin.

Vasta v. 1758 englantilainen Harrison rakensi niin tarkan kellon,

että sitä voitiin käyttää maantieteellisen pituuden mittaamiseen.

Se ei 147 päivää kestäneellä merimatkalla erehtynyt kuin 1 min.

49 sekuntia. Englannin parlamentilta hän siitä sai 250.000 markan

palkinnon. Ranskalainen Berthoud v. 1766 keksi kuulut kronometrinsa,

Leroy samoihin aikoihin »vapaan päästimen» (échappement libre). Ja

monella muulillakin tavalla kelloa sitten edelleen parannettiin. V.

1800 Bréguet keksi sen kieruvieterin, jonka yhä vielä näkee kelloissa.

Maalla longitudin määräämistä kellon avulla ensi kerran käytettiin

Napoleonin sotaretkellä Egyptissä, ja samoihin aikoihin Humboldt siten

määräili paikkain maantieteellisiä asemia Etelä-Amerikassa.

Huomattavista paikanmääräyksistä mainittakoon, että Välimeren itäpään

asema nyt saatiin tarkalleen lasketuksi (vert. II siv. 487). Eräs

ranskalaisen tähtitieteilijän Cassinin oppilas määräsi v. 1694

Konstantinopolin, Iskanderunin, Damieten, Kairon ja Alexandrian

longitudit Jupiterin kuitten pimennyksistä ja kahdeksan vuotta

myöhemmin fransiskaani Feuillée Smyrnan, Salonikin, Milon, Kretan,

Kanean ja Megalokastron sekä Afrikan Tripoliin aseman. Siten Välimeren

ympärystä saatiin, kun länsipäästä jo oli kunnollisia mittauksia

olemassa, sangen tarkkaan asteverkkoon sijoitetuksi.

Bering matkoillaan määräsi sangen tyydyttävästi Ohotskin, Kamtshatkan

eteläkärjen ja Aasian itäkärjen asemat. Myöhemmin toiset määräsivät

Siperian paikkain asemia. Useat koettivat aivan tarkalleen määrätä

Ferron aseman, jotta tiedettäisiin, miltä kohdalta ensimmäinen

meridiaani sen kautta kulkee, mutta tulokset olivat ristiriitaisia.

Vasta nyt varmaan tiedetään, että se puolipäiväpiiri, joka on 20°

länteen päin Pariisin observatoriosta, kulkee Ferron ja Afrikan

manteren välitse, noin 20 kilometrin päässä Ferron itärannasta.

18:nnella vuosisadalla keksityistä geodeettisista kojeista ovat

mainittavat mittaustaulu (Messtisch), ynnä teodoliitti ja punnituskone.

Asteverkko.

Seitsemännellätoista vuosisadalla tuli käytäntöön gnoominen eli

sentraaliprojektio, alussa taivaankartoissa. Ranskalainen Sanson

paransi erästä Mercatorin keksimää projektiota, jossa leveyspiirit

ovat suoria viivoja ja asteverkon ruudut pintaoikeat. Myöhemmin (1729)

englantilainen Flamsteed sitä käytti taivaankarttaan, jonka vuoksi

sitä myös mainitaan hänen nimisenään. Mercatorin suorakulmaista

asteverkkoa kehittivät edelleen toiset, niin että leveyspiirien

toisistaan eteneminen napoja kohti tuli matemaattisesti määritellyksi.

18:nnen vuosisadan keskivaiheilla Rigobert Bonne julkaisi sovinnaisen

keilaprojektionsa, joka helpon tekotapansa vuoksi on yhä vieläkin

käytännössä. Mutta enimmin kaikista hyödytti projektio-oppia

kuulu matemaatikko Juhana Henrik Lambert, joka v. 1770 julkaisi

pintaoikean azimutaaliprojektionsa ja 1772 kulmaoikean ja pintaoikean

keilaprojektionsa ja muutoinkin paljon kehitti projektio-oppia,

määritellen varsinkin ne perusteet, joita on noudatettava, jotta

asteverkko vähimmin vääristäisi karttakuvaa. Vuosisadan lopulla

julkaistiin ensimmäiset projektio-oppia käsittelevät oppikirjat.

Hollantilaiset kartoittajat korjaamistaan korjasivat maanosien

yleisiä piirteitä ja suhteita. Ortelius esim. oli vielä otaksunut

Aasian itä-länsileveyden Alexandretesta Nipponin itärannalle 210

asteeksi. Mercator vähensi sen 177:ksi asteeksi. Vischerin kartastossa

se enää oli vain 110 astetta, siis 5 astetta liikaa. Kauemmin piti

sitävastoin puoliaan Pohjois-Amerikan itä-länsimitan liioittelu.

Etelä-Amerikan itä-länsimitta piirrettiin jotenkin oikein. Amerikan

etäisyys Euroopasta toisin paikoin osattiin niin oikeaan, ettei siinä

ollut erehdystä kuin muutama aste, mutta Afrikan ja Etelä-Amerikan

eteläkärkien välillä erehdys oli kasvanut 14:ksi asteeksi.

Mercator oli piirtänyt ensimmäisen meridiaanipiirin Azorien

Corvo-saaren kautta, koska kompassi siihen aikaan tällä saarella

osoitti suoraan pohjoiseen. Hondius, joka Mercatorin kuoltua jatkoi

hänen kartastoaan, aloitti meridiaanilaskun Viheriänniemen saaresta

Santiagosta, koska sen kautta oli kulkenut paavin maan jakoviiva.

Myöhemmät hollantilaiset kartanlaatijat aloittavat laskun Canarian

saarista, Teneriffa-saaren itärannasta. Mutta v. 1634 sovittiin

Pariisissa matemaatikoitten ja maantieteilijäin kesken, että

ensimmäinen meridiaaniaste piirrettäisiin Ferro-saaren länsirannan

kautta, ja Louis XIII määräsi sen pakolliseksi kaikkiin Ranskassa

piirrettyihin karttoihin. Oli tosin mitattu, että tämä saari oli

19° 51' Pariisista länteen, mutta kun 9 minuuttia siihen aikaan

vielä pidettiin kovin mitättömänä erona, niin otaksuttiin Ferron

länsirannan olevan Pariisista tarkkaan 20° länteen. Ferron meridiaani

siis oikeastaan on vain peitetty Pariisin meridiaani. Sitkeästi se on

pitänyt puoliaan, koska se Vanhalle maailmalle antaa paljaita itäisiä,

Uudelle maailmalle paljaita läntisiä pituuksia, mutta nykyaikoina

kuitenkin Greenwichin meridiaanipaalun kautta kulkeva puolipäiväpiiri

on tullut yleisemmin käytäntöön, koska siihen perustuvat Englannin

amiraliteetin kartat, s.o. koko maailmankartan pohja, ja koska se on

ajanlaskunkin lähtökohtana.

Atlakset ja maankartat.

Mercatorin ja Orteliuksen ansiosta oli Hollannista tullut karttain

piirtämisen oikea kotimaa, ja kauan hollantilaiset tätä asemaansa

saattoivat puolustaa, he kun laajoilla merimatkoillaan paremmin kuin

mikään muu kansa saattoivat aineistoansa kartuttaa. Kartat paisuivat

yhä suuremmiksi, ne piirrettiin kupariin erinomaisen hienosti, niistä

saatiin suuria hintoja ja kilpailu sen vuoksi oli jotenkin suuri.

Vuonna 1636 Jansson alkoi julkaista atlasta, jossa v. 1653 jo oli 451

karttaa. Hänen kilpailijanaan oli Wilhelm Blaeu poikineen, joitten

kartastossa samoihin aikoihin oli 372 karttaa.

Mutta kun Ranskassa laskettiin kartoitus uudelle tähtitieteelliselle

perustukselle, niin siirtyi sen painopiste Hollannista vähitellen

sinne. Dominique Cassini toimitti v. 1680 uuden tähtitieteellisiin

paikanmääräyksiin perustuvan Ranskan kartan, joka ei paljoa häpeä

nykyisiä. Hän piirrätti observatorionsa lattiaan koko maailmankin

kartan, mutta tämä valitettavasti on joutunut hukkaan.

Nikolaus Sanson julkaisi seitsemännentoista vuosisadan keskivaiheilla

suuren ranskalaisen karttateoksen, joka ei kuitenkaan vielä ollut

paljoakaan parempi hollantilaisten kartastoja. Suuri edistysaskel

kaikkiin edellisiin verraten oli sitävastoin »Neptune»-kartasto,

joka ilmestyi vuosisadan viimeisellä vuosikymmenellä. Siinä oli koko

Länsi-Eurooppa ensi kerran esitetty parannettujen tähtitieteellisten

paikanmääräysten perustuksella. Guillaume Delislen kartastossa, joka

painettiin kahdeksannentoista vuosisadan alkupuolella, Välimeren

asema oli korjattu ja Kaukainen Itäkin munkkien paikanmääräysten

mukaan osapuilleen oikein asteverkkoon piirretty. Samoihin aikoihin

Delislen kanssa vaikutti kuulu maantieteilijä Jéan Baptiste D'Anville

karttain parantamiseksi. Matkustajain suunta- ja etäisyysilmoituksia

(itinerarioita) terävällä kritiikillä käsitellen hän kokosi

ihmeteltävän oikeita karttakuvia semmoisista maista, joista ei ollut

minkäänlaisia tieteellisiä paikanmääräyksiä. Ja Afrikan kartasta

hän taas karsi pois kaikki sovinnaiset piirteet, joiden esitys ei

perustunut varmaan tietoon. Seurauksena oli, että hänen Afrikkansa

sisusta jäi melkein tyhjäksi. »Neptunea» kahdeksannentoista vuosisadan

kuluessa parantamistaan parannettiin.

Kahdeksannentoista vuosisadan loppupuolella karttain laatimisen

painopiste siirtyi Ranskasta Englantiin. Ranskalaisten etevämmyys oli

suureksi osaksi johtunut siitä, että heillä Pariisin tähtitornissa oli

enimmän Jupiterin kuiden pimennyksiin perustuvia paikanmääräyksiä.

Mutta kun oli kehitetty longitudin määrääminen kuun etäisyyksistä, niin

oli heidän yksinvaltansa samalla murrettu. James Cook käytti hyvällä

menestyksellä tätä määräämistapaa.

Cookin ja muiden hänen maanmiestensä löydöistä ja tutkimuksista

kokoontui Englannin kartanpiirtäjille runsas uusi aineisto, jota ei

missään muualla ollut käytettävänä.

Saksassa oli kartanlaatiminen kolmikymmenvuotisen sodan jälkeen kauan

lamaannuksissa. Saksalaisilla ei ollutkaan sitä varten yhtä runsaasti

omia aineksia kuin Euroopan merikansoilla. Heidän täytyi tyytyä

jäljentämään ja tekotapaa kehittämään, ja siinä he onnistuivat niin

hyvin, että Nürnbergistä 18:nnella vuosisadalla tuli karttapainatuksen

pääpaikkoja. Nürnbergiläinen B. Homann palkkasi suuren kartastonsa

toimittajiksi parhaita voimia ja kuhunkin karttaan painettiin piirtäjän

nimi ja tekovuosi. Olisi luullut, että ainakin Saksan omien maitten

karttakuva Homannin kartastossa olisi osoittanut suurta edistystä,

mutta tosiasia on, ettei Saksan kartan parantamiseksi puoleentoista

vuosisataan tehty juuri mitään. Hallitukset päinvastoin kielsivät sitä

korjaamasta, koska siitä muka vain olisi ollut etua vihollisille, joita

varsinkin Preussillä oli joka puolella. Kun Napoleon marssi Rheinin

poikki valloituksilleen, oli hänen ensi toimiaan Saksan karttain

uusiminen.

Ranskassa parannettiin maankarttaa kahdeksannentoista vuosisadan

jälkipuoliskolla vielä entisestään monella tavalla. Koko maa oli jaettu

kolmioihin ja 6000:n paikan asema mittauksien avulla määrätty. Tämä

on ensimmäinen triangulatioon perustuva maankartta, mitä on laadittu.

Englannissa ryhdyttiin vuosisadan lopulla samanlaatuiseen työhön.

Muissa Euroopan maissa geodeettinen yleismaanmittaus suoritettiin vasta

yhdeksännentoista vuosisadan kuluessa, vaikka se osaksi pantiin jo

edellisellä alkuun. Mutta muutoin maankarttoja kahdeksannellatoista

vuosisadalla paljon parannettiin useimmissa Euroopan maissa. V.

1745 Venäjän tiedeakatemia ryhtyi toimiin suuren Venäjän kartan

julkaisemiseksi. Sveitsistä alettiin v. 1786 julkaista suurta

maankarttaa, Pyreneitten niemimaasta v. 1765. Italiassa valtiollinen

hajanaisuus haittasi kartoitusta. Buggen samanaikaista Tanskan karttaa

mainitaan erikoisen ansiokkaaksi.

Korkeuskartta.

Vuorenkukkulain korkeuden määrääminen kolmiomittauksen avulla oli

periaatteellisesti keksitty jo vanhalla ajalla. Vasta 1700-luvun alussa

suoritettiin kuitenkin astemittauksien yhteydessä ensimmäiset tämmöiset

määräykset, joilla oli pysyvä arvo. Nekään eivät vielä olleet riittävän

tarkkoja, koska ei voitu kokonaan korjata valon taittumisesta johtuvaa

virhettä. Monet oppineet koettivat tällä tavalla saada selville

Teneriffan tulivuoren korkeuden, mikä onkin verraten helppo tehtävä,

kun tämä tulivuori kohoo suoraan merestä, mutta tarkkoja arvoja ei

saatu ennenkuin v. 1771, jolloin kaksi ranskalaista tähtitieteilijää

suoritti tämän mittauksen.

Korkeuksien määräämisellä kolmiomittausta käyttäen ei kuitenkaan voinut

olla kuin rajoitettu käytäntö, koska sitä varten täytyy tietää sen

paikan korkeus merestä, jossa mittaaja on, ja semmoisia määräyksiä taas

siihen aikaan oli hyvin vähän. Onneksi kuitenkin jo varhain keksittiin

ilmapuntarin käytännöllisyys samaan tarkoitukseen.

Kun Torricelli täytti lasiputken elohopealla ja avoimen pään

elohopea-astiaan upottamalla huomasi, ettei nestemäinen metalli

kaikki valunut ulos, vaan että siitä jäi putkeen suurin osa ja vain

yläosa tyhjentyi, niin oli ilmapuntari keksitty. Jo v. 1647 Blaise

Pascal kehoitti vävyänsä mittaamaan elohopeapatsaan korkeuden ensinnä

Clermontin kaupungissa ja sitten Puy de Dômen, Auvergnen korkeimman

vuoren kukkulalla. Toinen elohopeaputki jätettiin kaupunkiin,

toinen vietiin vuorelle, ja huomattiin elohopeapatsaan korkeuden

säännöllisesti alenevan, sitä mukaa kuin vuorelle noustiin, niinkuin

Pascal oli otaksunutkin. Molempien ilmapuntarien patsaskorkeuden ero

oli neljättä tuumaa. Muut tekivät sitten samanlaisia kokeita ja vv.

1705—7 J.J. Scheuchzer koetti laskea paikkain korkeudet ilmapuntarin

osoituksista. Hän jätti toisen ilmapuntarin Zürichiin, jossa sitä

säännöllisesti havaittiin, toisen vei mukanaan Alppien kukkuloille

ja soliin ja laski sitten elohopeapatsaitten korkeuserosta palkkain

korkeuden. Näin saadut tulokset olisivat olleet jotenkin oikeat, ellei

ilma korkeutta kohti ohenisi, niin että kuta korkeammalle noustaan,

sitä pienempi on elohopeapatsaan laskeminen samaa korkeuseroa kohti.

Jo Newton keksi säännön, jonka mukaan ilman tiheys vähenee korkeuden

lisääntyessä, ja Halley tähän sääntöön nojautuen laski ensimmäisen

korkeuskaavan ilmapuntarilla saatujen arvojen korjaamiseksi. Tulosta

tarkistettiin mittaamalla vuorenkukkuloita, kuten Walesin Snowdonia,

samalla haavaa sekä kolmiomittausta käyttäen että ilmapuntarilla,

taikka vuorenseinämiä luotilangalla ja ilmapuntarilla. Sveitsiläinen

Jean de Luc sai selville, paljonko ilmapuntarin osoituksia oli ilman

lämpötilan vuoksi korjattava, ja vasta siitä alkaen ilmapuntari tuli

jotenkin luotettavaksi korkeusmittariksi. Seuraavalla vuosisadalla

tehtiin vielä korjauksia, jotka ovat tarkkain tulosten aikaansaamiseksi

tarpeen, mutta ne eivät enää samassa määrin vaikuttaneet tuloksiin.

Tähtitieteilijä Lemonnier huomasi v. 1739, että vesi alkoi Auvergnessä

Canigoun kukkulalla kiehua 9° R. matalammassa lämpötilassa kuin vuoren

juurella. Veden kiehuttamistakin alettiin sitten käyttää vuorien

korkeuden määräämiseksi, ja vaikkakin ilmapuntaria hieman kömpelömpänä

oli tämä keino vielä myöhään yhdeksännelläkintoista vuosisadalla

käytännössä.

Käsitykset vuorien korkeudesta muuttuivat valtavasti, kun näin oli

saatu keinoja niiden mittaamiseksi. Ennen oli luultu Teneriffan Piciä

maailman korkeimmaksi, mutta kun sitten useat kolmiomittauksen avulla

olivat mitanneet sen, huomattiin erehdys. Alppien korkeimmaksi kohdaksi

taas luultiin kauan St. Gotthardia, koska sieltä alkaa niin monta

suurta jokea, mutta kahdeksannentoista vuosisadan alkupuoliskolla Mont

Blanc pääsi arvoonsa, vaikka sen korkeus alussa laskettiinkin koko

joukon liian alhaiseksi. Kun ranskalaiset astemittaajat palasivat

Perusta, niin kävi selville, ettei Mont Blanckaan ollut maailman

korkein kukkula, sillä he olivat mitanneet Chimborazzon ja huomanneet

sen paljon korkeammaksi. Aina yhdeksännentoista vuosisadan toisen

vuosikymmenen loppuun saakka Chimborazzoa sitten pidettiin maailman

korkeimpana kukkulana, kunnes Himalajan huiput olivat yhdeksännentoista

vuosisadan alkupuolella tulleet mitatuiksi.

Maanpinnan korkeussuhteitten merkitseminen karttaan alkoi vihdoinkin

edistyä entisestä kaavamaisuudestaan. Vanhoissa kartoissa vuoristot

yleensä kuvattiin kukkulariveiksi, jotka piirrettiin siten, kuin olisi

piirtäjä niitä tasangolta katsellut. Kahdeksannentoista vuosisadan

keskivaiheilla vuoristoita alettiin esittää ylhäältä päin nähden. Ne

kuvattiin pitkäveteisiksi jonoiksi, ja keksittiin keinoja rinteitten

kaltevuuserotuksienkin ilmaisemiseksi. Jo Homannin kartastossa on

käytetty varjostusviivoja, »schraffeja», mutta vasta J.G. Lehmann

(1765—1811) antoi varjostusviivoille matemaattisen sisällyksen.

Jos kartan piirtäjä ajattelee olevansa ilmassa kartan päällä, niin

näyttävät maiseman rinteet sitä tummemmilta, kuta jyrkemmät ne ovat.

Kuta jyrkempi rinne, sitä paksummilla varjostusviivoilla Lehmann ne

siis ilmaisi, antaen kullekin paksuudelle tarkan matemaattisen arvon.

Tämä korkeusesitys on yhä vielä kartastoissa yleinen.

Vielä tarkemmin, vaikk'ei yhtä kuvaavasti, voidaan maanpinnan

epätasaisuudet kartassa ilmaista samoja korkeuksia yhdistävillä

viivoilla (isohypseillä). Mutta semmoiset kartat edellyttävät tarkkaa

geodeettista yleismaanmittausta, ja semmoista ei kahdeksannellatoista

vuosisadalla vielä ollut olemassa muualla kuin Ranskassa. Dupain-Triel

laati v. 1791 Ranskasta isohypsikartan. Seuraavalla vuosisadalla

tämä menetelmä tuli hyvin yleiseksi, ja meikein kaikki nykyiset

geodeettiset maankartat ilmaisevat pintakorkeudet samojen korkeuksien

kautta kulkevilla punnitusviivoilla. Aate ei kuitenkaan ollut mainitun

ranskalaisen keksimä, sillä jo v. 1728 oli merikartoissa käytetty

samanlaisia viivoja (isobaatteja) syvyyksien ilmaisemiseksi.

Ensimmäinen kohokartta (reliefikartta) valmistettiin Sveitsissä,

niinkuin luonnollista olikin. Sen laati Vierwaldstätter-järven

ympäristöistä Ludvig Pfyffer vv. 1766—1785. Se oli vahasta, mutta

jo samaan aikaan käytettiin paperiainettakin samaan tarkoitukseen.

E. Müller laati Sveitsin vanhojen kanttonien kohokartan. Seuraavan

vuosisadan alkupuolella valmistettiin ensimmäiset kipsiset koko

maapallon kohokuvat sokeain opetusta varten.

Muista karttakuvista mainittakoon, että alettiin piirtää panoraamoja,

etenkin Alpeista. Ranskalaiset Pyreneitten tutkijat valaisivat

esityksiään leikkauskuvilla. Kaupungeista y.m. piirrettiin samanlaisia

asemakaavoja kuin nykyisinkin, hylkäämällä vanha kuvallinen menetelmä.

Erityisiä matkailukarttojakin alettiin jo kahdeksannellatoista

vuosisadalla julkaista.

V. 1670 valmistettiin Japanissa ensimmäinen pallokartta. Euroopassa

laadituista tuli kuuluimmaksi se taidokas, konelaitoksilla käyvä

pallokartta, jonka Toggenburgin Jobst Bürg rakensi.

Yleinen maantiede.

Geologia ja maanpinnan muoto-oppi.

Olemme ennen nähneet, kuinka, jo varhain keskiajan lopulla lausuttiin

oikeita ajatuksia maankuoren rakennuksesta, kerrosten siirtymisestä ja

kivettymistä.

Jo v. 1517 oli Fracastro Veronan kaivausten johdosta koonnut

geologisia kivettymiä, ja niille annettiin nimiä, jotka vielä tänä

päivänä ovat käytännössä. Toiset niitä luulivat entisten eläimien ja

kasvien jäännöksiksi, toiset luonnon oikuiksi (lusus naturae) taikka

elämänmuotojen alkusiemeniksi taikka omituisiksi kivimuodostumiksi

(lapides sui generis).

Tanskalainen Steno (Steensen), Paduan yliopiston anatomian professori,

julkaisi v. 1669 teoksen, jossa hän selosteli liettymäin syntyä,

kivettymien (fossiilien) syntyä, totesi maakerroksien jaksollisuuden

ja päätti niiden kaltevuuden johtuneen järkkymisistä. Hän päätti

muutamien kallioisten olevan elämää vanhempia. Ajatuksiaan

valaistakseen hän piirsi maankuoren läpileikkauksia. Steno niinikään

havaitsi kidekulmain vakinaisuuden. Vuosisadan lopulla kuulu Wilhelm

Leibnitz lausuili »Protogaeassaan» julki suuria geologisia totuuksia

meren ja maan pinnanvaihteluista, kivettymien synnystä, maankuoren

kerroksien kohoamisesta viistoon ja pystyyn ja erotti toisistaan

vedessä muodostuneet ja tuliperäiset kallioiset. Robert Plot, Oxfordin

yliopiston museonhoitaja, julkaisi v. 1677 300 kivettymän kuvaa, mutta

hän vielä luuli kivettymiä maan salaisen muotokyvyn tuotteiksi. Hänen

seuraajallaan oli jo oikeampi käsitys niistä. Prof. John Woodward,

englantilainen hänkin, julkaisi tietoja kivettymistä, joita hän oli

koonnut kaikkialta maailmasta, ja on ensimmäinen, joka on väittänyt,

etteivät kerrostuneet kallioiset ole paikallisia omituisuuksia, vaan

yleismaailmallinen ilmiö. Kaikkialla maailmassa on veteen laskeutunut

liete aikain kuluessa samalla tavalla joutunut kuiville, kovettunut ja

sitten kohonnut vinoon vaakasuorasta asennosta. Mutta hän luuli niitä

kuitenkin samanaikuisiksi ilmiöiksi, vedenpaisumuksen jäännöksiksi.

Woodward perusti Cambridgen yliopistoon geologian professorinviran,

joka vielä tänä päivänä on voimassa. Hänen maanmiehensä Robert Hooke

sitävastoin v. 1688 opetti, että Englannissa löydetyt kilpikonnain ja

muitten lämpöisten merien eläimien kivettymät edellyttivät ilmaston

muutoksia ja että kivettymistä luultavasti voitaisiin rakentaa

kallioisten ikäluettelo.

J.J. Scheuchzer piirsi geologisia läpileikkauksia luonnosta,

Vierwaldstätter-järven rantajyrkänteistä ja St. Gotthardin vuorisolasta

Via Malan varrelta. Englantilainen John Strachey julkaisi v. 1719

hiilikaivoksien läpileikkauskaavoja suonineen ja kerrossiirroksineen

ja oli jo huomaavinaan jonkinlaisen kerrosjärjestyksenkin, jonka hän

luuli ulottuvan maan keskipisteeseen saakka. Saksalainen J.G. Lehmann

otaksui, että pystyimmät kalliois-kerrokset olivat vanhimmat, jo

luomisen aikuiset, ja että niitten päälle oli alkuvuoren raunioista

kerrostunut nuorempia kallioisia, varsinkin ne, joissa kaikenlaiset

malmi- ja hiilisuonet ovat. Hän erotti primääriset ja sekundääriset

muodostumat. Italialainen Arduino määritteli kivettymäin mukaan näitä

vielä nuoremman tertiäärisen muodostuman. Vuosisadan keskivaiheilla

Pariisin syvänteen runsaat kivettymät herättivät huomiota ja

France Rouelle selosteli ja järjesteli niitä luennoillaan. Kuulu

ruotsalainen kasvitieteilijä Carl Linné oli ensimmäisiä, joka »Systema

Naturae'ssansa» ryhmitti kivekkeet niiden kidemuotojen mukaan.

Buffon kuvitteli luonnonhistoriassaan maapallon alkuvaiheista samaan

suuntaan kuin Leibnitz. Hän otaksui veden ensin peittäneen koko pallon,

mutta sitten osaksi kadonneen maanalaisiin luoliin, jolloin manteret

ja saaret kohosivat merestä. Merenaaltojen ja jokien suuri hävittävä

voima herätti hänen huomiotaan. Sorbonnen jumaluusopillisen tiedekunnan

vaatimuksesta hän kuitenkin peruutti kaikki, mikä oli Mooseksen kirjain

kanssa ristiriidassa.

Ensimmäisen jonkinlaisia vaatimuksia täyttävän geologisen kartan

julkaisi maastaan Jean Etienne Guettard. Hän ensimmäisenä huomasi

Keski-Ranskan nuoret purkautuneet vuorilajit, ja Desmarets v. 1774

julkaisi enemmänkin tietoja Auvergnen sammuneista tulivuorista.

Kivettymiä ja havaintoja kerättiin melkoiset kokoelmat vuosisadan

kuluessa ja siten yhä enemmän karttui aineisto, jonka pohjalle

vuosisadan lopulla geologian varsinaiset perustukset voitiin laskea.

Mineralogian ja petrografian ensimmäinen suurmies oli Abraham

Gottlob Werner (1750—1817), Freiburgin yliopiston vuorikaivosopin

professori. Hän määritteli kotimaansa Saksin kivekkeet ja kallioiset

lukien alkuvuoreen semmoiset kallioiset kuin graniitin, syeniitin,

viheriäkivet, kiille- ja saviliuskeet ja luullen kaikkia niiden päällä

olevia kallioisia vedessä muodostuneiksi. Werner perusti muodostuma-

eli formatio-opin, jonka mukaan eri kallioiset aina seuraavat toisiaan

varmassa ikäjärjestyksessä, siten että vanhemmat aina ovat syvemmällä.

Hän koetti kuitenkin määrätä muodostumani iän vain puhtaasti

mineralogis-petrografisten ominaisuuksien perustuksella, joka oli

mahdotonta. Harhaan häntä johti sekin, ettei hän tuntenut muuta kuin

pienen kotimaansa Saksin geologiset olot, mutta siitä huolimatta teki

niistä yleisiä johtopäätöksiä.

Vasta englantilainen insinööri William Smith v. 1799 määritteli

muodostumain iän niitten sisältämäin eläinkivettymäin mukaan, laatien

koko Englantia käsittävän kerrosmuodostumakaavan.

Vaikk'ei kyettykään selittämään, kuinka kaukaa pohjolasta oli voitu

löytää kivettyneitä palmuja ja Siperiasta elefanttien ja sarvikuonojen

jäännöksiä — vielä Gmelin luuli ja moni muu hänen mukanaan, että ne

olivat sinne eksyneitä, ja Pallas otaksui, että vedenpaisumus oli ne

sinne vienyt — niin oli kuitenkin maankuoren kerrostumisoppi, joka on

niin tärkeä nykyisten pintamuotojen ymmärtämiselle, päässyt varmalle

pohjalle, jolla se sitten yhdeksännellätoista vuosisadalla ripeästi

edelleen kehittyi.

Tasa-askelin kerrosopin kanssa kehittyi vuoristoitten sisällisen

rakenteen selittely. John Mitchell oli osoittanut, että vuoriselänteen

kahden puolen on kapeat saumat kerrostuneita kallioisia kummallakin

puolella samassa järjestyksessä: kuta nuorempi sitä ulompana. Simon

Pallas kuitenkin oli ensimmäinen, joka kivennäisopin kaimalta on oikein

esittänyt vuoriston rakenteen. Hän väitti, että graniitti on kaikkien

vuoristojen ydin. Uralissa se kapeana keskusselkänä tuon tuostakin

kohoaa maanpinnalle, ja graniittiselkää vastaan ovat kallellaan

liuskeet ja sitten kalkkiaiskerrostuma, ja tämän liepeillä ovat

vuorostaan hiekka- ja merkelikerrokset. Pallas otaksui, että vuoristot

olivat maanalaisten voimain kohottamat, mutta samalla hän tunnusti

kerrosten siirroksille suuren merkityksen maanpinnan muotoilussa.

Saussure tuli Alpeilla samaan päätökseen.

Käsitys maan sisustan kuumuudesta oli vanhasta ajasta saakka pitänyt

puoliaan, ja seitsemännentoista vuosisadan lopulla Leibnitz ja

jesuiitta Kircher pitivät tulivuoria tämän todistuksena. Morin oli

jo v. 1612 Unkarin vuorikaivoksissa huomannut, että kuta kauemmaksi

maan uumeniin syvennytään, sitä enemmän lisääntyy lämpötila, mutta

tämä havainto jäi aina 19:nnen vuosisadan alkuun saakka huomaamatta.

Päinvastoin, kun 18:nnen vuosisadan alussa Pariisin observatorion

kellareissa huomattiin alati sama lämpötila, niin luultiin sen

vallitsevan kaikkialla maankuoren sisässä, ja syvemmissäkin

kerroksissa, jonka vuoksi mainittu kellarilämpötila otettiin

lämpömittarin 0 asteeksi. Saussure kiinnitti paljon huomiota kaivoksien

lämpötiloihin ja päätti niitten suuren lämpimyyden johtuvan kaivoksissa

olevien kallioisten »käymisestä». Maapallolla ei muka ole mitään muuta

pysyväistä lämmönlähdettä kuin auringonsäteily.

Tulivuoritutkimuskin pyrki hatarista spekulatioista varmalle

havainnolliselle pohjalle, ja sitä varten varsinkin Italian molempia

suuria tulivuoria, Vesuviota ja Etnaa, perusteellisesti tutkittiin.

Englantilainen diplomaatti Sir W. Hamilton julkaisi v. 1772 koko

Italian tulivuorista ja maanjäristyksistä tutkimuksen, joka oli

pitkällisten ja uutterien havaintojen tulos. Paroni v. Dietrich lausui

julki käsityksensä, että tulivuoret saavat ravintonsa paikallisista

maanalaisista magmapesistä. Hamilton ja hänen kanssaan muut luulivat

purkauksia sähkön aikaansaamiksi. Werner otaksui niitä maanalaisten

palojen ilmauksiksi.

Maanjäristykset kiinnittivät huomiota varsinkin v. 1755 Lissabonin

tuhon jälkeen. Koottiin paljon luotettavia havainneita ja sitä

varten rakennettiin erilaisia heilurikojeita (1784). Toiset luulivat

maanjäristyksiä sähkövoimain mullistuksiksi ja miettivät niiden

torjumiseksi samanlaisia johdattajia, kuin Franklin oli keksinyt

ukkosta vastaan.

Ennenkuin opittiin tuntemaan verkalleen tapahtuvat maankuoren

kohoamiset ja vajoamiset, pidettiin kaikkia kerrosten järkkymisiä ja

siirroksia maanjäristyksien aikaansaamina.

Saussurelle selvisi alppivaelluksilla juoksevan veden valtava uurtava

ja täyttävä voima ja sen merkitys maanpinnan reliefiin. Toiset tutkivat

laaksojen muodostumista jokien toimesta. Varsinkin italialaiset,

joiden maassa suoritettiin paljon perkkauksia, kiinnittivät huomionsa

jokien työhön. Selitettiin vuorenrepeämiä ja maanvieremiä, tutkittiin

vuoripuroja ja ehdotettiin keinoja niiden hävityksien ehkäisemiseksi.

Luolia käsiteltiin etupäässä arkeologisina säiliöinä, mutta samalla

jo kiinnitettiin huomiota niiden fyysillisiin ja geologisiinkin

seikkoihin, tippukiviin y.m. Tällä aikakaudella vielä kummitteli

keskiaikainen luulo, että muka kaikki lähdevesi oli maan hiussuoniin

suotanutta merivettä, joka oli matkalla menettänyt suolaisuutensa.

Mariotte y.m. kuitenkin jo esittivät nykyisen käsityksemme, että

lähdevesi on maahan tunkeutunutta sadevettä, joka läpäisemättömän

kerroksen kohdattuaan juoksee sitä pitkin, kunnes kerroksen

leikkauskohdasta pulppuaa maanpinnalle.

Horace Benedict de Saussure (1740—1799), Geneven yliopiston professori,

oli ensimmäinen, joka kävi Chamonixissa, Mont Blancin juurella olevassa

kylässä, ja teki sen luonnonkauneuden tunnetuksi matkailijoille. Hän

lupasi tällöin (1760) palkinnon sille, joka ensimmäisenä kiipeisi Mont

Blancin kukkulalle. Siihen saakka ei kenkään ollut sillä käynyt. Kun

ei ketään haluttanut lähteä niin vaaralliselle retkelle, niin teki hän

itse v. 1785 yrityksen, pääsemättä kuitenkaan kukkulalle saakka. V.

1786 Balmat erään toisen Chamonixin oppaan keralla päätti valloittaa

Mont Blancin, ja tällä kertaa yritys onnistui. V. 1787 Saussure

kolmantena nousi vuorelle. Hän teki monia kymmeniä muita alppiretkiä

ja vietti joskus viikkokausia korkealla ikuisen lumen seuduissa. Hän

julkaisi tutkimuksistaan tieteellisen matkakertomuskokoelman, jota

syystä voimme sanoa alppitutkimuksien Odysseiaksi.

Saussuren mielestä Alpit tarjosivat mitä parhaan tilaisuuden maan

muodostushistorian tutkimiseen. Ei kukaan ennen häntä ollut siihen

määrään syventynyt niiden geologiaan. Kerrosten kalttoutta, kallioisten

kokoomusta, kivettymiä ja kivekkeitä hän tutki mitä perusteellisimmin.

Hän teki m.m. sulatuskokeita saadakseen selville kallioiden synnyn.

Saussure oli täydelleen perehtynyt aikansa kemiaan ja käytti

sitä kivennäisten, veden ja ilman hajoittamiseen. Ilmastollisia

havaintoja varten hän kuljetti ilmapuntarin ja kiehutus-lämpömittarin

korkeimmillekin vuorenkukkuloille ja määräili ilmakehän suhteellisen

kosteuden eri korkeuksissa, sen lämpötilan, auringon säteilyn tehon,

ilman kokoomuksen ja sen läpinäkyväisyyden. Hän tutki maaperän

lämpötilat niin syvälti kuin suinkin sai lämpömittaritankonsa

kaivetuksi, jokien, jäävirtain ja järvien uomat, olot ja lämpötilat.

Hän kokeili kaikenlaisilla kosteusmittareilla ja piti hiusmittaria

parhaana. Itsekin hän keksi monta konetta, kuten magnetometrin,

syanometuin taivaan sinisyyden ja diafanometrin ilmakehän

läpikuultavuuden arvostelemiseksi, anemometrin (tuulimittarin)

ja eudiometrin ilman puhtauden määräämiseksi. Lämpömittaria hän

sovellutti moneen tarkoitukseen. Ilman lämpötilaa hän mittasi

lämpömittarilla, jossa oli ohutseinäinen nuppu ja jota joko pidettiin

varjossa taikka kieputettiin nauhasta. Kieputus-lämpömittarista hän

muodosti haihdutusmittarin pistäen nupun märkään sienen kappaleeseen

ja kieputtaen sitä ympäri määränopeutta määrätyn pitkän säteen

päässä. Maaperän ja syvän veden lämpötiloja tutkiakseen hän kietoi

lämpömittarin ympärille huonoja lämmönjohtajia, niin että ne

toimivat hyvin hitaasti ja sangen kauan saattoivat pysyä samalla

lämpöerotusasteella. (Maksimi- ja minimitermometrit vielä odottivat

keksijäänsä). Näillä kojeilla hän todisti, että syvien järvien —

kuten Lac Lemanin — pohjavesi pysyy sangen kylmänä vuoden umpeensa,

ja että vuotuinen lämpöaalto kuudessa kuukaudessa tunkeutuu 30 jalkaa

syvälle maahan. Saussure käsitti korkeimpain asemapaikkain erinomaisen

tärkeyden ilmatieteelle, ja hän toimitti, missä se suinkin oli

mahdollista, yhdenaikaisia jatkuvia lämpöhavaintoja eri korkeuksissa.

Enimmän Saussure sai aikaan geologian alalla, ja vaikka hänen

teoreettiset mielipiteensä — hän oli »neptunisti» — olivatkin sangen

nurjat, niin edisti hänen työnsä kuitenkin suuresti tätä tiedettä.

Hänen varsinainen alansa oli kuitenkin kasvitiede, ja tietysti Alppien

kasvistonkin, samoin kuin eläimistönkin, tuntemista hänen uutterat

tutkimuksensa hyödyttivät.

Sangen monipuoliset olivat siis jo 18:nnen vuosisadan jälkipuolella

fyysillisen maantieteilijän näköalat ja havaintokeinot.

Dyynien muodostumista koetettiin selittää ja v. 1776 esitettiin keinoja

niiden kiinnittämiseksi. Valtamerien saarien muodostuminen herätti

Forsterin uteliaisuutta hänen Cookin keralla purjehtiessaan. Hän

aavisti, että korkeat ja matalat saaret ovat eri tavalla muodostuneet,

ja matalat pian huomatuinkin korallien rakentamiksi.

Näin olivat pintamuoto-opin, geomorfologian, kaikki haarat jo alulla.

Geologian harrastus oli 18:nnen vuosisadan jälkipuoliskolla jo

niin yleinen ja tieteelliset vakaumukset siksi perustellut, että

niistä käytiin ankaria tieteellisiä taisteluita. Kataklysmikot

väittivät, että maanpinta on saanut reliefinsä muutamien suurien

mullistuksien kautta, aktualistit taas pitivät muutoksia verkalleen

ja pitkien aikojen kuluessa tapahtuvina. Jälkimmäisen suunnan

perustaja oli skotlantilainen lääkäri James Hutton (1726—1797), joka

muodosti liettymäopin ja myös valaisi purkautuneiden vuorilajien ja

kidemäisten liuskeitten syntyä. Vielä paljon suurempi ja kiihkeämpi

oli plutonistien ja neptunistien riita. Plutonistit väittivät

kaikkia purkautuneita kallioisia tuliperäisiksi, neptunistit taas,

joiden oppi-isä oli Werner, kaikkia alkuvuoren päällisiä kallioisia

vesiliettymiksi. Nämä oppiriidat peri kaikessa katkeruudessaan

yhdeksästoista vuosisata.

Magneettiset voimat.

Seitsemännentoista vuosisadan suurissa maantiedeteoksissa jo tavataan

paljon tietoja kompassin poikkeumasta eri seuduilla, mutta nämä tiedot

eivät vielä olleet niin täsmällisiä, että niitten avulla voitaisiin

laatia poikkeumakartta vuodelle 1600, havainnontekijät kun eivät

arvanneet ilmoittaa havaintovuotta. Vasta 1612 lontoolainen Gunter

huomasi, että samoja poikkeumia yhdistävät viivat muuttavat paikkaansa.

Magneettineulan osoitusten vaihtelut kävivät entistä

ymmärrettävämmiksi, kun Halley viivoilla (isogoneilla) yhdisti kaikki

semmoiset paikat pallokartassa, joissa neulan poikkeumat (deklinatiot)

ovat samat. Ensimmäiset magneetin kallistumaa (inklinatiota) esittävät

kartat laati ruotsalainen J.E. Wilke 1768. Magneettisen voiman

suuruuttakin ruvettiin 18:nnen vuosisadan lopulla mittaamaan Havaittiin

niinikään magneettineulan osoitusten vuorokautinen ja vuodenaikain

mukainen vaihtelu. Celsius ja Hjorter keksivät Upsalassa magneettiset

myrskyt ja englantilaisen Grahamin avulla saivat 1741 selville, että

ne eri maanpaikoissa tapahtuvat samalla haavaa. Vielä he huomasivat,

että nämä myrskyt käyvät revontulien edellä, ja jonkun vuoden kuluttua

näistä häiriöistä ennustettiin revontulia.

Cook oli ensimmäinen, joka näki eteläisen napataivaan revontulet vuonna

1773.

Toiset luulivat revontulia voimallisiksi jääheijastuksiksi, toiset

palamiseksi. Halley oli ensimmäinen, joka otaksui niiden olevan

sähkömagneettisia ilmiöitä. Koetettiin jo mittauksilla saada selville

revontulien korkeuskin.

Maantiede ja löytöretket 3 · 第 20 / 32 题