地球はまん丸ではなく、少しつぶれた形をしている

地球の中心から一番遠い山の頂上は、どこでしょう。エベレストではありません。南米エクアドルのチンボラソ山です。

チンボラソの高さは、海面から6,268メートル。エベレストの8,848メートルより、ずっと低い山です。それでも地球の中心からの距離では、チンボラソの頂上のほうが、エベレストの頂上より2,072メートル以上も遠いのです。

理由は、地球がまん丸ではないからです。地球は、赤道のあたりが少しふくらんでいます。チンボラソは赤道のすぐ南にあるので、そのふくらみの上に立っています。

ところが18世紀のフランスでは、逆の説が強く信じられていました。「地球は北極と南極の方向に長い」という説です。どちらが正しいかを決めるため、学者たちは北極圏と赤道の両方へ、命がけの測量に出かけました。

この記事では、まずニュートンとフランスの学者が、地球の形について反対の考えを持っていたことを紹介します。次に、2つの測量隊が何をどう測ったかを説明します。最後に、なぜフランスの学者が間違えたのか、ニュートンの数字はなぜ少しずれたのかを見ていきます。

011687年、ニュートンは「地球は赤道のあたりがふくらむ」と計算した

1687年、イギリスのアイザック・ニュートンは『プリンキピア』という本を出しました。その本の中で、地球の形も計算しています。

地球は、1日に1回転しています。回るものは、外へ飛び出そうとする力（遠心力）を受けます。この力は、回る軸から一番遠い赤道で、一番強くなります。だから地球は、赤道のあたりがふくらみ、北極と南極がつぶれた形になるはずだ。ニュートンは、そう考えました。

ニュートンは、こんな想像をして計算しました。北極から地球の中心まで、細い穴を掘って水を入れたとします。赤道からも、中心まで穴を掘って水を入れます。赤道の水は、遠心力で外へ引っぱられるぶん、中心を押す力が弱くなります。そのため、中心で2本の水の押す力がつり合うには、赤道からの穴のほうが少し長くないといけません。こうしてニュートンは、地球のつぶれ具合を約230分の1と見積もりました。つぶれ具合とは、赤道の半径と極の半径の差が、赤道の半径の何分の1にあたるかという値です。赤道の半径が、極（北極・南極）の半径より17マイル（約27キロ）長い、という計算です。

02パリ天文台のカッシーニ親子は「地球は縦に長い」と考えた

ニュートンに反対したのが、パリ天文台のカッシーニ家でした。イタリア出身の天文学者ジョバンニ・ドメニコ・カッシーニと、その息子ジャック・カッシーニです。

カッシーニ親子は、フランス国内で、地面の長い距離を測っていました。その結果から、「地球は北極と南極の方向に長い」と考えたのです。たとえるなら、ニュートンの地球は横に太い「みかん形」、カッシーニの地球は縦に長い「レモン形」です。

1720年ごろから、パリの科学アカデミー（国の学者の集まり）は、地球の形をはっきりさせることに夢中になりました。作家のヴォルテールは1734年の本で、この対立を皮肉っています。パリの学者は地球をメロンの形だと言い、ロンドンの学者は両側がつぶれた形だと言う、と。

03地球の形は「緯度1度ぶんの地面の長さ」を比べれば分かる

では、どうやって地球の形を確かめるのでしょうか。使われた方法は、「緯度1度ぶんの、地面の長さ」を測ることでした。

北へ向かって進むと、夜空の星が見える角度が、少しずつ変わります。その角度が1度変わるまでに、地面を何キロ進むかを測るのです。地球がまん丸なら、どこで測っても同じ長さになります。

地球がみかん形なら、北極に近いほど、地面のカーブが緩やかになります。そのため、1度ぶんの地面の長さは、北へ行くほど長くなります。レモン形なら、その逆で、北へ行くほど短くなります。

パリでの1度ぶんの長さは、すでに測られていました。69マイル（約111キロ）を少しこえる長さです。そこで科学アカデミーは、赤道と北極圏の2か所で1度ぶんの長さを測り、パリの長さと比べることにしました。

04北極圏へ行った測量隊は、1737年に「地球はみかん形」と報告した

1735年、まず赤道へ向かう測量隊が出発しました。そのすぐあと、ピエール・ルイ・モーペルテュイ（Pierre-Louis Moreau de Maupertuis）が「北極圏でも測ろう」と言い出します。

モーペルテュイには、測量の経験も、隊長の経験もありませんでした。それでも説得がうまく、国王の大臣からお金を出してもらい、自分が隊長になります。心の中では、カッシーニ家の器具は粗末で、パリで測った数字は信用できないと思っていたそうです。

北の測量隊は、1736年5月2日にフランスのダンケルクを出発しました。仲間は、数学者のクレロー、測量にくわしい神父ウティエ、天文学者ル・モニエらです。スウェーデンの天文学者アンデルス・セルシウス（Anders Celsius）も加わりました。セルシウスは、イギリスの一流の職人に、観測の器具を注文しました。

隊は、当時スウェーデン領だったトルニオの町を拠点にしました。今のフィンランドにある町です。トルニオから、北のキッティスバーラの丘の上まで、三角形をつないで距離を測りました。地面に大きな三角形をいくつもつないで角度を測り、計算で距離を出す方法です。夏は虫に襲われ、冬はひどい寒さに苦しみました。

帰り道、バルト海で船が難破しました。それでも、観測の記録は無事でした。1737年8月20日、モーペルテュイはパリの科学アカデミーで報告します。ラップランド（北極圏のあたりの地方）の1度は、パリの1度より長い。だから地球はみかん形だ、と。

05赤道へ行った測量隊は、9年以上かけて同じ答えを出した

赤道の測量隊は、今のエクアドルに向かいました。当時は、スペインが治めていた土地です。フランスの学者ブーゲ、ラ・コンダミーヌ、ゴダンに、スペインの士官2人が加わりました。

赤道の隊の仕事は、北の隊よりずっと大変でした。行き帰りだけで、2年近くかかります。作業をする場所は、平均で高さ約2マイル（約3,200メートル）の、アンデスの山の中でした。

まず、キトの町のすぐ東の平原に、7マイル（約11キロ）のまっすぐな線を引きます。三角形をつないで測るときの、もとになる長さです。長さ20フィート（約6メートル）の物差しを、1本ずつ並べて測りました。誤差は、1インチ（約2.5センチ）にも満たなかったといいます。そこから山の上の目印へ三角形をつないで、南へ200マイル以上、緯度3度ぶんを測りました。

1年で終えるはずでしたが、戦争が起きました。器具に狂いが見つかって、測り直しにもなりました。隊員どうしの仲も、悪くなりました。結局、仕事を終えるまでに9年以上かかります。

赤道の1度ぶんの長さは、約68.7マイル（約110.6キロ）でした。赤道の1度はパリの1度より短く、パリの1度はラップランドの1度より短い、という結果です。北へ行くほど長くなるので、赤道の測量でも「地球はみかん形」という答えがはっきり出ました。隊が帰った1744年には、ニュートンの本から57年がたっていました。

06まとめ

地球は、赤道のあたりが少しふくらんだ「みかん形」です。赤道の半径は、極の半径より約21キロ長くなっています。18世紀のフランスでは「縦に長いレモン形」の説が強く、どちらが正しいかを決めるために、北極圏と赤道へ測量隊が送られました。2つの隊の測量で、地球はみかん形だと分かりました。

赤道の隊が9年かけて測った山々のそばに、チンボラソ山があります。地球の赤道のふくらみのおかげで、チンボラソの頂上は、エベレストの頂上より地球の中心から遠い場所にあります。地球の中心から一番遠い山頂は、18世紀の地球の形の論争で、測量隊が測った土地のすぐそばにあるのです。