Одним из первых важных шагов для исправления и уточнения морских и сухопутных карт должно было стать новое измерение окружности Земли и установление новой линейной величины углового градуса. Размер Земли все еще оставался достаточно неопределенным, и астрономам не хотелось строить дальнейшие исследования на неопределенной фундаментальной величине, неточность которой способна была перечеркнуть все их усилия. Изучив труды Гиппарха, Посидония, Птолемея и более поздних авторитетных ученых, таких как Снеллиус, и методы, которыми они пользовались, академия разработала детальный план измерения Земли. В 1669 г. Жану Пикару было поручено привести этот план в исполнение.
Измерение Земли по экватору с востока на запад даже не рассматривалось – для этого не было известно никакого удовлетворительного метода. Поэтому был выбран метод Эратосфена, но с несколькими важными модификациями и с использованием оборудования, о котором древние могли только мечтать. Пикар должен был методом триангуляции провести линию примерно в направлении север—юг между двумя пунктами; затем ему следовало измерить дугу между двумя этими пунктами (то есть разницу по широте) при помощи астрономических наблюдений. Рассмотрев окрестности Парижа, Пикар решил, что линию можно провести почти точно на север до границы с Пикардией; при этом на пути не будет серьезных препятствий вроде густых лесов или высоких холмов.
В качестве первой точки Пикар выбрал «Павильон» в Мальвуазине под Парижем, а в качестве второй – часовую башню в Сурдоне возле Амьена, на расстоянии примерно тридцати двух французских лиг. Для измерения расстояния между двумя точками на местности было построено тринадцать огромных треугольников; при съемке Пикар пользовался усиленным металлическим квадрантом с тридцативосьмидюймовым радиусом, закрепленным на тяжелой раме. Обычные алидады с маленькими отверстиями он заменил на две зрительные трубы с нитяными прицелами – несколько улучшенный вариант прибора, которым пользовался в Дании Тихо Браге. Лимб квадранта был разделен на минуты и секунды. Для измерения высоты звезд вблизи зенита, где углы достаточно острые, Пикар использовал высокий зенитный сектор, изготовленный из меди и железа. Его измерительный диапазон составлял всего около 18 градусов. К одному из радиусов сектора была прикреплена зрительная труба длиной 10 футов. Кроме того, в его снаряжение входили двое маятниковых часов, причем одни из них были отрегулированы так, что отбивали секунды, а вторые – полусекунды. Для общих наблюдений и наблюдений спутников Юпитера Пикар возил с собой три телескопа: малый, около 5 футов длиной, и два больших, 14 и 18 футов. Своим снаряжением Пикар был доволен. Он говорил, что его специально оборудованный квадрант настолько точен, что за два года, которые потребовались для измерения дуги земного меридиана, при пробном измерении окружности горизонта ни разу не было получено ошибки больше одной минуты, а во многих случаях прибор показал абсолютно точный результат. Что касается его маятниковых часов, то Пикар с удовольствием указывал, что они «отмечают секунды точнее, чем большинство часов отмечает получасовые интервалы».
Когда результаты Пикара были занесены в итоговую таблицу, выяснилось, что расстояние между двумя пунктами составляет 68 430 туазов и 3 французских фута. Затем была измерена разница широт между этими двумя пунктами – не при помощи измерения высоты Солнца, а через измерение угла между зенитом и звездой на «наколеннике» Кассиопеи, сначала в Мальвуазине, затем в Сурдоне. Разница составила 1 градус 11 минут 57 секунд. Из этих данных была рассчитана длина одного градуса долготы, которая составила 57 064 туаза 3 французских фута. Однако после проведения аналогичных измерений по второй линии, проложенной примерно в том же направлении, что и первая, эту величину скорректировали до 57 060 туазов, и было объявлено, что диаметр Земли составляет 6 538 594 туаза. Все дальнейшие измерения долгот, проведенные Королевской академией, базировались именно на этой величине. В милях это составляет около 7801 мили – замечательно близкий к истинному значению результат.
