В таком случае материя самим фактом своего существования не дает нам ничего постоянного, и единственным источником постоянства остается ее движение.
Вращение Земли вокруг своей оси, хотя и не является абсолютно неизменной и постоянной величиной, но для удобства расчетов может считаться таковой. Оно может измеряться наглядно, но неодинаково удалением данного меридиана от Солнца и возвращением к нему, что составляет солнечные сутки. Сложив вместе неравенства солнечных дней, можно вычислить средний промежуток времени, или день, а затем его разделить, с общего согласия, на 86 400 равных частей».
Здесь Джефферсон говорит о секунде времени, принимая за данное, что это принятая точка отсчета. Поэтому он не намеревался изменять принятого метода измерения времени. Затем он пошел путем, который мы признали принципом, использовавшимся британцами каменного века:
«Свободно колеблющийся малыми и равными дугами маятник можно сделать такой длины, чтобы его качания позволяли разделить движение Земли на 86 400 равных частей, называемых секундами среднего времени.
Такой маятник затем становится меркой определенной длины, с которой все остальные соотносятся, как со стандартной моделью».
Джефферсон не знал, что таким образом он описывает процесс, которым человечество уже пользовалось более пяти тысяч лет назад. Далее он определил параметры маятникового метода:
«И теория, и опыт доказывают, что для того, чтобы сохранить изохронизм (равномерность), ближе к экватору он должен быть короче, а ближе к полюсам — длиннее. Высота положения над общим уровнем, будучи инкрементом (превышением) по отношению к радиусу Земли, уменьшает длину маятника».
Живший в век механики Джефферсон определил необходимый для раскачивающего маятник двигателя потенциал, который может повлиять на процесс. Однако, если маятник раскачивается рукой, такой проблемы не возникает, и мы сомневаемся, что существует двигатель, действие которого может повлиять на длину маятника, если только он правильно применяется.
«Для продолжения небольших и равных колебаний на протяжении достаточного промежутка времени и для того, чтобы вести счет колебаниям, необходима машина и источник энергии, которые должны производить небольшое, но постоянное усилие для восполнения потерь движения, и трудность состоит в том, чтобы они никогда ни захмедляли и не усиливали колебаний».
Джефферсоновский стержень
Затем Джефферсон выдвинул идею усовершенствовать этот метод, прибегнув к помощи самой современной техники того времени.
«Для того чтобы избежать неопределенности в отношении центра колебания, мистер Лесли, изобретательный художник из Филадельфии, предложил заменить маятник однородным цилиндрическим стержнем без веса на конце.
При бесконечно малом диаметре такого стержня центр колебания будет находиться точно на расстоянии двух третей всей длины маятника от точки подвески. При диаметре стержня, делающем его достаточно жестким, центр колебаний сместится, но для секундного стержня не более чем на шесть стотысячных его длины и на сотую долю от этой величины для секундного маятника соответствующей длины со сферическим весом на конце. Такое смещение настолько ничтожно мало, что мы можем считать, что центр колебаний находится на расстоянии двух третей всей длины от центра подвески. Расстояние между этими двумя центрами может быть на практике легко и точно установлено. Но целый стержень в качестве стандарта лучше, чем любая его часть, поскольку легко различается с обоих концов».
Описанный Лесли «стержень» представляет собой жесткую металлическую рейку без веса на конце. Это означает, что на земное притяжение реагирует сам вес стержня, а не камень на конце отрезка бичевки. Это более точно, чем маятник, но Джефферсон указывает, что такой стержень всегда будет на 50 процентов длиннее маятника с качанием, имеющим тот же временной интервал. Поскольку секундный маятник на крошечную долю меньше метра, описанный здесь стержень на какую-то долю меньше 1,5 метра и его величина составляет 149,158 сантиметра. Это почти три шумерских куша.
После этого Джефферсон изучил эффект использования стержня на разных широтах и установил, что в результате получились небольшие различия показанных величин. Он обратил внимание на 45 градусов северной широты, так как это на полпути между экватором и Северным полюсом, но любопытно, что он также выбрал 31 градус северной широты, на котором расположены земли, где жили древние шумеры: