Percobaan Bedford Level
Percobaan Bedford Level adalah serangkaian pengamatan yang dilakukan di Sungai Old Bedford sepanjang di Bedford Level, Cambridgeshire Fens, Britania Raya, pada abad ke-19 dan awal abad ke-20 untuk mengukur lengkung Bumi. Samuel Birley Rowbotham melakukan pengamatan pertama pada tahun 1838 dan mengklaim bahwa ia membuktikan Bumi itu datar. Namun demikian, pada tahun 1870, setelah memperbaiki metode Rowbotham agar tidak dipengaruhi efek pantulan atmosfer, Alfred Russel Wallace menemukan bahwa lengkungan yang diamatinya konsisten dengan prinsip Bumi bulat.
Sungai yang dipilih untuk semua percobaan adalah kanal drainase berarus lambat membentang lurus tanpa hambatan sepanjang ke timur laut desa Welney. Sungai ini menjadi tempat yang ideal untuk pengukuran langsung lengkungan Bumi. Rowbotham menulis di "Zetectic Astronomy:"
Rowbotham melakukan percobaan pertama di tempat ini pada musim panas 1838. Ia berdiri di dasar sungai sambil memegang teleskop di atas air untuk melihat kapal yang mengibarkan bendera putih di atas air dan pelan-pelan berlayar menjauhi dirinya. Ia melaporkan bahwa kapal itu tidak berubah di cakrawala dalam pelayaran sejauh ke jembatan Welney. Menurutnya, di permukaan melengkung seperti prinsip Bumi bulat, puncak tiang bendera seharusnya berada di bawah cakrawalanya. Ia menulis pengamatannya dengan nama samaran "Parallax" pada tahun 1849 dan mengembangkannya menjadi sebuah buku, "Earth Not a Globe", yang terbit tahun 1865.
Rowbotham mengulangi percobaannya beberapa kali selama beberapa tahun, tetapi klaimnya baru mendapat perhatian pada tahun 1870. Seorang pendukung bernama John Hampden bertaruh bahwa ia bisa menunjukkan bahwa Bumi itu datar dengan mengulang percobaan Rowbotham. Ahli alam dan surveyor berpengalaman Alfred Russel Wallace menerima taruhan tersebut. Wallace, dibekali latihan menyurvei dan pengetahuan fisika, tidak mengulangi kesalahan percobaan sebelumnya dan memenangi taruhan tersebut.
Tahap penting dalam percobaan ini adalah (1) menetapkan cakrawala 13 kaki (4 m) di atas air demi mengurangi efek pantulan atmosfer dan (2) menancapkan tiang di tengah untuk melihat "gundukan" yang disebabkan oleh lengkungan Bumi antara dua titik.
Meski Hampden awalnya menolak menerima demonstrasi ini, Wallace dinyatakan sebagai pemenang oleh wasit taruhan, penyunting majalah olahraga "The Field". Hampden kemudian menerbitkan selebaran yang menuduh bahwa Wallace curang dan menuntut uangnya kembali. Serangkaian sidang berkepanjangan dilakukan. Hasilnya, Hampden dihukum karena mengancam akan membunuh Wallace dan pencemaran nama baik.
Pengadilan yang sama memutuskan bahwa taruhan tersebut tidak sah karena Hampden menarik taruhannya dan memerintahkan Wallace mengembalikan uangnya ke Hampden. Wallace, tidak tahu bahwa percobaan yang sama pernah dilakukan Rowbotham, dikritik oleh rekan-rekannya karena "'mau saja' terlibat taruhan untuk 'memutuskan' fakta ilmiah yang paling dasar dan banyak buktinya".
Pada tahun 1901, Henry Yule Oldham, seorang pakar geografi di King's College, Cambridge, mengulang percobaan Wallace menggunakan tiga tiang yang ditancapkan dengan ketinggian sama di atas permukaan air. Saat dilihat menggunakan teodolit (instrumen presisi untuk mengukur sudut), tiang tengah tampak hampir lebih tinggi daripada tiang depan dan belakang. Versi percobaan ini diajarkan di berbagai sekolah hingga foto Bumi dari luar angkasa diterbitkan.
Namun, pendukung Bumi datar tidak dikalahkan: Pada tanggal 11 Mei 1904, Lady Elizabeth Anne Blount, kelak menjadi pelopor Perkumpulan Bumi Datar, mengontrak seorang fotografer komersial untuk mengambil gambar kertas putih besar yang diletakkan di permukaan sungai, di lokasi percobaan Rowbotham, menggunakan kamera lensa telefoto berjarak dari Welney. Sang fotografer, Edgar Clifton dari studio Dallmeyer, meletakkan kameranya dua kaki di atas air di Welney dan terkejut karena ia dapat mengambil gambar targetnya, padahal seharusnya tidak terlihat karena kamera diletakkan di ketinggian rendah. Lady Blount menyebarluaskan foto tersebut.
Kontroversi-kontroversi ini menjadi artikel rutin di majalah "English Mechanic" edisi tahun 1904–5 yang menerbitkan foto Blount dan melaporkan dua percobaan tahun 1905 yang menunjukkan hasil sebaliknya. Salah satu percobaan yang dilakukan oleh Clement Stratton di Ashby Canal menunjukkan penurunan cakrawala tepat di atas permukaan.
Pantulan atmosfer dapat menghasilkan bukti yang ditemukan Rowbotham dan Blount. Karena kepadatan udara di atmosfer Bumi berkurang mengikuti ketinggian di atas permukaan Bumi, semua sinar yang berjalan nyaris horizontal dibelokkan ke bawah (apabila terjadi perubahan suhu udara di sepanjang cakrawala). Fenomena ini sering dipakai untuk keperluan penyejajaran dan navigasi langit.
Apabila pengukurannya hampir mendekati permukaan, sinar dapat melengkung ke bawah mengikuti lengkung rata-rata permukaan Bumi. Dalam hal ini, dua efek lengkungan dan pantulan dapat saling bertabrakan dan Bumi pun akan terlihat datar dalam semua percobaan optik.
Percobaan optik lebih baik dilakukan apabila terjadi pembalikan suhu di atmosfer yang suhunya meningkat mengikuti ketinggian di atas sungai, sama seperti fenomena bayangan superior. Pembalikan suhu seperti ini lazim terjadi. Kenaikan suhu udara atau tingkat selang sebesar 0,11 derajat Celsius per meter ketinggian akan menciptakan ilusi kanal datar. Semua pengukuran optik yang dilakukan dekat permukaan tanah akan menghasilkan permukaan yang datar sama sekali. Apabila tingkat selangnya lebih tinggi lagi (suhu naik mengikuti ketinggian dengan rasio yang lebih besar), semua pengamatan optik akan menghasilkan permukaan cekung atau "bumi berbentuk mangkok". Dalam cuaca rata-rata, pengukuran optik selalu menghasilkan permukaan bulat, tetapi tampak 15% lebih datar daripada diameter sebenarnya. Kondisi atmosfer pada setiap percobaan sebelumnya bisa saja terjadi lagi. Cuaca panas dengan perairan yang tenang dapat membantu percobaan selanjutnya.
Pada tanggal 25 Juli 1896, Ulysses Grant Morrow, seorang penyunting surat kabar, melakukan percobaan serupa di Old Illinois Drainage Canal, Summit, Illinois. Berbeda dengan Rowbotham, ia berusaha mendemonstrasikan bahwa permukaan bumi melengkung. Ketika ia melihat bahwa penanda targetnya, di atas permukaan air dan berjarak , terlihat jelas, ia menyimpulkan bahwa permukaan Bumi melengkung cekung seperti yang diharapkan para sponsornya, perkumpulan Koreshan Unity. Temuan ini dibantah oleh kritikus karena dipengaruhi pantulan atmosfer.