水平は地面と同じ(平行)ではないということです。これは地球が洋ナシ形をしているとか、地面が平らではないという事とは関係ありません。水平を求めたい地点の鉛直方向を示す直線と、90度を成す平面が水平です。決めないと重力を感じている私たちは落ち着きません。地面と平行という感覚だけで床面を決めたら住人は転がるボール同様になってしまいます。地表近くにあるマグマや鉱脈などの影響で僅かですが場所によって違います。地球上の何箇所かの鉛直方向を伸ばしても地球の中心で交わる訳ではありません。水平の最も簡単な求め方は文字通り、洗面器のようなものに水を入れれば、この水面が水平面です。いうものが市販されています。オーソドックスなのは下の写真のように透明なガラス管に液体と僅かな量の気体を入れた気泡式水準器です。この型の水準器を説明する前に、糸に錘をつけてぶら下げた水準器を考えてみましょう。下図のようなものです。“b”の点が水準器の目盛りの0を示すように作られています。実際は傾いているので、錘をぶら下げた糸(図の赤い線)は目盛り上の“a”のところにあります。図のような型の水準器では、測定している線の傾きは図の“θ”、または弧abで表されます。図に真の水平線と平行な線を2本引きます(水色の補助線)この補助線は錘をつけてぶら下がっている線(鉛直線)OAと直角に交わっています。ゆえに“θ”の角度か弧abの長さを測れば、真の水平線との傾きが判ります。ここまで読まれて、水平線との角度を測るのは簡単だと思われた方は残念でした。0.0572度が弧abの長さ1mmに相当するような水準器の大きさを計算してみましょう。