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傅科擺 簡單的傅科擺，為什么可以證明地球在自轉(zhuǎn)？

傅科擺的出現(xiàn)是在1851年，這時距離哥白尼提出日心說已經(jīng)過去了三個世紀，可以說我們很早就知道了地球在運動這件事，但是一直沒法證明。因此就算是到了19世紀，也還是有很多人不相信日心說，這些人以感覺不到地球在動為依據(jù)依然死守著地心說最后這塊堡壘。傅科擺 簡單的傅科擺，為什么可以證明地球在自轉(zhuǎn)？
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畢竟眼不見不為實嘛，你說地球在自轉(zhuǎn)，那你給我證明一個看看。而萊昂·傅科的這個實驗以非常巧妙、簡潔的方式就證明了地球真的再轉(zhuǎn)，而且這個實驗也很容易被大伙重復(fù)做出來。下面我就說下這個實驗為何可以證明地球在自轉(zhuǎn)？以及關(guān)于萊昂·傅科的一些故事。萊昂·傅科1819年是法國物理學(xué)家，出生在巴黎，一開始他并沒有攻讀物理學(xué)，而是學(xué)習(xí)的是醫(yī)學(xué)，這是他父親對他的期望。傅科擺 簡單的傅科擺，為什么可以證明地球在自轉(zhuǎn)？
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可能是出于對父親的尊重，傅科也當了一名醫(yī)生，但是他本人對醫(yī)學(xué)并不感興趣，而是對物理學(xué)比較癡迷，喜歡搞個小發(fā)明。所以他這醫(yī)生就當?shù)氖侨齑螋~兩天曬網(wǎng)，完全不上心。一個人有時可能面對有些事很難做出抉擇，他往后的路該怎么走。巧的是，跟他同村的一位同學(xué)叫阿曼德·菲索，他們屬于同齡人，也有著相同的經(jīng)歷，同樣是當著醫(yī)生，心理卻喜歡搞了發(fā)明創(chuàng)造。傅科擺 簡單的傅科擺，為什么可以證明地球在自轉(zhuǎn)？
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阿曼德希波呂忒路易斯1819-1896法國物理學(xué)家。斐索干涉最出名的是確定光速與福柯里昂但是菲索本人就比較果斷一些，放棄了自己的職業(yè)，搞起了物理學(xué)研究，所以傅科也就跟著菲索走上了實驗物理的道路。前期他們兩個主要就是對攝影技術(shù)的改良和光速的測量，菲索首創(chuàng)了在實驗室測量光速的方法，傅科通過改良旋轉(zhuǎn)鏡法將光速測量誤差縮小到了1%。菲索還有一個比較偉大的成就，就是1848年他獨立地發(fā)現(xiàn)了光波的多普勒效應(yīng)，指出可以通過恒星光譜的偏移來測量恒星的視向速度，所以對于光波的由于其運動造成的波長的變化也被稱為多普勒-菲索效應(yīng)。傅科擺 簡單的傅科擺，為什么可以證明地球在自轉(zhuǎn)？
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而傅科最偉大、也最被人熟知的就是他設(shè)計的傅科擺。傅科擺其實就是一個單擺，區(qū)別在于它的規(guī)模非常大，設(shè)置在法國巴黎先賢祠的穹頂上，擺長達到了67米，而擺錘的直徑達到了30公分，重達27公斤。擺線肯定也是選用比較細的鋼索，而且如此長的擺長和如此重的擺錘只有一個目的，就是減小地球自轉(zhuǎn)給單擺造成影響。你看，我們平時感覺不到地球在自轉(zhuǎn)的原因是我們就站在地表，總是跟著地球在自轉(zhuǎn)，不論我們做什么事情，或者是多么精密的實驗，我們都無法察覺到地球在動。傅科擺 簡單的傅科擺，為什么可以證明地球在自轉(zhuǎn)？
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而傅科擺的關(guān)鍵就在于，我們可以利用擺錘擺動時的慣性來抵抗掉地球的自轉(zhuǎn)。也就是地球自個轉(zhuǎn)自個的，傅科擺依靠慣性擺動，不會跟著地球旋轉(zhuǎn)。當傅科擺在一個平面上擺動的時候，由于只有向下的重力存在，沒有其他的外力，因此擺動的時候擺錘應(yīng)該只會在一個平面上擺動。如果地球本身也不自轉(zhuǎn)的話，那么擺動平面更不會發(fā)生偏移，但是真實的情況是，傅科擺的擺動平面在旋轉(zhuǎn)。平面偏移的速度跟所處維度有關(guān)系，根據(jù)巴黎的維度，傅科擺平面每小時有11°的偏移量，也就是轉(zhuǎn)一周的話需要31小時47分。傅科擺 簡單的傅科擺，為什么可以證明地球在自轉(zhuǎn)？
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如果把傅科擺放到北極極點，那么傅科擺的平面偏移量每小時就是15°，轉(zhuǎn)一圈剛好24小時。也就是地球自轉(zhuǎn)一圈的時間。而且在北半球傅科擺擺動平面的偏移方向為順時針，要是把實驗挪到南半球偏移方向就變?yōu)榱四鏁r針。在赤道上則機會不動。上文說了傅科擺的平面自己不會動，而唯一能動的就是地球在自轉(zhuǎn)，由于我們?nèi)耸钦驹诘厍蛏峡锤悼茢[，因此傅科擺平面的偏移方向正好和地球的自轉(zhuǎn)相反。這個實驗十分簡單的證明了地球在自轉(zhuǎn)，所以很多人在傅科擺的跟前一站就是一兩個小時，因為只有看著它，我們才能真切地感受到自己站的大地在動。

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