簡單的傅科擺，為什麼可以證明地球在自轉？

傅科擺的出現是在1851年，這時距離哥白尼提出日心說已經過去了三個世紀，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依然死守著地心說最後這塊堡壘。

畢竟眼不見不為實嘛，你說地球在自轉，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，而且這個實驗也很容易被大夥重複做出來。

下面我就說下這個實驗為何可以證明地球在自轉？以及關於萊昂·傅科的一些故事。

萊昂·傅科1819年是法國物理學家，出生在巴黎，一開始他並沒有攻讀物理學，而是學習的是醫學，這是他父親對他的期望。

可能是出於對父親的尊重，傅科也當了一名醫生，但是他本人對醫學並不感興趣，而是對物理學比較痴迷，喜歡搞個小發明。

所以他這醫生就當的是三天打魚兩天曬網，完全不上心。一個人有時可能面對有些事很難做出抉擇，他往後的路該怎麼走。

巧的是，跟他同村的一位同學叫阿曼德·菲索，他們屬於同齡人，也有著相同的經歷，同樣是當著醫生，心理卻喜歡搞了發明創造。

阿曼德希波呂忒路易斯1819-1896法國物理學家。斐索幹涉最出名的是確定光速與福柯裡昂

但是菲索本人就比較果斷一些，放棄了自己的職業，搞起了物理學研究，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的改良和光速的測量，菲索首創了在實驗室測量光速的方法，傅科通過改良旋轉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年他獨立的發現了光波的都卜勒效應，指出可以通過恆星光譜的偏移來測量恆星的視向速度，所以對於光波的由於其運動造成的波長的變化也被稱為都卜勒-菲索效應。

而傅科最偉大、也最被人熟知的就是他設計的傅科擺。

傅科擺其實就是一個單擺，區別在於它的規模非常大，設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，就是減小地球自轉給單擺造成影響。

你看，我們平時感覺不到地球在自轉的原因是我們就站在地表，總是跟著地球在自轉，不論我們做什麼事情，或者是多麼精密的實驗，我們都無法察覺到地球在動。

而傅科擺的關鍵就在於，我們可以利用擺錘擺動時的慣性來抵抗掉地球的自轉。也就是地球自個轉自個的，傅科擺依靠慣性擺動，不會跟著地球旋轉。

當傅科擺在一個平面上擺動的時候，由於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該只會在一個平面上擺動。

如果地球本身也不自轉的話，那麼擺動平面更不會發生偏移，但是真實的情況是，傅科擺的擺動平面在旋轉。

平面偏移的速度跟所處維度有關係，根據巴黎的維度，傅科擺平面每小時有11°的偏移量，也就是轉一周的話需要31小時47分。

如果把傅科擺放到北極極點，那麼傅科擺的平面偏移量每小時就是15°，轉一圈剛好24小時。也就是地球自轉一圈的時間。

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為了逆時針。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，由於我們人是站在地球上看傅科擺，因此傅科擺平面的偏移方向正好和地球的自轉相反。

這個實驗十分簡單的證明了地球在自轉，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，我們才能真切的感受到自己站的大地在動。