在引力的作用下,宇宙中的天體都在一刻不停的轉動,最廣為人知的例子就是,月球作為地球的衛星圍繞地球旋轉,而地球則圍繞太陽這顆看似在熊熊燃燒的恆星旋轉。
並且,地球在公轉的同時本身也在自轉,只是因為地球實在太大了,地面上的人們感覺不到轉動而已,否則,不少人可能會出現「暈地球」的現象。
但兩極的極點是非常特殊的區域,假設我們將地球比喻成一個完美的球體,那麼處於極點的物體,則不會受到地球自轉所產生的慣性力,那麼假如我們站到了南北極的位置上,是否就能清楚地感受到地球的轉動了呢?
而我們都知道,地球自轉一圈的時間為24個小時,如果一個人24小時什麼也不幹就為了在南極觀察地球有沒有在轉動,這也未免太過無聊了。
況且,南北極的氣候惡劣,如果當天看不見太陽或者參照物的話,人們也很難感覺到地球的轉動,而這個時候,我們就需要傅科擺這一神器了。
傅科擺被認為是迄今為止最能證明地球自轉的發明,這是一種僅受引力和吊線張力作用而在慣性空間固定平面內運動的擺。
在1851年,法國科學家傅科就進行了一次成功的擺動實驗,傅科擺由此聞名世界,這項著名的實驗也吸引了無數的人前來觀看。
傅科選擇在法國巴黎先賢祠最高的圓頂下方進行實驗,實驗中,一個67米長的擺出現在了人們的面前,而擺錘則重28公斤,在擺錘的下方還放置了一個巨大的沙盤,當擺錘移動時,沙盤上就會留下印記。
值得注意的是,隨著傅科擺放置的位置不同,擺動情況也不同,比如說這項實驗在北半球進行時,傅科擺的擺錘是順時針轉動的,但在南半球時情況則完全相反,而在赤道地區進行時,擺錘就幾乎處於靜止不動的狀態。
並且,傅科擺之所以被設計得如此龐大,也是具有意義的,相對於擺動的周期而言地球的轉動比較慢,這時就需要比較長的擺才能顯示出軌跡的差異,而在空氣阻力的影響下,這個龐大的系統必須具備足夠的機器能,於是傅科選擇了一種沉重的擺錘。
而人們如果想要證實地球的自轉的話,其實根本不需要大老遠跑到南極或者北極,只需要在除赤道以外的地區做一個傅科擺就能證明地球自轉了。