傅科鐘擺:不相信地球在自轉?我畫給你看!

2020-12-03 籠子裡的平田君

導讀:我們知道,地球無時無刻不在自轉,但由於萬有引力的作用,我們與地球處於相對靜止狀態,所以無法判斷地球是否在運動!那有沒有方法能夠觀察到地球的自轉呢?傅科鐘擺就是這樣一個神奇的裝置!

生活在地球上的我們,想要發現地球的運動是一件非常困難的事情!因為如果要知道地球是否運動,地面上的任何參考系都將失去意義,唯一能依靠的就是天幕上的星星。

地球自轉的認知過程

對於生活在現代的我們而言,地球的自轉和公轉已經成為了共識!但在遙遠的過去,知識非常匱乏,想要理解地球的自轉就不是那麼容易了。

地球自轉

事實上,人類第一次認識到地球自轉實在幾百年前,大約16世紀的時候。

最早發現地球自轉的是哥白尼,也就是提出日心說的科學家。事實上,哥白尼在確立日心說的過程中,以星星為參考,發現了一個驚人的現象:天空中的星星似乎在不斷變換著位置!

哥白尼的日心說

經過長時間的觀察,哥白尼逐步確立了地球自轉的假說。雖然在之後的幾百年內,並沒有其它實質性的證據能夠證明地球是在自轉,但相對於周圍的天幕圍繞著地球來轉動這樣的說法,地球自轉的理論逐漸被人們所接受。

這種情況一直持續到19世紀中期,科學家傅科用一個神奇的裝置證明了地球的自轉。

傅科鐘擺

傅科鐘擺

1851年,法國科學家傳科在公眾面前做了一個實驗:將一根長67米的鋼絲從巴黎國葬院的頂上懸掛下來,下面吊著一個重28千克、帶有鐵筆的鐵球。周圍的觀眾面對這個巨型的鐘擺無不驚訝。

在這個巨型鐘擺的下方有一個直徑6米的巨大的沙盤,隨著鐘擺的擺動,觀眾們發現了神奇的一幕!

這個鐘擺居然不是按照一條直線來回擺動,而是以固定的角度不斷偏離原來的軌跡,最終在沙盤上畫出一個美麗的圖案。

傅科鐘擺實驗

如果將整個沙盤周圍刻上1-360度的標誌,就會發現,鐘擺在經過一段時間的擺動後,擺動方向就會偏轉一定的度數。簡單來說,就是鐘擺會按照0度和180度之間的線擺動,然後轉到1度和181度之間的線,然後是2度和182度之間的線……如此往復!

傳科隨即向人們宣布:我們看到了地球的轉動!而圍觀的人們都凝視著沙盤沉默不語,最終歡呼到:「我們的確感受到了自己腳下的地球在轉動」。

這就是歷史上著名的「傅科鐘擺實驗」,根據目前我們的科學知識,由於當時的實驗地點是在北半球,所以鐘擺是沿著逆時針轉動。如果在南半球,則鐘擺會沿著順時針方向轉動,赤道位置則不會轉動!

地球自轉

科學的意義

距離這個實驗已經過去了100多年,之後巴黎天文臺在地球上多個位置重做了這個實驗,以現代科學的角度論證了實驗的嚴謹和正確性!

1957年10月,前蘇聯發射成功了世界上的第一顆人造衛星,從此開啟了人類太空探索的新篇章。而現在,通過人造衛星,我們可以清楚地知道地球在不停地自轉,同時也在圍繞著太陽公轉。

不僅如此,我們的天文望遠鏡已經將視線投向了更加龐大的銀河系和廣袤的宇宙,但人類在科學道路上的每一個足跡,都離不開科學家們的無私奉獻。也正是因為科學的存在,使得人們告別了蒙昧的時代,步入了一個嶄新的天地!

人類太空探索的腳步

相關焦點

  • 讓傅科鐘擺試驗你了解多少
    實際上這是因為房屋在緩緩移動(準確的說是懸掛擺線的頂點在自轉)。傅科的演示說明地球是在圍繞地軸自轉的。在巴黎的緯度上,鐘擺的軌跡是逆時針方向,30小時一周期。在南半球,鐘擺應是順時針轉動,而在赤道上將不會轉動。在南極,轉動周期是24小時。中國科學技術館館員武佳向《中國科學報》記者介紹:「傅科擺直觀展示了地球的自轉現象。最早發明這種方法的人是法國著名物理學家讓·博納·雷昂·傅科。
  • 如何才能感受地球自轉?一顆擺錘告訴你,什麼叫坐地日行8萬裡?
    文/仗劍走天涯如何才能感受地球在自轉呢?一顆擺錘告訴你,什麼叫做坐地日行8萬裡?俗話說得好「坐地日行8萬裡」。這句話的意思就是說,在地球上坐一坐就可以日行8萬裡。為什麼既然人類可以做到日行8萬裡,卻不可以去感知到這8萬裡所帶給人速度呢?眾所周知,地球是在不斷地自轉和繞太陽進行旋轉的一個運動當中。在16世紀波蘭天文學家哥白尼還沒有將日心說普及之時,其實人們普遍都相信著地心說的言論,認為地球才是宇宙萬物的中心,宇宙中所有的物體都是圍繞地球做旋轉的,那其實這種說法是錯誤的,宇宙中的旋轉其實並不是一種地球為中心。
  • 神奇實驗證明地球自轉
    這時傅科才說明了這次試驗的目的:他要證明地球的自傳。聽到這裡,嘉賓們發出了一聲驚呼。原來,自從1514年哥白尼提出地球的公轉和自轉說後,人們逐漸從否定、懷疑變成了相信,經過300多年的研究,人們在理論上接受了哥白尼的觀點,但由於缺乏有效的手段,並沒有給出證明地球自轉的實驗依據。
  • 誰告訴你地球在自轉?
    傅科自信地向到場的觀眾講解:「我會讓擺錘擺起來。正如你們所見,擺錘下方有沙盤,當擺錘經過沙盤時,針尖會在沙盤上留下運動的痕跡。如果地球是靜止的,那麼根據生活經驗,擺錘只在一個方向上往復,在沙盤上畫出唯一一條軌跡。如果地球在旋轉,那麼擺錘的擺動方向會變化,軌跡便不是唯一的。」實驗開始了,人們瞪大眼睛注視著沙盤。
  • 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。
  • 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。
  • 證明地球自轉的發明:傅科擺
    傅科為什麼要發明傅科擺來證明地球的自轉呢?話還得從波蘭天文學家哥白尼的日心說(地動說)說起。1514年,哥白尼提出,地球圍繞太陽公轉的同時還在自轉,這一點觀點推翻了傳統天文學的認識。科學家通過觀測,在理論上逐漸接受了哥白尼的觀點,但沒有想出證明地球自轉的直觀實驗。最終,歷史機遇落到了傅科的頭上。
  • 眼睛可以看到地球自轉?傅科擺實驗,讓你看清地球自轉!
    我們都知道地球是太陽系的八大行星之一,地球也是目前已知太陽系天體裡唯一存在生命體的星球。它圍繞著太陽轉,我們稱之為公轉,地球公轉以及黃赤交角的存在造成了四季的交替。同時地球也會自轉,我們之所以可感受到太陽的東升西落,就是因為自轉造成的。
  • 地球是如何自轉的?一個鐵球告訴你答案,原來這麼簡單
    在很早以前人類就展開了對於地球的探索,但是當時由於人類的技術有限,對於地球的很多說法都只是推測而已,所以當時的科學家們對地球也產生了很多爭議,科學家對於地球的說法也是各執一詞,為了證明自己的觀點,科學家們也做了很多實驗。
  • 《流浪地球》不敢告訴你:地球停止自轉後有多恐怖
    ,一個快樂的小肥宅,別看他這麼胖,其實也就才250斤而已,別生氣別生氣.啊不好,賽雷噎著了,該死,賽雷一口氣沒緩過來,已經靈魂出竅了不過,我正是預料到這一刻才會來找你的,我這裡有一個合同,如果你願意籤了它,我就會讓你復活。
  • 歷史上誰證明了地球的自轉,又是誰證明地球是球形的呢?
    地球表面以每秒數百米的速度在轉動,我們都處於其中,卻察覺不到自己在動。在很長一段時間裡,人們都不能確定地球是否在轉動。實際上人們在數千年前就已經猜疑地球的自轉了,可是並不能直接地去觀察。所以,地球自轉,很難以一種直觀的方式去證實。
  • 一個簡單擺實驗,因其精巧設計而證明地球自轉,傅科擺也由此得名
    他在大廳的穹頂上懸掛一條長為67米的繩索,繩索下面是一個重達28公斤擺錘,擺錘的下方是一個巨大的沙盤,每當擺錘經過沙盤上方的時候,擺錘的指針就會在沙盤上留下運動的軌跡,懸掛點經過特殊設計使摩擦減小到最低限度。這種擺慣性和和動量大,因而基本不受地球自轉影響可以自行擺動,並且擺動時間很長。按照日常生活的經驗,這個碩大無比的擺應該在沙盤上畫出唯一一條軌跡。
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    關於這類文章美女小倩給大家詳細的介紹過,大家有興趣的話,可以去看一下。正是因為這樣的秩序,我們的宇宙才會變得井井有條,讓宇宙能夠完美的運轉,讓我們人類可以很平安的生存下來,這是一個有秩序的宇宙。當然宇宙同時也受到時間的影響,這種影響一直延伸到各個星系和星球。
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    地球自轉速度超過1400公裡/小時,為什麼我們看不出地球在旋轉?據我所知,地球的自轉速度超過1400公裡/小時,但我們至今還沒有看到任何顯示地球自轉的視頻。我知道地球軌道內的物體會保持類似的速度,但為什麼我們卻看不到地球旋轉呢?到底是什麼原因呢?
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  • 站在南極能感覺到地球自轉嗎?
    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。
  • 「讀史」1851年1月3日,巴黎萬神殿「傅科擺」實驗證明地球在自轉
    1851年1月3日,法國物理學家傅科做了一次成功的擺動實驗,證明地球在自轉,傅科擺由此而得名。如果地球沒有自轉,則擺的振動面將保持不變,沙盤上面的軌跡只有一條;如果地球在不停地自轉,則擺的振動面在地球上的人看來將發生轉動,沙盤上面會有不同的軌跡。實驗開始了,人們驚奇地發現,傅科設置的擺每經過一個周期的震蕩,在沙盤上畫出的軌跡都會偏離原來的軌跡。準確地說,在這個直徑6米的沙盤邊緣,兩個軌跡之間相差大約3毫米。