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傅科擺(西元1851年)

2013/02/03 | | 標籤:

Pendule_de_Foucault

傅科(Jean Bernard Léon Foucault,西元1819年~西元1868年)

戴維斯(Harold T. Davis)說:「擺的運動,不是因為外來超自然或神祕力量,只不過是擺錘下方的地球正在轉動而已。但它又不像看起來的那麼簡單,因為一直到了1851年,傅科才第一次以實驗證明了這個解釋。很少有簡單的事實會拖這麼久才被發現⋯⋯而這也證明了慘遭火刑的布魯諾與受盡折磨的伽利略都是無辜的。地球真的在轉動!」

1851年,法國物理學家傅柯在萬神殿,一座位於巴黎的新古典圓頂建築中展示了他的實驗。一顆南瓜大小的鐵球懸掛在67公尺的鋼纜上。當擺錘擺動時,它的擺盪平面會逐漸地改變,以每小時11度的速率順時鐘旋轉,證明了地球確實在轉動。現在讓我們想像把萬神殿搬到北極。此時當擺錘擺動時,其振盪平面不受地球運動的影響,只有地球單純地在擺的下方旋轉。因此在北極時,擺的振盪平面會以順時針方向每24小時旋轉360度。擺的振盪平面的轉動速率與緯度有關,在赤道上,振盪平面不變。而在巴黎,擺的振盪平面旋轉一圈所需的時間大約是32.7小時。

當然,早在1851年之前,科學家就已經知道地球會自轉,但是傅科擺(Foucault’s Pendulum)提供了一個非常簡單而生動的證明。傅科這樣形容他所設計的擺:「事情就這樣安靜的發生,但它不可抗拒,也無法停止⋯⋯來到這個擺面前的人,在安靜地停留一會後,都帶著沉思的表情默然離去,然而他已深刻地體會到,我們正在太空中永無止境地移動著。」

傅科早年修習的是醫學,但後來發現自己怕血,於是轉而研究物理。

摘自《物理之書》,由時報出版

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關於作者

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