证明地球自转的发明——傅科摆

故宫博物院有一件珍贵的西方仪器，福柯摆式模型，它在清朝流入皇宫。它的功能是证明地球在旋转。该模型由四根立柱组成，闭合后形成一个圆柱体。使用时，打开四根立柱形成四边形，中间挂一个直径3厘米的铜实心球，球自动沿弧线往复运动，旋转平面缓慢变化。

福柯钟摆模型(来源360百科全书)

福柯钟摆的发明者是里昂·福柯(J .福柯，1819年9月19日-1868年2月11日)，法国人，物理学家和发明家。福柯思维活跃，实践能力强。在实验物理学领域有许多发明和创造，其中最著名的是测量光速、福柯摆实验和涡流理论。

为什么福柯发明福柯摆来证明地球的旋转？这些话仍然要从波兰天文学家哥白尼的日心说开始。1514年，哥白尼提出地球在仍然旋转的同时围绕太阳旋转，这推翻了对传统天文学的理解。科学家通过观察逐渐在理论上接受了哥白尼的观点，但没有拿出直观的实验来证明地球的自转。

福柯(网易黑洞睡眠)

最终，历史机遇落在了福柯身上。1845年，福柯成为报纸辩论的科学记者。当他写科学报告时，他也在家做物理实验。一天，他在家做了另一个物理实验。经过十多次尝试，他还是失败了。他失望地坐在凳子上，看着墙上的钟来回摆动。突然，一个奇怪的想法出现在他的脑海里:时钟的钟摆运动可能证明地球在旋转。他认为:如果地球不旋转，钟摆在摆动时就不会受到外力的作用，并且会保持一个固定的摆动方向。如果地球旋转，钟摆将受到重力、惯性和其他因素的影响，其轨迹也会偏离。

福柯非常高兴，他立即投入了一项新的实验。经过反复实验，福柯成功地完成了在家里证明地球自转的摇摆实验。在他家的天花板下，他用一根两米长的钢丝挂了一个5公斤重的钟摆。实验开始时，钟摆开始摆动。福柯发现钟摆的摆动轨迹发明了细微的变化。他知道他终于找到了证明地球自转的实验方法！

福柯的钟摆实验(图形昆虫的起源)

然后福柯公开了他的实验。1851年，他在巴黎万神殿的屋顶中心放置了一个摆装置，摆长67米，有一个28公斤的圆形铁球作为钟摆。在铁球下插入一根尖针，铁球下放置一个起始螺栓和一个直径为6米的沙盘。福柯首先告诉每个人实验原理，无论何时钟摆经过沙盘，钟摆上的指针都会在沙盘上留下运动轨迹。根据日常生活的经验，如果地球不旋转，这个巨大的钟摆应该在沙盘上画出唯一的轨迹。实验开始了，人们惊奇地发现沙盘上画的轨迹偏离了福柯设定的每个振荡周期的原始轨迹(准确地说，在直径为6米的沙盘边缘，两条轨迹之差约为3毫米)。因此，钟摆的轨迹实验可以证明地球是旋转的。

观众们赞叹不已，有些人甚至大喊:“伟大的哥白尼！伟大的福柯！”从此，福柯钟摆进入了科学的殿堂。为了纪念这一伟大的摇摆实验，福柯用它来命名钟摆。