傅科(1819-1868),法国物理学家,傅科摆发明人,涡电流发现者。
“单摆的等时性”原理是意大利科学家伽利略提出来的,亦即尽管单摆每一次摆动的幅度都不相同,但它往返一次所需要的时间却总是相同的。根据这个原理,荷兰的惠更斯发明了摆钟。
几乎在所有人眼里,单摆的特征仅此而已了,没有什么新发现需要探索了,但傅科在19世纪中期却认为,单摆运动并不单调,它还有很多规律值得继续研究,比如,空气阻力会对单摆运动有多大影响?由此,傅科在家里悬挂了一个长长的单摆,从天花板直到地面,因为摆线越长,摆动就越慢,空气阻力就越小,单摆推动以后,可以几十个小时连续摆动不会停下来。
一天晚上,傅科推动了这只沉重的单摆,单摆在自己面前沿一个平面缓慢地摆起来。傅科仔细地测量了摆的摆动角度(也就是振幅)以后,就打开一本书看起来,准备过一会儿再量一次,看看空气阻力对单摆运动的影响到底多大。
几个小时过去了。傅科从沉思中抬起头来,想看看摆动幅度减小了多少。这时一个意想不到的现象出现了:开始时单摆的摆动方向是跟自己接近于平行的,现在居然偏向自己了。傅科不相信地揉揉自己的眼睛:一点儿没错!傅科感觉不可思议,干脆放下书,找来一些细砂铺在地板上,让单摆下部的尖端在砂面上划过。不久,单摆留下的痕迹就偏离了原来的方向,一小时以后,居然变化了十几度,砂面上形成两个对顶的扇形!
奇怪!根据牛顿运动的定律,运动着的物体在没有受到外力的时候,总是保持着匀速直线运动状态。也就是说:单摆在没有受到外力作用的时候,摆动的方向是不应该发生变化的!摆动的方向应该永远和开始的时候完全一致。那么眼前的奇怪现象又该如何解释呢?傅科绞尽脑汁,苦苦地思索着。
突然,一道闪光在傅科脑中划过:“单摆的摆动方向并没有变化,真正变化方向的是地球,因为地球在转动!”傅科兴奋极了,地球的( )居然在一个小小的单摆上体现了出来,这是一个多么重要的新发现呀!