“我用一个球和一根线,你们就能看出这个球是怎么样的了,毕竟你们已经看了很久了。”
这是19世纪的一位科学家向不相信地球自转的一群人所说的,但是接下来这位科学家真做到了。
这位科学家就是地主的傅科,被称为“地球自转”的有力证据,那傅科又是如何做出来的呢?
如果我们一直都生活在地球上,肯定会觉得地球不动,但是问题就来了。
就是有一些学家认为地球是静止的,甚至在古希腊的时候,这个问题就在不断的提出,而这又是一个怎样的问题呢?
地球到底是动还是静?地球自转是一个十分常识的问题,但是我们要知道,原来人类对于这个问题并不是一直都知道的。
从古至今,许多哲学家都对这个问题进行过一番讨论,而且还是在古希腊的时候,毕达哥拉斯曾提出:“如果地球是平的,那么太阳和星星怎么会在东西方方向同时升起或落下呢?”
毕达哥拉斯又认为:“很有可能宇宙是一个充满空旷的空间,就和一个大大小小不一的空壳组成,也就是说内部充满空旷空间,而这述大大小小不一的空壳就是众星和太阳等,空壳上的点状是不规则分布的。”
北京大学物理学教授曾曾伟先生在《HowonEarthDoWeKnowtheEarthisRotating?》一文中指出:“毕达哥拉斯所描述的宇宙观,可以称推测为‘一点一话’。”
因为当时人们并不知道宇宙到底有多大,也没有一种手段可以测量整个宇宙的大小。
古希腊哲学家毕达哥拉斯的学派认为,宇宙可以分成小的空间,并且认为这些空间是有限的。
所以只能根据经验或者视野来观测宇宙的运行现象。
毕达哥拉斯这个观点正好和当时的观点相吻合。
因为毕达哥拉斯认为天体是完美的圆形,所以他更相信它们的运动也是规则的。
毕达哥拉斯甚至采取数学的方法来分析天体运动。
后续亚里士塔克斯也曾运用几何的方法很大程度上的证明了这一结论,他认为:“月食时,地球在太阳和月亮之间,会在月亮上面投射给月亮一个影子,而这个影子是呈圆形的。”
亚里士多德认为:“如果月食期间从南方看到月亮的样子是弧形,从北方看到的是直形,又证明地球是弯曲的甚至是圆形的。”
其实在古希腊时期,尽管人们并不清楚地球究竟是什么样子的,但是却能够很自然地容忍地球是圆形这一结论。
亚里士多德认为:“在船离开岸边时,看船逐渐消失在眼前,只能看到帆,船身不能被看到,反过来看好像从底下消失了一样,其实说明船身背后被遮住了。”
这也就间接说明,地球是弯曲的。
但是亚里士多德对于圆形地球这一观点感到恐惧,因为他担心:“如果我们站立在地表上,是不是我们失去了重力会向别处飘去呢?”
其实这一观点我们现在看来很幼稚,但是这些都是他们对于大自然的一种猜测,而随着吕克莱修物理学家辞世,人类进入黑暗时期。
直到哥白尼问世,改变了一切。
原来古希腊时期的人们以为太阳围着地球转,这一理论支配着欧洲长达1515年之久。
经过哥白尼的一番研究,这一观点被推翻。
尽管哥白尼推翻了这些意见,但是在当时并没有什么足够直接的证据。
傅科认为这是怎么得出的?直到1851年收到巴黎科学院委托,法国物理学家傅科发明了一种名为“傅科摆”的装置,用以证明地球自转。
傅科摆是一种由摆锤和悬挂装置组成的物理实验,用于观察摆锤在不同经度上的偏移情况,以证明地球自转。
傅科通过两次实验,在巴黎分别进行,当摆锤与经线重合时,再次记录下偏移情况,由此他又在南半球进行了一次相同测量。
最终通过自身经线与地球经线之间夹角变化计算出地球自转速度,从而推断得出地球自转真实存在这一情况。
1812年3月29日晨,巴黎的一位市民架设了一根50米长金属丝悬挂着一个四十斤重的大铁锤摆锤,在摆锤随下落运动轨迹中画下一个长方形。
从下午到晚上不间断观察五小时后发现画幅似乎在缓慢缩小,最后只画成了一个点,而傅科向巴黎科学院递交了他的论文,首次说明了地球存在公转。
1830年4月17日,在罗马圆顶教堂内,另一位法国物理学家发现:当摆锤与经线重合时摆动幅度最大,但随着时间推移,当天体经移动至其它位置时摆动幅度逐渐减小,最终从穷八奏到五小时后停止摆动。
1849年3月18日,巴黎的一位市民架设了一根50米长金属丝悬挂着一个四十斤重的大铁锤摆锤,在摆锤随下落运动轨迹中画下一个长方形。
傅科向巴黎科学院递交论文,首次说明了地球存在自转。
傅科给出的实验证据。其实很多人都会对“地球真的在自转”抱有怀疑态度,因为说法终究只是说法,在没有具体证据之前,没有人会相信。
但是傅科给出的实验证据,让人信服。
傅科给出的摆动幅度最大,有几个原因:
第一、人们始终要分清重心和大锤之间的关系;
第二、不断重复性的进行实验才行;
第三、摆锤必须不断和经线重合才可以;
第四、当摆锤和经线重合最大时才能保证精确度。
1867年8月26日,美国海军军官巴尔扎克将137米长百磅重铁锤悬挂起伏运动轨迹中刻下地图,1913年9月26日,在阿根廷布宜诺斯艾利斯对大摆锤进行了九小时观测后画图确认。
1888年冬天,十位作家观察东京大摆锤运动轨迹,比拟出日本磁场图;1895年夏天,一架1000米长铜锭悬挂在比乐山洞中不断晃动刻下路径后表明重庆偏西三度。
而最简约的方法则是直接将一根细线与一颗盐粒结合来绘画银河轨迹,再将其粘贴到一个圆盘上,这就是首个“星盘”雏形。
1924年春天,在西藏高原上建立了一个悬挂轻石心及轻础层细环含盐颗粒人工卫星,当其绕过太阳时记录下二十幅图像,从中提取出云彩运动轨迹。
世界范围内出现了许多关于“地球旋转”的论点和模型实验,其每一项都有重要意义,但最重要的是拥有指导意义,并对未来研究有利。
因为光有理论是不够的,我们还需要实测经验来推导和实验。
小编觉得不得不说,通过傅科的一系列实验证明,让我们更直观了解了“地球自转”这件事,同时也对未来的发展有了更深远的认识。
如果当初没有这些伟大的科学家去探索,那么我们今天就会变成另外一种生活状态,而且从他们身上我们也要学习探索精神。