Ósmego stycznia mija 150 lat od dnia, w którym Jean Foucault pokazał, że Ziemia wykonuje ruch obrotowy wokół własnej osi.

Około godz. 2 w nocy 8 stycznia 1851 roku w Paryżu francuski fizyk Jean Foucault, jako pierwszy człowiek, przy pomocy urządzenia własnego pomysłu, udowodnił, że Ziemia się kręci.

Urządzenie to zwane dzisiaj wahadłem Foucaulta oparte jest na prostym przykładzie wahadła matematycznego. Na długiej, nieważkiej i nierozciągliwej nici zawiesił on ciężarek i minimalizując siły tarcia wprowadził go w ruch oscylacyjny o niewielkim wychyleniu. W eksperymencie użył nici o długości 67 m i ciężarka o masie 28 kg.

Po dostatecznie długim okresie obserwacji Foucault zauważył, że ciężarek wykonuje ruch zakreślając na powierzchni podłogi wysypanej piachem, obraz rozety. Kąt azymutalny, określający położenie płaszczyzny wahań wahadła w danej chwili z jego płaszczyzną wahań na początku doświadczenia, zmieniał się ze stałą prędkością równą prędkości kątowej obrotu Ziemi. Czyli pełna rozeta została namalowana z chwilą gdy Ziemia wykonała pełny obrót.

Uzyskany przez Foucaulta wynik należy interpretować w ten sposób, że wahadło zachowuje w stosunku do układu inercjalnego (czyli doskonale odosobnionego od wpływów zewnętrznych, poruszającego się ruchem jednostajnym prostoliniowym lub pozostającego w spoczynku) stałą płaszczyznę wahań i dlatego to nie wahadło się obraca, ale Ziemia obraca się pod nim.

Innymi słowy, gdyby obserwator siedział na Wielkiej Niedźwiedzicy czy na dowolnej gwieździe (otaczające nas gwiazdy mogą być dobrym przykładem układu inercjalnego dla Ziemi) i patrzył na poruszające się wahadło Foucaulta (zakładając że ma sokoli wzrok) widziałby, że oscyluje ono w jednej płaszczyźnie, a znajdująca się pod wahadłem Ziemia obraca się wokół własnej osi.

Opierając się na wynikach otrzymanych z modelu matematycznego Foucault pokazał dodatkowo, że pełnego obrotu Ziemia dokonuje w ciągu 24 godzin, gdyż cała rozeta została namalowana (zamknęła się) dopiero po upływie doby.

Autor

Marcin Marszałek