誰(shuí)證明了地球自轉(zhuǎn)

周一

提起地球的自轉(zhuǎn)，在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，它是一個(gè)不容置疑的真理，但如果讓人們對(duì)此作出證明，或許這并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的事情。對(duì)于人類初次作出的對(duì)地球自轉(zhuǎn)的證明來(lái)講，曾發(fā)生過(guò)下面一個(gè)故事。

16世紀(jì)時(shí)，“太陽(yáng)中心說(shuō)”的創(chuàng)始人哥白尼曾依據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理提出了地球自轉(zhuǎn)的理論。可從他提出這一理論后的相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，這一理論只能停留在讓人們從主觀上接受的水平，直到19世紀(jì)才被法國(guó)的一位名叫傅科的物理學(xué)家，用他自己設(shè)計(jì)的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。

傅科是用一種特殊的擺來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這個(gè)擺由一根長(zhǎng)60余米的纖細(xì)金屬絲懸掛一個(gè)27千克重、直徑約30厘米的鐵球所組成。當(dāng)時(shí)人們把這種從未見過(guò)的“超級(jí)擺”稱之為“傅科擺”。

1851年的一天，傅科在法國(guó)巴黎萬(wàn)神廟的圓頂上將他親手制作的傅科擺吊上，讓擺在廣場(chǎng)上悠然自得地?cái)[動(dòng)著。這時(shí)，成千上萬(wàn)人前來(lái)觀看這一奇妙的實(shí)驗(yàn)。隨著時(shí)間一分一秒地流逝，他們發(fā)現(xiàn)了奇跡，那就是擺在悄悄地發(fā)生著“移動(dòng)”，并且是沿順時(shí)針?lè)较虬l(fā)生旋轉(zhuǎn)。有的人在擺動(dòng)開始時(shí)，明明看到擺球運(yùn)動(dòng)到自己眼前，又蕩了回去，可經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，擺球竟離自己越來(lái)越遠(yuǎn)。這對(duì)于圍觀的人們來(lái)講，他們通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的觀測(cè)都得出這樣的結(jié)論，眼看著自己沒(méi)有移動(dòng)，那一定是擺平面發(fā)生了“移動(dòng)”。

其實(shí)擺動(dòng)的平面是不會(huì)發(fā)生移動(dòng)的。我們知道作為一種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式，擺是無(wú)法擺脫地球自轉(zhuǎn)的。傅科選用較長(zhǎng)的金屬絲，是為了讓擺動(dòng)的時(shí)間達(dá)到足夠的長(zhǎng)度，這樣便于觀察擺動(dòng)的變化，同時(shí)選用較重的擺球，是為了增加擺本身的慣性和動(dòng)量，以克服空氣的阻力，一旦它擺動(dòng)起來(lái)，作為一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有滯后于地球自轉(zhuǎn)的慣性，即能夠減少地球自轉(zhuǎn)的影響。知道了這一點(diǎn)，我們就不難分析，由于地球的自轉(zhuǎn)，每一個(gè)觀測(cè)者都被地球帶著運(yùn)動(dòng)，盡管觀測(cè)者站在原地沒(méi)有動(dòng)，可腳下的地面是動(dòng)了，也就等于把觀測(cè)者悄悄地帶離了原地。因此，真正沒(méi)有移動(dòng)的是擺動(dòng)平面。

傅科擺的擺動(dòng)作為地球自轉(zhuǎn)的有力證據(jù)，現(xiàn)已為世界所公認(rèn)。我國(guó)北京天文館的大廳里就有一個(gè)傅科擺，一個(gè)金屬球在一根系在圓穹頂上的長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)線下來(lái)回?cái)[動(dòng)著。下面是一個(gè)刻著度數(shù)的像鐵鍋似的大圓盤，人們可以由此讀取擺動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的度數(shù)。前去參觀的人們都喜歡在這里停留一段時(shí)間，親眼看一看地球是怎樣自轉(zhuǎn)的。

人教版地理七年級(jí)上冊(cè)第一章第一節(jié)《地球和地球儀》課外延伸閱讀