Леон Фуко доказва с махало въртенето на Земята около нейната ос

17.09.2021 Spomen.bg онлайн
Сн. Pixabay
Сн. Pixabay

Трима приятели, два противодействащи заговора, една демонична секта, едно махало-убиец в сянката на Айфеловата кула и още много съставки има в алхимичната смес на тайнствената история, която италианският семиотик и писател Умберто Еко разказва през 1988 г. в "Махалото на Фуко". Описвайки в романа си фалшивите илюзии на един полудял свят, Умберто Еко прави световно известно делото на френския физик  Жан Бернар Леон Фуко.

 Леон Фуко /1819-1868/ използва махало и доказва въртенето на Земята около нейната ос, пише сайтът за наука и техника obekti.bg. Оригиналното махало на Фуко може да бъде видяно в Пантеона в Париж. То беше върнато там през 2015 г. след реставрация.

Фуко е роден на 18. септември 1819 г. Майка му е искала да стане доктор. Той обаче напуска медицинското училище, когато открива, че не може да понася гледката на кръв.

Започва да работи като лабораторен асистент, без да разполага с конкретно научно образование. Прави първата снимка на Слънцето с помощта на новия дагеротипен фотографски процес. Заедно с другия известен френски физик Иполит Арман Физо използват въртящи се огледала, за да измерят скоростта на светлината. Двамата забелязват, че тя се движи по-бавно във вода, отколкото във въздух. Близо две десетилетия учените се опитват да пускат предмети от високи кули и да измерват тяхното отклонение, докато Земята се движела под тях. Този процес обаче не сработил – всичко ставало твърде бързо, доста фактори пречели на процеса.

И Фуко решава да използва махало, което оставя да се люлее свободно на север и юг. Всеки, който го наблюдава (т.е. се намира на Земята и се върти заедно с нея), би трябвало да установи, че равнината на колебания на махалото бавно се върти спрямо земната повърхност в посока, обратна на посоката на въртене на Земята.

През януари 1851 г. - след няколкоседмичен труд - Фуко закача 5-килограмово махало на 2-метров кабел. Първоначалният експеримент в тесен кръг в дома му се оказва успешен – Фуко забелязва, че махалото променя своята равнина на люлеене с течение на времето. Причината за въртенето на равнината на люлеене е действието на силата на Кориолис поради околоосното въртене на Земята. 

Слухът за труда на гениалния физик достига бързо до Луи Бонапарт. Бъдещият френски император Наполеон III предлага на Фуко да повтори експеримента си пред широка публика под купола на Пантеона в Париж.

Фуко прави публична демонстрация на 3 февруари в Париж. По време на експеримента Фуко поставя метална сфера с тегло 28 килограма, която е закачена за купола с помощта на дълго 67 метра метално въже. В края на сферата ученият прикрепва метално острие. Махалото извършва колебанията над кръгло ограждение, по краищата на което е насипан пясък.

При всяко следващо люлеене на махалото, закрепеният в края му остър връх отбелязва върху пясъка мястото на преминаване, като всяко следващо се отклонява с около 3 милиметра от предходното. След около два часа и половина става очевидно, че плоскостта на люлеене на махалото се завърта по посока на часовниковата стрелка спрямо пода. За един час плоскостта на люлеене се е завъртяла с над 11°, а за около 32 часа извършва един пълен оборот и се връща в изходно положение.

По този начин Фуко нагледно доказва, че Земята се върти, защото в противен случай нямаше да се наблюдава изместването в плоскостта на люлеене.

За извършването на тази демонстрация Фуко е удостоен с ордена на Почетния легион – най-голямата награда на Франция. Махалото на Фуко в последствие е копирано на много места по цял свят. Съществуващите прибори са конструирани по сходен принцип и се различават единствено по техническите параметри и дизайна на площадките, върху които се намират.

Освен махалото, наречено на негово име, ученият проектира жироскопа, разработва метод за измерване на скоростта на светлината във въздуха и водата, а освен това е автор на един от методите за посребряване на огледалата.

Фуко е първият учен, който обръща внимание на нагряването на метални маси, въртящи се бързо в магнитно поле. Установява, че нагряването се дължи на вихрови токове, наречени впоследствие на негово име – токове на Фуко. Всъщност токовете на Фуко са в основата на принципа, по който работят всички микровълнови печки (но вместо да въртим бързо масите, използваме бързо променящи полярността си магнитни полета, създадени от вискочестотни генератори).