傅科兴奋极了,这是一个多么重要的发现呀,原来在屋内看见地球“自转”竟是这么容易。他马上找来笔和纸,紧张地计算起来。当太阳在东方喷薄欲出的时候,傅科终于得出了满意的结果。计算证明,自己的设想完全正确。
在其他科学家的支持下,傅科勇敢地在先贤祠挂起了67米的巨摆,当众实验。让人们亲眼看看地球的“自转”。
权威们低下了脑袋
傅科的公开实验取得了完全成功。可是一些顽固的权威仍然在摇脑袋。有人说,傅科是在捣鬼,这个巨摆是“魔鬼摆”;有人说傅科的实验亵渎了神圣的教堂,扬言要控告他!
在权威的攻击和诽谤面前,傅科毫不退让。他在巴黎公开举行科学讲座,向广大群众说明巨摆为什么可以证明地球的转动。
如果我们在北极竖起一个巨大的支架,挂上巨摆,让摆动方向和支架方向平行;由于北极处于地球自转轴的顶端,支架就随着地球一起转动,每过一小时变化15度,24小时转一圈。而巨摆的摆动方向是不会变化的,仍在那里按原方向摆动,当我们站在支架下面的时候,却看到巨摆的摆动方向变了,这是一个错觉。真正改变了方向的是地球、支架和我们自己。
“可是我们眼前的巨摆转得慢一些,要32小时才变化一周呀?”一个性急的人问道。
“这是因为巨摆不在地球自转轴上的缘故。”傅科耐心地解释:“计算和实验都说明,地理纬度越低,巨摆摆动方向的变化就越慢;如果我们在赤道架起巨摆,摆动的方向将不发生任何变化。因为这时支架的方向已经不随地球的转动而改变了。”
“你把摆挂在了一个多么薄的支架上啊!”一个观众惊讶地叫喊。
“这是一个非常重要的条件。”傅科微笑着回答,“让摆支撑在吊环上的接触点越小,摩擦也就越小。只有这样,我们才可以把它看做是一个不随着地球转动而保持着自己的固定方向的自由摆,才能看到地球的自转。”
“为什么要把摆做得这么长这么重呢?普通单摆行吗?”又一个好学的青年问道。
“其实也是可以的。”傅科转向这一位青年,“我把摆做得长一些,摆锤重一些,都是为了使摆动持续较长的时间。摆线长,摆动就缓慢;摆锤重,本身的惯性就大,这样空气阻力对摆动的影响就小些。这都可以使我们把摆动方向的变化看得更清楚。”
真理的声音是封锁不住的。在铁一般的事实面前,那些顽固的权威们都低下了脑袋。各国科学家一致决定,把巨摆命名为“傅科摆”。从此,世界各地的博物馆、天文馆和物理教学楼里都经常安排这个出色的实验。
北京天文馆的大厅里就有一座傅科摆。它有10米长,每分钟摆十个来回。由于北京所处的纬度比巴黎还低,所以每隔37小时15分钟,摆动的方向才顺时针转动一圈。因此你只要耐心地在旁边观察一会儿,就可以自豪地说:“我也看到了地球自转!”
(选自《我看到了地球自转》,1984年)