每個國家的科技館裡都有這樣一個裝置，一個盤上面懸挂着一個擺錘，仔細一看，盤上還畫着刻度。這個擺動裝置叫做傅科擺，是170年前法國科學家傅科為了證明地球自轉而進行的一個實驗。

傅科傅科

一個我們現在人盡皆知的定律，需要科學家奮力證明，我們的科學之路上充滿了阻礙與挑戰。

法國物理學家傅科，在1851年進行了一個實驗，他在先賢祠架起了一個高約70米的擺錘，擺錘的重量有足足56斤，裡面裝滿了沙子。傅科讓擺錘擺動，沙子從大鐵球裡面漏出來，下面有個直徑6米的沙盤接着。然後傅科讓在場的各位各回各家，該幹嘛幹嘛，一切交給時間來解決。

傅科擺實驗

很多人不知道傅科這個實驗能說明什麼，這不明擺着最後漏出一條線嗎？還能玩出什麼花腳烏龜？于是在大家在議論中散場，決定過一段時間再來看。

傅科擺在南半球時運動的動畫

時間來到了揭曉謎底的那天，人們懷着看笑話的态度來到了先賢祠，他們看到的是，沙盤上的沙子路線不單單是一條直線，而是多條路線，仿佛是沙盤中間開出了一朵“沙之花”。結果震驚了大家的三觀，為什麼會出現這種情況呢？傅科看見大家震驚的表情，很滿意地宣布：“我們的地球是時刻轉動着的！”

巴黎先賢祠的傅科擺

至此，大家終于相信地球是在自轉的。因為如果地球是靜止的，傅科的擺錘漏出的沙線就是一條。可如果這個時候加上地球的自轉，擺錘就會有自轉慣性的影響，在擺動的同時自己也在轉動，最後出現多條路線相相交于沙盤中心點的情況。

傅科擺的模拟動畫

但是傅科擺不是萬能的，它不能在赤道上進行，這是因為在赤道上擺錘的運動方向與地軸平行。并且不同地區的傅科擺實驗會因為所處的緯度不同，“沙之花”的花瓣角度不一樣。

傅科做實驗的時候是19世紀中葉，按理說這個時候科學已經在歐洲成型了，為何他還要用這個方法來證明地球自轉呢？

地球自轉

在傅科做這個實驗的大約300年前，歐洲出現了一個叫哥白尼的人，他說地球圍繞太陽運轉。此話一出，教會對他一陣追殺，支持他的伽利略哪怕已經古稀的年紀也逃不過教會的懲罰，在人生最後的日子失明又失去自由。

哥白尼

歐洲經曆過燦爛的古希臘-羅馬時期，也經曆過黑暗的中世紀，賦予黑暗的正是教會。他們禁锢了人們的思想，将一切反對他們的人處以極刑，隻要同他們意見不同的，都是異端，是巫師、女巫，要被燒死。他們将有利于自己的理論奉為宗旨，用來維護自己的統治。比如地心說、萬物不變等理論。

按照教會的說法，我們的地球天生就是這樣的，我們人類也是自古就存在的，地球更是不會随便動的，它還是宇宙的中心。這麼說的原因就在于找借口，說明教會的權力是與生俱來的，并且不會改變的。所以哥白尼的日心說簡直就是在打教會的臉，他們當然要将其趕盡殺絕。經過後世科學家們的不停抗争，日心說終于被世人接受，萬物也不是一塵不變的，地球在轉動。

日心說

但是舊學派依舊不認為自己所在的地球是轉動的，因為觀察不到，他們講究眼見為實，看不見的就是不存在的。為此傅科才設計了這樣一個實驗，用來“看見”地球的自轉。

傅科擺

為了消除空氣阻力的影響，傅科特意将實驗裝置設計得非常重，這樣在重力面前，空氣阻力的影響所占比例不會太大。如果真的想要親眼看見地球自轉，可以将傅科的這套裝置放在極點，就可以看見裝置發生轉動。在北極點是自西向東，在南極點看是自東向西。那麼我們的地球為何會出現自轉呢？

地球圍繞太陽公轉這一理論在日心說被接受的時候就同時被接受了，後來又有牛頓的萬有引力，我們知道了引起公轉的原因是太陽對地球的引力。可是地球的自轉是怎樣産生的呢？關于地球的自轉有幾種說法。

太陽和地球

第一種說法是星雲旋轉，我們的太陽系誕生在一片星雲之中，在形成恒星的過程中，星雲裡的粒子會因為碰撞、反應而産生能量，造成星雲旋轉。整個太陽系就是在旋轉中出現的，所以地球的自轉是從“娘胎”裡就帶出來的。

星雲旋轉

後來人類利用太空天文望遠鏡發現，一些星雲的确有旋轉的迹象。可是這個假說有一個很難解釋的點，太陽系的大部分行星的自轉都是自西向東的，唯獨金星這個“逆子”自東向西。如果行星自轉是因為星雲旋轉，那麼大家都是從一個星雲裡面出來的，為何偏偏金星與衆不同？

金星自東向西

因此誕生了第二種說法角動量堆積。這個假說提到，行星的自轉并非一開始就有的，星雲旋轉帶來的是公轉，自轉則是在形成的過程中被無數次撞擊，造成了角動量在行星中出現堆積。由于撞擊的方向不同，最終自轉取決于合力朝向。

金星

地球等行星的角動量堆積最終呈現自西向東的趨勢，而金星的撞擊與其他行星不同，最後的角動量堆積呈現自東向西。按照這個假說，行星的自轉的方向是随機的，隻不過太陽系的行星們大部分都是自西向東，說明當時的撞擊基本上都是一個方向來的。

地球自轉

由于宇宙是真空，也就不存在什麼空氣阻力，理論上隻要天體一旦發生自轉，就會停不下來。可是根據研究，我們的地球自轉其實是在變慢的，因為我們的地球正在消耗自己的角動量。

最大的消耗體是月球，地球的唯一天然衛星。月球雖然比起地球來說很小，可它畢竟還是有7350億億噸，要說對地球完全沒有影響是不可能的。我們地球上的潮起潮落就是月球引力引起的，因此它會牽制地球的自轉速度。

月球潮汐

另一種消耗則是人造衛星，因為人類一股腦發射上去卻沒考慮回收，導緻這些衛星堆積在地球的附近。根據估計，這些年人類留在太空中的廢棄人造天體，質量已經接近一顆小行星，相當于無形中給地球添置了另一個圍繞物。它們在地球的引力下轉動，有些廢棄衛星的位置非常接近大氣層，甚至與大氣層發生了摩擦，這樣也會減少自轉的角動量。

人造衛星

自轉對地球的影響非常大，洋流和季風就是地球自轉産生的，想象一下沒有了自轉地球會變成什麼樣子，必定不是什麼好結果。因此面對變慢的地球，人類不得不選擇重視。

除了傅科擺可以證明地球自轉，還有其他的驗證方法。随着人類的技術進步，對于炮彈發射越來越精益求精就越能發現，每次發射炮彈的落點會有一定的偏移，而且這個偏移量會與炮彈的射程成正相關。

炮彈發射

而且還有個神奇的現象，北半球的炮彈會朝右邊偏，而南半球的炮彈會朝左邊偏。這種偏移就是因為地球的自轉慣性導緻的，如果沒有自轉，炮彈的落點會與炮台在同一條直線上。

開采石油

同理，因為人類開采石油，鑽探技術也越來越強，打的井也是越來越深。如果這個時候将一個鐵球扔進井裡，按照預計鐵球會直直落到井底。可是隻要井的深度達到一定數值，鐵球就會撞擊到井壁，而不是井底。而且在北半球扔出鐵球的話，鐵球會碰到井的東壁，在南半球，鐵球會碰到井的西壁。

傅科擺

這兩種方法同樣能驗證地球自轉，但是實現起來難度很大。炮彈實驗受天氣影響太大，而落井實驗，井必須達到一定的深度。并且這樣的實驗，其最後的結果并不如傅科擺那麼直觀，所以最能代表地球自轉實驗的裝置，還得看傅科擺動。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!