虽然我们都知道地球在运动，但这一事实的证据，无论多么确凿，都是从天文观测中推断出来的。没有望远镜也不知道怎么用的人，是看不到那个动作的。最近，一些网民对福柯的钟摆和地球自转之间的关系感到好奇，并向边肖提问。今天，我们来看看福柯摆是如何证明地球自转的。

要了解福柯摆的工作原理，首先要了解单摆。

单摆是最简单的摆。理想情况下，单摆的摆线不需要质量，不会像弹簧、橡皮筋一样被拉伸。但是，摆球只需要质量，体积可以忽略不计——如果摆球的直径相对于摆线长度相当小，那么摆球的体积可以忽略不计。在这种情况下，单摆的周期只与摆线的长度和重力加速度有关。

在地球表面，我们一般不能改变重力加速度。所以可以说，地面上单摆的摆线越长，摆动周期就会越长。而且单摆还有一个特点，就是只要我们给它一个合适的初始函数，单摆只会在一个固定的平面上摆动。

所谓固定平面，必须有参照物。在大多数情况下，固定平面是指相对于地球固定。原因是地球自转会带动摆线和摆一起旋转。

福柯摆的一个巧妙的特点是，通过摆线上端摩擦力非常小的设计，地球自转几乎不影响单摆。

因此，摆球的摆动脱离了地球的自转，决定了相对于恒星的一个固定的摆动面。以遥远的恒星为参照物，我们可以观察地球的自转。这样，钟摆摆动的平面和地球自转之间就有了相对运动。

下面我们把福柯放在北极。相对于恒星，我们会看到，摆动平面不动，但是经过一个摆动周期，地球因为自转而离开了原来的位置。

傅科在摆球的下端装了一根针，这样他就可以在摆球摆动的时候在地上的沙子上画出自己的记号。另一方面，沙子随着地球的旋转同步移动。这样，我们就可以观察到钟摆从东到西缓慢而连续地摆动，从而证实了地球的自转。

实际上，在北半球，福柯摆是朝这个方向旋转的，而南半球是朝相反方向旋转的。示范效应也随着纬度的增加而增加。在赤道上，我们不会观察到钟摆的转动，因为在赤道上，地面和摆平面是相对静止的。

我们知道，地球自转周期大约是24小时。观察明显的方向转动，摆的周期和振幅不能太小，所以傅科摆要求摆线尽可能长。福柯做实验时，摆线长67米，摆球重28公斤！

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