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，不知道如何使用的人就无法亲眼看到运动。最近，一些网民对福柯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，简单摆线要求没有质量，不会像弹簧或橡皮筋一样被拉伸。另一方面，摆球只需要质量和可以忽略的体积——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，我们一般无法改变重力加速度。所以可以说地面上单摆的摆线越长，摆动周期越长。而且单摆还有一个特点，就是只要我们给它一个适当的初动，单摆只会在一个固定的平面内摆动。

所谓的固定平面，必须有一个参照物。大多数时候，一个固定的平面相对于地球是固定的。原因是地球自转会带动摆线和摆球一起旋转。

傅科摆的一个精妙之处在于，通过摩擦力非常小的摆线上端的设计，地球的转动几乎不会影响单摆。

因此，摆球的摆动脱离了地球的自转，确定了一个相对于恒星的固定摆动面。以遥远的恒星为参照物，我们可以观察地球的自转。这样，球摆动的平面和地球自转之间就有了相对运动。

接下来，我们把福柯放在北极。对比星星，我们可以看到，摆平面不动，但是经过一个摆周期，地球因为自转已经离开了原来的位置。

福柯在挥杆球的下端加了一根针，这样当挥杆球摆动时，他就可以在地上的沙子上画出自己的标记。沙子，毫无疑问，跟随着地球自转的同步运动。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，而南半球的球是朝相反的方向旋转的。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。

我们知道地球的自转周期大约是24小时。要想观察到明显的定向旋转，摆的周期和振幅不能太小，所以傅科摆要求摆线尽可能长。福柯当年做实验时，摆线长67米，摆球重28公斤！

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