1851年,法国物理学家让.傅科在巴黎国葬院安放了一个钟摆装置,
摆的长度为67米,底部的摆锤是重28千克的铁球,在铁球的下方镶嵌了一枚细长
的尖针.这个巨大的装置是用来做什么的呢?原来,傅科要证明地球的自转.他
设想,当钟摆摆动时,在没有外力的作用下,它将保持固定的摆动方向.如果地
球在转动,那么钟摆下方的地面将旋转,而悬在空中的摆具有保持原来摆动方向
的趋势,对于观察者来说,钟摆的摆动方向将会相对于地面发生变化.原理想通
了,实验却并不好做.由于钟摆方向的改变是细微的,所以稍强一些的气流就会
使实验结果发生变化.由于摆臂越长,实验效果越明显,所以为了观察到方向的
改变,实验地点一定要设置在顶棚很高的厅堂中,顶棚用来悬挂钟摆.傅科最后
选择了巴黎高耸的国葬院作为实验场所,并在摆的下放安置了一个沙盘.在摆运
动时,摆尖会在沙盘上划出一道道的痕迹,从而记录了摆动方向.
实验的结果与傅科的设想完全吻合,摆的摆动显示为由东向西的、缓慢而持
续的方向旋转.傅科的演示直接证明了地球自西向东的自转,所以人们称呼实验
中的钟摆为“傅科摆”,当时的法国政府还向傅科颁发了荣誉骑士五级勋章,以
表彰他的科学贡献.傅科的实验引发了全世界的一股实验热潮,各地的人们纷纷
效仿傅科,用长长的钟摆来揭示地球的自转.人们发现,在地球的两极,傅科摆
的摆动平面24小时转一圈,而在赤道上,傅科摆没有方向旋转的现象；在两极与
赤道之间的区域,傅科摆方向的旋转速度介于两者之间.
地球每24小时自转一周,由于赤道的周长约4 万千米,因此人们有“坐地日
行八万里”的说法.在赤道上的一点,速度是每秒接近500 米,这是子弹出膛时
的速度.我们像子弹一样地飞驰,却没有一丝感觉,是由于在惯性的影响下,周
围的物体都跟随地球高速转动,彼此之间倒是不即不离.不识地球的庐山真面目,
只缘我们身在此山中.
前面提到,傅科摆在地球的不同地点旋转的速度是不同的,这说明了地球表
面不同地点的线速度不同,因此,傅科摆不仅能够验证地球自转,它也可以用于
发现摆所处的纬度.
