二月 09, 2007

在你房中也能證明地球自轉

文◎貓頭鷹小編偉偉

地球會自轉是人人皆知的,然而,我們要怎樣證明呢?觀察星星還得看天氣,太麻煩了。其實,我們在自己的房裡就能證明「地球在自轉」了!

想像你浮離地面,不受空氣阻力影響,你和地球本身成了兩個沒有任何連繫的物體,當你訝異於自己漂浮在空氣中時,低頭看看你腳下的地球,你就會看到它正在偏離你,因為你不動,它動。若能證明這一點,那就能證明地球在自動了。

當然你不可能漂浮在空氣中,那就換個物體吧。法國科學家傅科(1819~1866)在家裡所做的實驗,用的是一個大約重五公斤的擺錘,以長兩米的細鋼絲掛在天花板上,擺錘就像個漂浮在空氣中且和地球毫無關聯的物體。當你輕輕推動擺錘讓它沿同一個平面來回擺動時,過一小段時間後,這個擺動面會漸漸偏移,因為地球的自轉使擺錘產生了位移。

換個角度來看,如果我們縮小「地球」的規模,把它視為一個會繞著中心軸轉動的圓盤,盤上架個架子,掛著那個擺錘,放在你房裡,而你變成了一隻小細菌,緊捉著細鋼繩不放。當擺錘開始沿著同一平面運動時,就說是朝著你房門來回擺著好了,無論底下的盤子──縮小版的「地球」──怎麼轉,你面向的還是那扇門,朝著它來回擺動。

各位可以看看以下網址中的影片:
http://dennou-k.gaia.h.kyoto-u.ac.jp/library/gfd_exp/exp_e/exp/pd/2/res.htm

那隻加菲貓和十字絲即是圓盤,而攝影機則是架子,那個在加菲貓四周繞的小光點就當做是你的房門吧。當然,這幾則影片的角度和我們上面那隻細菌的不同,不過呢,你會看到,無論轉速多快,擺錘總是會乖乖朝著那個光點來回擺動。

你家的房間就是證明地球自轉的好場地,快拉長細鋼絲掛上擺錘,體驗一下地球自轉這股神聖又神祕的力量吧!

知識出處:《如何幫地球量體重》。

延伸讀物:《萬物的尺度》、《達文西:科學第一人》、《圓頂的故事》、《光的故事



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