Wahadło Foucaulta, XIX-wieczny eksperyment, który był przykładem ruchu obrotowego Ziemi bez skomplikowanych obliczeń, znalazł nowy dom w niedawno zainaugurowanym budynku Parlamentu Indii. Wahadło znajduje się w obszarze Galerii Konstytucyjnej Parlamentu. Został zaprojektowany i zainstalowany przez Narodową Radę Muzeów Nauki (NCSM) w Kalkucie.

Wahadło, wynalezione przez dziewiętnastowiecznego francuskiego fizyka Jeana Bernarda Léona Foucaulta, dostarczyło prostego fizycznego dowodu na to, że Ziemia obraca się wokół własnej osi.

Jednak, jak zauważył E. Islam, członek zespołu NCSM, który zbudował modele wahadła Foucaulta w Indiach i za granicą, wynalazek był w rzeczywistości wypadkiem. Według pana Islama, Foucault ustawiał długi i cienki metalowy pręt w tokarce, kiedy przypadkowo go wyrwał, powodując wibracje końca metalowego pręta w tej samej płaszczyźnie. Jego drugi koniec obracał się podczas mocowania na wrzecienniku tokarki.

Incydent utorował drogę obecnej wersji wahadła Foucaulta. Aby przetestować teorię, Foucault zawiesił krótkie wahadło na uchwycie pionowej wiertarki i wprawił je w drgania. Następnie uruchomił wiertarkę i zauważył, że wahadło obraca się w swojej pierwotnej płaszczyźnie, niezależnie od tego, czy jego zamontowany koniec się obraca. Foucault wiedział, że w coś wpadł. Ustawił 11-metrowy drut w Obserwatorium Paryskim do analizy i stwierdził, że również obraca się on zgodnie z ruchem wskazówek zegara.

Fizyk po raz pierwszy zorganizował publiczną wystawę wahadła w Panteonie w Paryżu w 1851 roku. Składało się ono z wydrążonej mosiężnej kuli wypełnionej ołowiem o masie 28 kg. Miał 17 cm średnicy i był zawieszony na 67-metrowym wahadle.

Z jego ustaleń wynika, że ​​za pomocą wahadła znacznie łatwiej jest zrozumieć zjawisko obrotu Ziemi na biegunach niż na niższych szerokościach geograficznych. Na biegunach płaszczyzna wahadła obraca się raz na 24 godziny (co jest przybliżonym okresem jednego obrotu Ziemi), natomiast na równiku nie obraca się wcale. Dzieje się tak, ponieważ Ziemia obraca się szybciej na równiku niż na biegunach, ponieważ jest szersza w środku, a zatem musi pokryć większy obszar w tym samym okresie w porównaniu z biegunem północnym lub południowym.

Wahadło porusza się w poprzek płaszczyzny, która jest powierzchnią omiataną przez ruch kuli, zwaną także bobem wahadła. Gdy Ziemia się obraca, płaszczyzna wahadła wydaje się obracać powoli. Jednak to nie wahadło, ale sama ziemia się obraca.

efekt Coriolisa

Ten względny ruch wyjaśnia efekt Coriolisa. Siła Coriolisa to zjawisko, które wydaje się oddziaływać na obiekty w ruchu w obracającym się układzie odniesienia, takim jak Ziemia. Na półkuli północnej siła Coriolisa powoduje odchylanie poruszających się obiektów w prawo, podczas gdy jej działanie jest odwrotne na półkuli południowej. To odchylenie nazywa się efektem Coriolisa. Kierunek, w którym wychyla się wahadło Foucaulta, jest zgodny z efektem Coriolisa. Z każdym zamachem wahadło Foucaulta przesuwa się trochę w prawo na półkuli północnej i odwrotnie na południu. To dlatego obserwuje się, że płaszczyzna huśtawki obracała się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara na półkuli północnej przez pewien okres czasu.

Królewskie Towarzystwo Astronomiczne w Londynie stwierdza, że ​​muszą być spełnione pewne warunki dla dokładności wahadła Foucaulta. Wahadło musi się swobodnie kołysać, niezależnie od momentu obrotowego, w dowolnej płaszczyźnie. Bob musi być ciężki, a sznurek musi być długi, aby zmniejszyć efekt oporu powietrza. Wahadło musi zostać wypuszczone ze spoczynku płynnie, aby uniknąć gwałtownych ruchów i zapewnić, że kołysze się w płaszczyźnie.

Dla ludzi stojących na powierzchni ziemi rotacja nie jest zauważalną częścią codziennego życia. To dlatego, jeśli wahadło zostanie zainstalowane na biegunie północnym, będzie się kołysać, gdy Ziemia obraca się pod nim, a płaszczyzna wahania będzie wydawać się obracać o jeden pełny okrąg w ciągu 24 godzin, podobnie jak obrót Ziemi. Jednak wahadło na równiku wydaje się pozostawać w tej samej płaszczyźnie, ponieważ obraca się wraz z ziemią.

Pierwszy wyświetlacz wahadła Foucaulta w Indiach został zamówiony w 1991 roku przez Międzyuczelniane Centrum Astronomii i Astrofizyki w Pune. Został zainstalowany przez NCSM w 1993 roku.