地球自转产生的自然现象和原因 如何证明地球会自转(3)
地球自转产生的自然现象和原因
如果将这个平台放大,就可以理解为自转的地球,所以如果吊着摆球的绳索不存在,并且没有地球引力的话,摆球依然是可以按照自己的轨迹做单摆运动,而产生变化的恰恰是地球自转,和地球上被自转带动的人。
而且不光是傅科摆,任何理论上可以长时间不受惯性影响悬空的物体,都可以类似的证明地球自转。
用傅科摆证明地球自转,其实还需要有相对的眼光和参照系,这是怎么回事呢?
其实利用傅科摆证明地球自转,除了实验本身还要理解参照系的问题,如果我们始终坚持以自身作为参照物的话,仍然是很难理解地球的自转。
因为我们只看到了傅科摆的摆球摆动发生偏移,却始终无法看到脚底的地球发生转动,因为傅科摆的偏移和地球的自转就是一对事物相对运动的展现。
如果将傅科摆搬到北极演示,那么会展示得非常清晰,也更好理解。因为地球是围绕南北极之间的轴线自西向东自转,假设在北极轴线的正上方有一个点,可以垂下一个摆球,那么地球的自转和摆球的摆动就实现了一个共轴的关系。
当摆球往任意方向做单摆运动时,来回的轨迹线,始终是沿着垂直地球所在的平面。而地球自西向东的转动,让这个轨迹所在的平面不断地向西偏转,每小时偏转的角度是15度,这样的话一圈360度正好需要的是24个小时。
和地球自转一圈的时间,以及白昼和黑夜交替的24小时是相互吻合的,所以更好理解。
不过也正是因为南北两极是最完美的展示场地,从两极越往低纬度,傅科摆的偏转角度越小,偏转一圈所需要的时间也越长,并且在赤道上傅科摆几乎是不会发生偏转的。所以傅科摆的偏移并不是受地球自转直接产生力的影响,而是一个相对运动现象。
我们在理解任何事物的时候,都应该是以相对的眼光去看待,如果一直固守自我的有限认知,便无法理解很多事物,甚至会造成许多悲剧。比如哥白尼提出日心说时,人们所能看到和理解的,却只是眼睛所见的日月星辰围绕着地球转动。
而看似相同的日月转动,其中太阳的转动是由地球自转造成的,而月球的转动则是由月球围绕地球公转,和地球自转共同影响的。
所以眼见的不一定为实,任何科学的真理背后,都需要不断地勇于探索和发散思维。就像傅科摆的发明,一个小小实验就将人们难以演示的地球自转简单化解。
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