Καθεδρικός ναός του Αγίου Ισαάκ. Πώς το εκκρεμές Φουκώ στον καθεδρικό ναό έγινε σύμβολο της πάλης μεταξύ επιστήμης και θρησκείας; Η εμπειρία του Φουκώ: απόδειξη της περιστροφής της γης

Θυμηθείτε ότι το εκκρεμές Foucault είναι μια πειραματική συσκευή με την οποία μπορείτε να παρατηρήσετε οπτικά την καθημερινή περιστροφή της Γης. Είναι ένα μάλλον μακρύ (στο αρχικό σχέδιο του Jean Foucault, το μήκος ήταν 67 m) χαλύβδινο σύρμα, στο οποίο αναρτάται ένα φορτίο. Με την πάροδο του χρόνου, το επίπεδο ταλάντωσης του εκκρεμούς αλλάζει, στρέφοντας αργά προς την αντίθετη κατεύθυνση από την φορά περιστροφής της Γης, και γεωγραφική θέση(γεωγραφικό πλάτος) του οργάνου επηρεάζει το ρυθμό μεταβολής.

Είναι πολύ δύσκολο να φανταστεί κανείς ένα επίπεδο που να είναι ακίνητο σε σχέση με τα αστέρια και, κατά συνέπεια, να περιστρέφεται σε σχέση με τη Γη. Η Γη είναι πολύ μεγάλη, η φαινομενική της «επιπεδότητα» είναι πολύ γνωστή σε εμάς και είναι εντελώς αδύνατο να αισθανθούμε την περιστροφή πάνω μας. Το εκκρεμές του Φουκώ καταδεικνύει ξεκάθαρα την επίδραση της καθημερινής περιστροφής, αλλά ακόμα κι αν το κοιτάξουμε, δεν είναι πάντα εύκολο να κατανοήσουμε και να αποδεχθούμε τη «μαρτυρία» του.

Πλάκα; τρία πιρούνια? φελλός κρασιού? ασβέστης ή οποιοδήποτε άλλο αντικείμενο παρόμοιων παραμέτρων, που τρυπιέται εύκολα με βελόνα. δύο βελόνες ραψίματος? καρούλι με κλωστή; άλας.

Και φανταστείτε την κατάσταση: ο γιος σας έρχεται κοντά σας και σας ρωτάει: μπαμπά, διάβασα για κάποιο είδος εκκρεμούς Φουκώ, που αποδεικνύει ότι η Γη γυρίζει και δεν κατάλαβα τίποτα. Μπορείς να μου εξηγήσεις με πιο απλό τρόπο; Φυσικά, απαντάς και φτιάχνεις ένα μοντέλο εκκρεμούς ακριβώς στην κουζίνα.

λάιμ και βελόνες

Μπορείτε να φτιάξετε ένα μοντέλο από σχεδόν οτιδήποτε, μπορείτε να το κάνετε πιο όμορφο, μεγαλύτερο, πιο φωτογενές. Επιλέξαμε να χρησιμοποιήσουμε απλά αντικείμενα που μπορούν να βρεθούν σε λίγα λεπτά σχεδόν σε κάθε κουζίνα. Δεν χρειάζεται καν να πάτε στο κατάστημα.

Εάν περιστρέψουμε την πλάκα ομοιόμορφα (για παράδειγμα, τοποθετώντας την σε έναν περιστρεφόμενο δίσκο), η άκρη του εκκρεμούς μας θα περιγράφει μια εικόνα στο αλάτι, παρόμοια με την εικόνα που περιγράφεται από ένα πραγματικό εκκρεμές Foucault.

Έτσι, ένα πιάτο, τρία πιρούνια, δύο βελόνες, ένας φελλός, κάποιο είδος φορτίου (λάιμ, πατάτα, μικρό μήλο), ένα καρούλι κλωστή, αλάτι. Η πλάκα παίζει το ρόλο της Γης και ο πίνακας στον οποίο βρίσκεται είναι ένα σταθερό σύστημα συντεταγμένων στο οποίο η Γη περιστρέφεται (με άλλα λόγια, αστέρια). Από όλα αυτά είναι εύκολο να κατασκευαστεί η δομή που φαίνεται στην πρώτη φωτογραφία. Το πιο δύσκολο πράγμα είναι να επιλέξετε το μήκος του νήματος έτσι ώστε η άκρη της βελόνας να αγγίζει ελάχιστα την επιφάνεια της πλάκας. Είναι πολύ σημαντικό να διατηρείτε το κεντράρισμα, δηλαδή να φροντίζετε να βγαίνει η άκρη της βελόνας από τη μέση ακριβώς του καρπού, το οποίο χρησιμοποιείται ως φορτίο.

Στη συνέχεια ξεκινάμε το σύστημα - είναι καλύτερο να τραβήξετε το φορτίο στο πλάι και να το αφήσετε να φύγει. Το εκκρεμές αρχίζει να αιωρείται. Αν περιστρέψουμε την πλάκα γύρω από τον άξονα, θα διαπιστωθεί ότι το εκκρεμές δεν περιστρέφεται μαζί της, αλλά συνεχίζει να ταλαντώνεται σε σταθερό επίπεδο! Το αλάτι σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιείται για σαφήνεια - όταν περιστρέφετε την πλάκα, η άκρη της βελόνας τραβάει μια νέα τροχιά.

Όσο μεγαλύτερο είναι το νήμα, τόσο περισσότερο το εκκρεμές θα ταλαντώνεται με αρκετό πλάτος ώστε να είναι ενδιαφέρουσα η παρατήρηση του πειράματος από το πλάι.

Τώρα αρκεί να φανταστούμε ότι η πλάκα είναι πολύ μεγάλη - με διάμετρο της Γης. Και περιστρέφεται, όπως έλεγε ο Γαλιλαίος, από μόνο του, όπως περιστρέφουμε το πιάτο με τα χέρια μας. Και το εκκρεμές του Φουκώ, κατεβαίνοντας από τον τρούλο του Πλανητάριου της Μόσχας ή του Πάνθεον του Παρισιού, γράφει μια περίπλοκη φιγούρα, αλλάζοντας συνεχώς το επίπεδο ταλάντωσης σε σχέση με τη Γη. Πιο συγκεκριμένα, η Γη είναι αυτή που αλλάζει τη θέση της σε σχέση με το εκκρεμές. Σαν πιάτο.

Γίναμε μάρτυρες πώς, για άλλη μια φορά, εκκλησία και κράτος, αντιτιθέμενοι ή, αντίθετα, βρίσκοντας πλήρη αλληλοκατανόηση, το δείχνουν ξεκάθαρα στους πολίτες και στους ενορίτες τους με τόσο πλατιές χειρονομίες που προκαλούν κύμα διαμαρτυρίας και στα δύο. Το ανεβασμένο και ευρέως συζητημένο καθεστώς του καθεδρικού ναού του Αγίου Ισαάκ, το εκκρεμές στον καθεδρικό ναό, ως αντιθρησκευτικό επιχείρημα, οι ανανεωμένες λειτουργίες και το συνεχιζόμενο εκπαιδευτικό έργο του μουσείου-μνημείου φέρνουν σύγχυση και διχόνοια μεταξύ των ανήσυχων κατοίκων της πόλης. Ποια είναι η ουσία της διαμάχης;

Ο καθεδρικός ναός του Αγίου Ισαάκ υπό τον τσαρισμό

Ο αρχιτέκτονας Auguste Montferrand και η κατασκευή του πνευματικού τέκνου του, ένα νέο, τέταρτο στη σειρά,χτισμένο στην ίδια τοποθεσία, ο καθεδρικός ναός προς τιμήν του Ισαάκ της Δαλματίας, ελεγχόταν από τον ίδιο τον αυτοκράτορα ΝικόλαοΕγώ . Ξεκίνησε το 1818 σχεδιαστική εργασία, κάνοντας διορθώσεις στην αρχική έκδοση και η κατασκευή του ίδιου του ναού συνεχίστηκε 40 χρόνια.

Στον πανηγυρικό αγιασμό του καθεδρικού ναού στις 30 Μαΐου 1858 παρευρέθηκε η οικογένεια του αυτοκράτορα Αλέξανδρου Β'. Το μεγαλοπρεπές κτίριο ήταν εντυπωσιακό στο μέγεθος και την ομορφιά του τόσο εξωτερικά όσο και εσωτερικά. Τα στρατεύματα παρατάχθηκαν σε μια παρέλαση. Σε δύο παρακείμενες πλατείες είχαν στηθεί κερκίδες για τον κόσμο. Ήταν μια μεγάλη γιορτή για όλη την Αγία Πετρούπολη.

Σύντομα το κτίριο μεταφέρθηκε στα χέρια του Υπουργείου Εσωτερικών και από το 1883 βρισκόταν σε διπλή υποταγή: στο Ορθόδοξο τμήμα - σε «οικονομικούς όρους», στο Υπουργείο - σε «τεχνικό και καλλιτεχνικό». Τα επανειλημμένα αιτήματα των μητροπολιτών και των δύο πρωτευουσών να μεταφερθεί ο καθεδρικός ναός του Αγίου Ισαάκ στην αποκλειστική διοίκηση του κλήρου ήχησαν αποφασιστική άρνηση.

Μέχρι το 1928, ο Καθεδρικός Ναός του Αγίου Ισαάκ, απαλλαγμένος από τις ακριβές εκκλησιαστικές αξίες, ανήκε σε διαφορετικές κοινότητες ενοριτών. Τον Ιούνιο λύθηκε η σύμβαση με την επόμενη ενορία, τερματίστηκαν οι υπηρεσίες και το κτίριο μεταφέρθηκε στη χρήση της Glavnauka. Στις 12 Απριλίου 1931 άνοιξε εδώ ένα μουσείο αντιθρησκευτικής προπαγάνδας.

Το κτίριο άρχισε να εκτελεί αποκλειστικά κοσμικές λειτουργίες. Μετά την αποκατάσταση, άνοιξε ένα κατάστρωμα παρατήρησης στην κορυφή. Κάθε σοβιετικός πολίτης μπορούσε πλέον να θαυμάσει την ομορφιά του Λένινγκραντ από το ύψος του καθεδρικού ναού του Αγίου Ισαάκ. Εκκρεμές στον Καθεδρικό Ναό, που εγκαταστάθηκε ως επιστημονικό όργανο για να αποδείξει το γεγονός ότι η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, προκάλεσε μεγάλο ενδιαφέρονκατοίκους της πόλης και τους καλεσμένους τους. Ελάχιστοι ενθουσιάστηκαν που για την τοποθέτησή του αφαίρεσαν τη μορφή ενός περιστεριού, την εικόνα του Αγίου Πνεύματος, από το εσωτερικό του τρούλου.

Το βράδυ της 12ης Απριλίου 1931 συγκεντρώθηκαν 7.000 θεατές για να παρακολουθήσουν την πρώτη του εκτόξευση, οι οποίοι παρακολουθούσαν με ενδιαφέρον και μάλωναν θορυβωδώς εν αναμονή του αποτελέσματος: θα έπεφτε ένα σπιρτόκουτο από μια μπάλα ή όχι. Η επιστήμηθριάμβευσε επί της θρησκείας: «Περιστρέφεται» καιΕκκρεμές Φουκώ στον καθεδρικό ναό του Αγίου Ισαάκτο απέδειξε αδιαμφισβήτητα.

Τι είναι το εκκρεμές Foucault;

Το πρώτο τέτοιο πείραμα πραγματοποιήθηκε το 1851 από τον Γάλλο Jean Foucault. Μετά από δοκιμαστικές διαδρομές στο υπόγειο του σπιτιού, έδειξε την εμπειρία του κάτω από τον τρούλο του Πάνθεον παρουσία του μελλοντικού αυτοκράτορα Ναπολέοντα Γ'.και με την άδεια του Πάπα.

Όταν ένα εκκρεμές βάρους 28 κιλών εκτοξεύτηκε κατά μήκος του γεωγραφικού μεσημβρινού σε ελεύθερη ταλάντωση σε ένα σύρμα μήκους 67 μέτρων, η μεταλλική του άκρη εντόπισε τη στοίβαγύρω από την άμμο. Ήταν σαφές ότι κάθε επόμενη άφιξη της άκρης μετατοπίζεται κατά πολλά χιλιοστά σε σχέση με την προηγούμενη. Μετά από λίγο, έγινε φανερό ότι το επίπεδο του εκκρεμούς γυρνούσε. Σε μία ώρα, η γωνία περιστροφής ήταν 11 μοίρες.

Το εκκρεμές του Φουκώ στον καθεδρικό ναό του Αγίου Ισαάκμε βάρος 54 κιλά και μήκος καλωδίου 98 μέτρα έστρεψε το επίπεδο ταλάντωσης κατά 13 μοίρες την ώρα.

Εκκρεμές στον Καθεδρικό Ναό

Στη δεκαετία του ογδόντα του περασμένου αιώνα ορθόδοξη εκκλησίαάρχισε να ανακτά την επιρροή του. Σταμάτησε τον έλεγχοώστε οι πολίτες να επισκέπτονται ναούς και να παίζουνεκκλησιαστικά μυστήρια. Τις γιορτές, τα πρώτα πρόσωπα παρακολούθησαν τις λειτουργίες στον καθεδρικό ναό της πρωτεύουσας.

Ως ένδειξη της πίστης του στην εκκλησία, το κράτος επέστησε την προσοχή στον Άγιο ΙσαάκΚαθεδρικός ναός. Εκκρεμές στον Καθεδρικό Ναόαποσυναρμολογήθηκε με ένα εύλογο πρόσχημα: βλάβη του συστήματος ανάρτησης. Αυτό έγινε το 1986, και τέσσερα χρόνια αργότερα οι υπηρεσίες ξανάρχισαν εδώ.

Η φυσική συσκευή του Φουκώ, που θυσιάστηκε για χάρη της ειρήνης και της αρμονίας μεταξύ των δύο ισχυρών δομών εξουσίας, του κράτους και της εκκλησίας, βρίσκεται στο θησαυροφυλάκιο του μουσείου. Εκεί που κρεμόταν ένα εκκρεμές στον καθεδρικό ναό του Αγίου Ισαάκ στην Αγία Πετρούπολη, το περιστέρι πετάει πάλι.

Το 2015, ο κλήρος έθεσε για τρίτη φορά (δύο φορές πριν από την επανάσταση) το θέμα της μεταφοράς του καθεδρικού ναού του Αγίου Ισαάκ στην εκκλησία. Πολλά ήταν τα δημοσιεύματα, οι διαφωνίες και οι ομιλίες πολιτών «υπέρ» και «κατά». Τελικά, τον Ιανουάριο του 2017, ο κυβερνήτης της Αγίας Πετρούπολης ανακοίνωσε την απόφαση των αρχών: «Το ζήτημα της μεταφοράς του καθεδρικού ναού του Αγίου Ισαάκ στη χρήση της Ρωσικής Ορθόδοξης Εκκλησίας έχει επιλυθεί, αλλά το κτίριο θα διατηρήσει πλήρως το μουσείο και το εκπαιδευτικό του λειτουργία."

Τι θα ακολουθήσει;

Ο καθένας κατάλαβε τη δήλωση με τον δικό του τρόπο. Οι εργαζόμενοι του μουσείου το θεώρησαν ως εκκαθάριση του μουσείου. Υπήρξαν ενέργειες διαμαρτυρίας των οπαδών του μουσείου και πομπές των αντιπάλων. Έτσι, όταν το εκκρεμές του Φουκώ αφαιρέθηκε από τον καθεδρικό ναό του Αγίου Ισαάκ, και οι αρχές ανακοίνωσαν την απόφασή τους, αυτό δεν έφερε οριστική σαφήνεια ούτε για την ιδιοκτησία ούτε για τον σκοπό του κτιρίου.

Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχει τελική κατανόηση της κατάστασης του καθεδρικού ναού και στις δύο πλευρές. Φαίνεται ότι, έχοντας εκφράσει την ετοιμότητά της να μεταφέρει τον «Ισαάκ» στα χέρια της εκκλησίας, από τον Ιανουάριο του τρέχοντος έτους, η κυβέρνηση δεν περίμενε επίσημη αίτηση για αυτό από την ROC. Οι υπάλληλοι του μουσείου δεν ξέρουν τι να κάνουν: να συσκευάσουν εκθέματα ή να ξεσυσκευάσουν ήδη συναρμολογημένα. Τα μέσα ενημέρωσης θέτουν περιοδικά αυτό το θέμα στη διεύθυνση του μουσείου, αλλά τόσο ο πρώην όσο και ο Yu. Mudrov, ο οποίος ανέλαβε καθήκοντα τον Ιούνιο, φαίνεται να έχουν κακή ιδέα για το μέλλον τους.Οι πολίτες διαμαρτύρονται περιοδικά.

Μέχρι στιγμής, μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα μόνο ότι σήμερα πραγματοποιούνται υπηρεσίες στο κτίριο καθημερινά και ένα μουσείο λειτουργεί ακριβώς εκεί.Καθεδρικός Ναός Αγίου Ισαάκ». Εκκρεμέςστον καθεδρικό ναό σαν να συνεχίζει να ταλαντεύεται.

Το εκκρεμές του Φουκώ - τι είναι και με τι τρώγεται;

Για τη διεξαγωγή του πειράματος με το εκκρεμές, ο Jean Foucault τιμήθηκε με το παράσημο της Λεγεώνας της Τιμής - το υψηλότερο βραβείο στη Γαλλία.

Πήρε το όνομά του από το όνομα ενός Γάλλου αστρονόμου και χρησιμοποιείται για να αποδείξει πειραματικά την καθημερινή περιστροφή της Γης. Το πρώτο πείραμα με ένα εκκρεμές πραγματοποιήθηκε από τον Jean Foucault στο υπόγειο ενός σπιτιού τη νύχτα, τον Ιανουάριο του 1851. Στην κορυφή του θησαυροφυλάκιου του κελαριού, προσάρτησε ένα σύρμα δύο μέτρων από σκληρυμένο χάλυβα και κρέμασε σε αυτό μια ορειχάλκινη σφαίρα 5 κιλών. Παίρνοντας την μπάλα στην άκρη, στερεώνοντάς την με ένα νήμα κοντά σε έναν από τους τοίχους, ο Foucault έκαψε το νήμα, επιτρέποντας στο εκκρεμές να αιωρείται ελεύθερα. Και σε μισή ώρα είδε την περιστροφή της Γης. Στο επόμενο στάδιο του πειράματός του, ο επιστήμονας πήρε ένα φορτίο που ζύγιζε ήδη 28 κιλά και το κρέμασε στην κορυφή του θόλου σε ένα σύρμα μήκους 67 μ. Στο τέλος του φορτίου, ο Jean Foucault στερέωσε ένα μεταλλικό σημείο. Το εκκρεμές ταλαντευόταν πάνω από ένα στρογγυλό φράχτη, κατά μήκος της άκρης του οποίου χύθηκε άμμος. Με κάθε ταλάντευση του εκκρεμούς, μια κοφτερή ράβδος, στερεωμένη στο κάτω μέρος του βάρους, έριχνε την άμμο περίπου 3 mm από την προηγούμενη θέση. Μετά από μερικές ώρες, έγινε σαφές ότι το επίπεδο αιώρησης του εκκρεμούς περιστράφηκε δεξιόστροφα σε σχέση με το πάτωμα. Σε μια ώρα, το επίπεδο ταλάντωσης γύρισε περισσότερο από 11 μοίρες και σε περίπου 32 ώρες έκανε μια πλήρη περιστροφή και επέστρεψε στο πρώην θέση. Ο Φουκώ απέδειξε έτσι ότι αν η επιφάνεια της Γης δεν περιστρεφόταν, το εκκρεμές δεν θα παρουσίαζε αλλαγή στο επίπεδο ταλάντωσης. Αφού το πείραμα επαναλήφθηκε σε έναν στενό κύκλο ανθρώπων, ο μελλοντικός Γάλλος αυτοκράτορας Ναπολέων Γ' πρότεινε στον Φουκώ να επαναλάβει το πείραμα δημόσια κάτω από τον τρούλο του Πάνθεον στο Παρίσι.

Γεωγραφία εκκρεμών

Το επίπεδο περιστροφής του εκκρεμούς επηρεάζεται από το γεωγραφικό πλάτος του τόπου όπου είναι εγκατεστημένο. Αν, για παράδειγμα, το βάλεις στο Βορρά ή Νότιο Πόλο, τότε θα κάνει επανάσταση σε 24 ώρες. Και ένα εκκρεμές που βρίσκεται στον ισημερινό δεν θα περιστρέφεται καθόλου. Ένας άλλος παράγοντας είναι το μήκος της ανάρτησης. Τα μακριά εκκρεμή περιστρέφονται πιο γρήγορα.

Μετά το πείραμα του Γάλλου αστρονόμου, το εκκρεμές Foucault άρχισε να χρησιμοποιείται σε όλο τον κόσμο. Οι υπάρχουσες συσκευές σχεδιάζονται σύμφωνα με την ίδια αρχή και διαφέρουν μόνο ως προς τις τεχνικές παραμέτρους και το σχεδιασμό των τοποθεσιών στις οποίες είναι εγκατεστημένες.

Από το 1931 έως το 1986, το εκκρεμές Foucault, μήκους 98 μέτρων, μπορούσε να δει κανείς στον καθεδρικό ναό του Αγίου Ισαάκ στην Αγία Πετρούπολη. Κατά τη διάρκεια της ξενάγησης, οι επισκέπτες μπορούσαν να παρατηρήσουν το πείραμα: το επίπεδο περιστροφής του εκκρεμούς που αιωρούνταν κάτω από τον θόλο γύρισε και η ράβδος γκρέμισε ένα σπιρτόκουτο στο πάτωμα σε απόσταση από το επίπεδο περιστροφής. Το 1986, το εκκρεμές αφαιρέθηκε και μεταφέρθηκε στο υπόγειο του καθεδρικού ναού του Αγίου Ισαάκ λόγω δυσλειτουργίας του μηχανισμού ανάρτησης. Ένα περιστέρι, ο αρχικός κάτοικος αυτού του τόπου, τοποθετήθηκε σε ένα γάντζο κάτω από τον τρούλο. Για 30 χρόνια, το εκκρεμές Foucault ήταν αποθηκευμένο, αλλά πέρυσι το έβγαλαν ξανά. Η μόνη επίδειξη του έργου του είχε προγραμματιστεί για την Ημέρα Κοσμοναυτικής και στη συνέχεια έγινε μέρος της έκθεσης του μουσείου. Ο Νικολάι Μπούροφ, διευθυντής του καθεδρικού ναού του Αγίου Ισαάκ GMP, πρότεινε στις αρχές της πόλης να δείξουν το εκκρεμές στην πλατεία μπροστά από τον καθεδρικό ναό, αλλά αυτή η πρωτοβουλία δεν βρήκε υποστήριξη. Παρεμπιπτόντως, το εκκρεμές που κρέμονταν στον καθεδρικό ναό του Αγίου Ισαάκ ήταν το μεγαλύτερο στον κόσμο. Το μήκος του νήματος του είναι 98 μ. και το χάλκινο εκκρεμές ζυγίζει 54 κιλά.

Σήμερα, στη χώρα μας, εκτός από το πλανητάριο Novosibirsk, το εκκρεμές Foucault που λειτουργεί μπορεί να προβληθεί και στο πλανητάριο της Μόσχας (υπάρχει ένα εκκρεμές με μήκος νήματος 16 m και μάζα μπάλας 50 kg), Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο της Σιβηρίας ( μήκος νήματος - 20 m). Αυτή τη στιγμή, τα εκκρεμή αιωρούνται στα πλανητάρια της Αγίας Πετρούπολης (μήκος κλώνου - 8 μέτρα) και του Βόλγκογκραντ (βάρος 12 κιλά και μήκος νήματος 8,5 μ.), καθώς και στο αίθριο του έβδομου ορόφου της Βιβλιοθήκης του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας , στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του Βόλγα στο Καζάν. Ένα άλλο εκκρεμές Foucault βρίσκεται στο Barnaul στο AltSTU που πήρε το όνομά του από το A.I. Ι.Ι. Polzunov στο Τμήμα Πειραματικής Φυσικής. Το μήκος του νήματος του είναι 5,5 m.

Το μεγαλύτερο στην ΚΑΚ και ένα από τα μεγαλύτερα εκκρεμή Foucault στην Ευρώπη είναι εγκατεστημένο στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο του Κιέβου. Η μπρούτζινη μπάλα ζυγίζει 43 κιλά και το μήκος του νήματος είναι 22 μέτρα.

Συνολικά, υπάρχουν περίπου 20 μοντέλα εκκρεμών Foucault στον κόσμο, συμπεριλαμβανομένων των ΗΠΑ, της Γαλλίας, της Ρουμανίας, της Αυστραλίας, του Κουβέιτ και άλλων χωρών. Γιγαντιαία εκκρεμή αυτού του είδους είναι πλέον κοινά εκθέματα σε ορισμένα μεγάλα μουσεία, όπως το Smithsonian στην Ουάσιγκτον DC και το Μουσείο Επιστημών στο Λονδίνο. Υπάρχει επίσης ένα εκκρεμές στα κεντρικά γραφεία των Ηνωμένων Εθνών στη Νέα Υόρκη και το υψηλότερο σε λειτουργία εκκρεμές Foucault στον κόσμο βρίσκεται στο Συνεδριακό Κέντρο του Όρεγκον, το μήκος του νήματος του είναι 27,4 μέτρα.

Η επανάληψη της εμπειρίας ενός αστρονόμου στο σπίτι είναι πραγματική

Οι συντάκτες του περιοδικού «Όλα για τα νέα κτίρια» μελέτησαν πώς να φτιάξουν ένα εκκρεμές Foucault στο σπίτι. Οι παραπάνω επιλογές μπορεί να είναι χρήσιμες, για παράδειγμα, για μια οπτική επίδειξη της καθημερινής περιστροφής της Γης στα παιδιά.

Επιλογή 1.Δέστε ένα κορδόνι στο μολύβι με ένα μικρό στρογγυλό βάρος, όπως ένα παξιμάδι. Τοποθετήστε έναν χάρακα στο τραπέζι και, κρατώντας το μολύβι οριζόντια, σπρώξτε το εκκρεμές έτσι ώστε να αιωρείται κατά μήκος του χάρακα. Στη συνέχεια, πρέπει να γυρίσετε σταδιακά το μολύβι οριζόντιο επίπεδο. Η περιστροφή του μολυβιού δεν θα επηρεάσει το εκκρεμές, θα εξακολουθεί να ταλαντεύεται κατά μήκος του χάρακα. Κατά τη διάρκεια αυτού του πειράματος, δεν πρέπει να υπάρχει άνεμος, ρεύμα, που θα μπορούσε να επηρεάσει το εκκρεμές.

Επιλογή 2.Μπορείτε να γυρίσετε το σκαμπό ανάποδα και να στερεώσετε στις άκρες των δύο ποδιών του, διαγώνια, κάποιο είδος ξύλινου ραβδιού ή μεταλλικού σωλήνα, ακριβώς στη μέση αυτού του σχεδίου, πρέπει να δέσετε ένα εκκρεμές. Κάντε το να κινείται έτσι ώστε το επίπεδο της αιώρησής του να περνά ανάμεσα στα πόδια του σκαμνιού. Περιστρέψτε αργά το σκαμνί γύρω από τον κάθετο άξονά του. Τώρα το εκκρεμές ταλαντεύεται προς την άλλη κατεύθυνση. Στην πραγματικότητα, ταλαντεύεται με τον ίδιο τρόπο και η αλλαγή έγινε λόγω της στροφής του ίδιου του σκαμνιού, το οποίο σε αυτό το πείραμα παίζει το ρόλο του πλανήτη Γη.

Επιλογή 3.Πάρτε μια ξύλινη σανίδα μήκους 50–60 cm, πλάτους 12–15 cm και πάχους 2–3 cm. Στερεώστε πάνω του μια βάση σε σχήμα U από στενά ξύλινα πηχάκια. Το ύψος της βάσης πρέπει να είναι περίπου 30-40 εκ. Ανοίξτε μια κατακόρυφη τρύπα στη μέση της πάνω εγκάρσιας ράβδου και εισάγετε ένα κομμάτι σύρμα μέσα της, λυγίζοντας το πάνω άκρο έτσι ώστε να μείνει στην τρύπα. Λυγίστε το κάτω άκρο του σύρματος με ένα γάντζο, ένα εκκρεμές θα κρεμαστεί πάνω του. Αυτό το άγκιστρο πρέπει να περιστρέφεται ελεύθερα στην υποδοχή του. Σε ένα λεπτό κορδόνι, κρεμάστε λίγο μεγάλο βάρος από το γάντζο (ένα μεγάλο παξιμάδι ή μπάλα από ένα ρουλεμάν τυλιγμένο σε ένα πανί). Περιστρέψτε το εκκρεμές έτσι ώστε η αιώρησή του να μην υπερβαίνει το μήκος της βάσης. Περιστρέφοντας τη βάση γύρω από τον κατακόρυφο άξονά της αριστερόστροφα, επαναλαμβάνετε έτσι σε μικρογραφία την περιστροφή της Γης από τα δυτικά προς τα ανατολικά. Έτσι, το μοντέλο της Γης περιστρέφεται και το εκκρεμές συνεχίζει να ταλαντώνεται στο ίδιο επίπεδο στο οποίο εκτοξεύτηκε.

ΕΚΚΡΕΜΟ ΦΟΥΚΩ,μια συσκευή που δείχνει οπτικά την περιστροφή της Γης. Η εφεύρεσή του αποδίδεται στον J. Foucault (1819–1868). Στην αρχή, το πείραμα διεξήχθη σε στενό κύκλο, αλλά ο Λ. Βοναπάρτης (που αργότερα έγινε Ναπολέων Γ', Γάλλος αυτοκράτορας) ενδιαφέρθηκε τόσο πολύ που πρότεινε στον Φουκώ να το επαναλάβει δημόσια σε μεγαλειώδη κλίμακα κάτω από τον τρούλο του Πάνθεον στο Παρίσι. Αυτή η δημόσια επίδειξη, που διοργανώθηκε το 1851, ονομάζεται πείραμα Φουκώ.

Κάτω από τον τρούλο του κτιρίου, ο Φουκώ κρέμασε μια μεταλλική μπάλα βάρους 28 κιλών σε ένα ατσάλινο σύρμα μήκους 67 μ. κατευθύνσεις. Κάτω από το εκκρεμές κατασκευάστηκε ένας κυκλικός φράκτης ακτίνας 6 m με κέντρο ακριβώς κάτω από το σημείο ανάρτησης. Χύθηκε άμμος πάνω από το φράχτη, έτσι ώστε με κάθε ταλάντευση, μια μεταλλική αιχμή στερεωμένη κάτω από τη σφαίρα του εκκρεμούς να μπορεί να το παρασύρει στο πέρασμά του. Για να εξασφαλιστεί η εκτόξευση του εκκρεμούς χωρίς πλευρική ώθηση, το έβγαζαν στην άκρη και το έδεναν με σχοινί. Αφού το εκκρεμές, μετά το δέσιμο, ήρθε σε κατάσταση πλήρους ανάπαυσης, το σχοινί κάηκε και το εκκρεμές άρχισε να κινείται.

Ένα εκκρεμές αυτού του μήκους κάνει μια πλήρη ταλάντωση σε 16,4 δευτερόλεπτα και σύντομα έγινε σαφές ότι το επίπεδο αιώρησης του εκκρεμούς περιστρέφεται δεξιόστροφα σε σχέση με το πάτωμα. Με κάθε επόμενη αιώρηση, η μεταλλική άκρη σάρωνε την άμμο περίπου 3 mm από την προηγούμενη θέση. Σε μια ώρα, το λικνιζόμενο αεροπλάνο γύρισε περισσότερο από 11° και σε περίπου 32 ώρες έκανε μια πλήρη περιστροφή και επέστρεψε στην προηγούμενη θέση του. Αυτή η εντυπωσιακή επίδειξη οδήγησε το κοινό εντελώς σε υστερία. τους φαινόταν ότι ένιωθαν την περιστροφή της Γης κάτω από τα πόδια τους.

Για να μάθετε γιατί το εκκρεμές συμπεριφέρεται έτσι, σκεφτείτε έναν δακτύλιο άμμου. Το βόρειο σημείο του δακτυλίου απέχει 3 μέτρα από το κέντρο και δεδομένου ότι το Πάνθεον βρίσκεται σε βόρειο γεωγραφικό πλάτος 48 ° 51º, αυτό το τμήμα του δακτυλίου είναι 2,3 μέτρα πιο κοντά στον άξονα της γης από το κέντρο. Επομένως, όταν η Γη περιστρέφεται κατά 360 ° μέσα σε 24 ώρες, το βόρειο άκρο του δακτυλίου θα κινείται σε κύκλο μικρότερης ακτίνας από το κέντρο και θα περνά 14,42 m λιγότερο την ημέρα. Επομένως, η διαφορά στις ταχύτητες αυτών των σημείων είναι 1 cm/min. Ομοίως, το νότιο άκρο του δακτυλίου κινείται 14,42 μέτρα την ημέρα, ή 1 cm/min, πιο γρήγορα από το κέντρο του δακτυλίου. Λόγω αυτής της διαφοράς ταχύτητας, η γραμμή που συνδέει τα βόρεια και τα νότια σημεία του δακτυλίου παραμένει πάντα κατευθυνόμενη από βορρά προς νότο.

Στον ισημερινό της γης, το βόρειο και το νότιο άκρο ενός τόσο μικρού χώρου θα βρίσκονται στην ίδια απόσταση από τον άξονα της γης και, επομένως, θα κινούνται με την ίδια ταχύτητα. Επομένως, η επιφάνεια της Γης δεν θα περιστρέφεται γύρω από μια κάθετη στήλη που στέκεται στον ισημερινό και το εκκρεμές του Φουκώ θα ταλαντεύεται κατά μήκος της ίδιας γραμμής. Η ταχύτητα περιστροφής του αεροπλάνου αιώρησης θα ήταν μηδέν και ο χρόνος για μια πλήρη περιστροφή θα ήταν απείρως μεγάλος. Εάν το εκκρεμές ήταν τοποθετημένο ακριβώς σε έναν από τους γεωγραφικούς πόλους, τότε θα αποδεικνυόταν ότι το επίπεδο περιστροφής περιστρέφεται ακριβώς 15 ° κάθε ώρα και κάνει μια πλήρη περιστροφή 360 ° σε 24 ώρες. (Η επιφάνεια της Γης περιστρέφεται 360 ° ανά ημέρα γύρω από τον άξονα της γης.)

Κοζέβνικοφ Ευγένι

Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η συστηματοποίηση των πληροφοριών που συλλέγονται και η δημιουργία μιας επιτραπέζιας εγκατάστασης επίδειξης του εκκρεμούς Foucault.

Κατεβάστε:

Προεπισκόπηση:

Περιφερειακός διαγωνισμός νέων ερευνητών "Βήμα στο μέλλον"

Θέμα: Το Εκκρεμές του Φουκώ

Ολοκληρώθηκε το:

Κοζέβνικοφ Ευγένι Αλεξάντροβιτς

9 «Β» τάξη ΜΠΟΥ «Λυκείου Νο. 6»

Επόπτης:

Davydova Irina Nikolaevna

Καθηγήτρια Φυσικής ΜΠΟΥ «Γυμνάσιο Νο 6»

Κολτσουγκίνο

2012

Εισαγωγή 3

1.1. Η ιστορία της δημιουργίας του εκκρεμούς Foucault 3

1.2. Εμπειρία Foucault 5

1.2.1. Επίδειξη εμπειρίας 5

1.2.2. Αρχή λειτουργίας του εκκρεμούς 6

1.3. Βιογραφία του J.B.L. Φουκώ 6

1.4. Ενεργά εκκρεμή Foucault 7

1.4.1. Λειτουργία εκκρεμών στη Ρωσία και τις χώρες της ΚΑΚ 7

1.4.2. Λειτουργία εκκρεμών σε άλλες χώρες 9

1.5. Ενδιαφέροντα γεγονότα 11

2. Πρακτικό μέρος 11

2.1. Μοντέλα εκκρεμούς που μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας 11

2.2. Μοντέλο εκκρεμούς που υποβλήθηκε για διαγωνισμό 13

Συμπέρασμα 14

Αναφορές 15

Εισαγωγή

Έμαθα για την ύπαρξη του εκκρεμούς Foucault από το μάθημα της φυσικής της 9ης τάξης (το θέμα είναι «Ταλαντώσεις και κύματα»). Και μετά παρακολούθησα την τηλεοπτική εκπομπή "Galileo", στην οποία είδα ένα ομοίωμα εκκρεμούς φτιαγμένο από τους τεχνίτες του προγράμματος. Και αποφάσισα να δω αν θα μπορούσα να φτιάξω μόνος μου ένα τέτοιο μοντέλο εργασίας. Για να το κάνω αυτό, συνέλεξα και μελέτησα πληροφορίες από διάφορες πηγές: βιβλία, μέσα ενημέρωσης, το Διαδίκτυο. Το υλικό ήταν τόσο ενδιαφέρον που αποφάσισα να το συστηματοποιήσω και να φτιάξω μόνος μου το μοντέλο.

Σκοπός αυτής της εργασίας είναι να συστηματοποιήσει τις πληροφορίες που συλλέγονται και να δημιουργήσει μια επιτραπέζια εγκατάσταση επίδειξης του εκκρεμούς. Σε αυτή την εργασία, παρουσίασα υλικό για την ιστορία της δημιουργίας του εκκρεμούς, την πρώτη του επίδειξη, την αρχή λειτουργίας, διάφοροι τύποιμοντέλα εκκρεμούς που δημιουργήθηκαν σε όλο τον κόσμο και παρουσιάζω στην κριτική επιτροπή ένα μοντέλο εκκρεμούς φτιαγμένο από τον εαυτό μου.

Με τη δουλειά μου μίλησα σε ένα μάθημα φυσικής μπροστά σε συμμαθητές και στο σχολείο επιστημονικό και πρακτικό συνέδριο"Roads of discovery" και βραβεύτηκε με δίπλωμα για τη νίκη στην υποψηφιότητα "Εφαρμοσμένη φυσική"

1.1 Η ιστορία της δημιουργίας του εκκρεμούς Foucault

Αποδεικνύεται ότι όχι μόνο ο Γαλιλαίος αγαπούσε να παρακολουθεί την αιώρηση των λαμπτήρων στον καθεδρικό ναό. Αυτό το πάθος το μετέδωσε στον μαθητή του Vincenzo Viviani. Το 1660, σε αντίθεση με τον Γαλιλαίο, επέστησε την προσοχή σε ένα άλλο χαρακτηριστικό των ταλαντώσεων ενός εκκρεμούς σε ένα μακρύ νήμα.

Αποδεικνύεται ότι το επίπεδο των ταλαντεύσεών τους αποκλίνει συνεχώς, και πάντα προς την ίδια κατεύθυνση - δεξιόστροφα, αν κοιτάξετε το εκκρεμές από πάνω προς τα κάτω. Και το 1664, ένας επιστήμονας από την πόλη της Πάντοβα, ο Giovanni Poleni, συνέδεσε αυτή την απόκλιση με την περιστροφή της Γης - λένε, η Γη περιστρέφεται και το επίπεδο ταλάντωσης του εκκρεμούς, όπως ήταν, παραμένει. Αυτό λοιπόν παρατηρείται από ανθρώπους που στέκονται στη Γη ως απόκλιση του επιπέδου αιώρησης του εκκρεμούς.

Αλλά αποδεικνύεται ότι αυτή η ιδιότητα του εκκρεμούς ήταν επίσης γνωστή στους απανταχού αρχαίους. Πράγματι, το νέο είναι το ξεχασμένο παλιό. Να τι έγραψε σχετικά ο Ρωμαίος λόγιος Πλίνιος ο Πρεσβύτερος, που έζησε τον 1ο αιώνα π.Χ., στη Φυσική του Ιστορία. n. ε.: «Είναι δυνατό να τακτοποιήσετε μια πυξίδα χωρίς μαγνήτη. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να πάρετε ένα εκκρεμές και να το κάνετε να αιωρείται προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Όταν το πλοίο στρίβει, το εκκρεμές θα κρατά στις στροφές του την κατεύθυνση που του δίνεται» (Εικ. 1).

Ρύζι. 1. Πυξίδα του Πλίνιου του Πρεσβύτερου στο πλοίο Εικ. 2. Μια ράβδος σφιγμένη σε περιστρεφόμενο

Φυσίγγιο, δεν αλλάζει το επίπεδο ταλάντωσης

Πρέπει να πω ότι κάτι στη συμβουλή του Πλίνιου είναι αμφισβητήσιμο. Πρώτον, ο Πλίνιος δεν μπορούσε να γνωρίζει για την πυξίδα, στην Ευρώπη το έμαθαν πολύ αργότερα, τουλάχιστον του έδωσαν αυτό το όνομα. Τόσα πολλά που αποδίδονται στον Πλίνιο θα μπορούσε κάλλιστα να είχε συνεισφέρει ο μεταφραστής των έργων του από τα λατινικά τον 18ο αιώνα. Δεύτερον, είναι αδύνατο το εκκρεμές να μην αλλάξει το επίπεδο των ταλαντώσεων του για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα, η ανάρτησή του να μην μπορεί να γίνει ιδανική και ο αέρας γύρω του να παρεμβαίνει. Και τρίτον, η ίδια η περιστροφή της Γης θα «εκτρέψει» το επίπεδο των ταλαντώσεων του εκκρεμούς, έτσι ώστε το πλοίο να «πέσει» σε κύκλο. Αλλά με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, ο Πλίνιος παρατήρησε ότι το εκκρεμές συγκρατεί το επίπεδο των ταλαντεύσεών του. Και αυτή η ιδιότητα εφαρμόστηκε έξοχα από τον Γάλλο επιστήμονα Jean Bernard Leon Foucault (1819-1868), ο οποίος δημιούργησε τα περίφημα εκκρεμή του. Από την παιδική ηλικία, ο Φουκώ δεν του άρεσε να σπουδάζει, η γνώση του δόθηκε με δυσκολία. Αλλά τα χέρια του ήταν χρυσά - έφτιαχνε παιχνίδια, συσκευές, κατασκεύασε μόνος του μια ατμομηχανή, δούλευε τέλεια σε έναν τόρνο.

Μόλις ο Foucault παρατήρησε ότι αν σφίξετε μια μακριά ελαστική ράβδο από χάλυβα στο τσοκ της μηχανής και την κάνετε να ταλαντώνεται (Εικ. 2), τότε το επίπεδο ταλάντωσης δεν θα αλλάξει ακόμη και με την γρήγορη περιστροφή του τσοκ. Ενδιαφερόμενος από αυτό το φαινόμενο, ο Foucault άρχισε πρώτα να παρατηρεί τη συμπεριφορά της ίδιας ράβδου σε μια περιστρεφόμενη κασέτα και στη συνέχεια, για ευκολία, αποφάσισε να την αντικαταστήσει με ένα εκκρεμές.

Ο Φουκώ έκανε τα πρώτα του πειράματα με το εκκρεμές στο κελάρι του σπιτιού του στο Παρίσι. Συνέδεσε ένα σύρμα δύο μέτρων από σκληρυμένο χάλυβα στην κορυφή του θησαυρού του κελαριού και κρέμασε πάνω του μια μπρούτζινη σφαίρα πέντε κιλών. Παίρνοντας την μπάλα στην άκρη, στερεώνοντάς την με ένα νήμα κοντά σε έναν από τους τοίχους, ο Foucault έκαψε το νήμα, επιτρέποντας στο εκκρεμές να αιωρείται ελεύθερα. Και σε μισή ώρα είδε την περιστροφή της Γης.

Αυτό συνέβη στις 8 Ιανουαρίου 1851. Λίγες μέρες αργότερα, ο Φουκώ επανέλαβε την εμπειρία του στο Αστεροσκοπείο του Παρισιού μετά από αίτημα του διευθυντή του, του διάσημου Γάλλου επιστήμονα Arago. Αυτή τη φορά, το μήκος του σύρματος ήταν ήδη 11 μ. Και η απόκλιση του επιπέδου αιώρησης του εκκρεμούς ήταν ακόμη πιο αισθητή.

Η εμπειρία του Φουκώ συζητήθηκε παντού. Όλοι ήθελαν να δουν την περιστροφή της Γης με τα μάτια τους. Τα πράγματα έφτασαν στο σημείο που ο Πρόεδρος της Γαλλίας, Πρίγκιπας Λουδοβίκος-Ναπολέων, αποφάσισε να βάλει αυτή την εμπειρία σε μια πραγματικά γιγαντιαία κλίμακα για να την αποδείξει δημόσια. Στον Φουκώ δόθηκε το κτίριο του Πάνθεον του Παρισιού με ύψος τρούλου 83 μ.

1.2. Εμπειρία Φουκώ

1.2.1. Επίδειξη εμπειρίας

Για πρώτη φορά, μια δημόσια επίδειξη πραγματοποιήθηκε από τον Jean Foucault το 1851 στο Πάνθεον του Παρισιού (Εικ. 3): κάτω από τον τρούλο του Πάνθεον, κρέμασε μια μεταλλική μπάλα βάρους 28 κιλών με μια αιχμή στερεωμένη πάνω της σε ένα ατσάλι. σύρμα μήκους 67 m, η βάση του εκκρεμούς του επέτρεψε να ταλαντώνεται ελεύθερα προς όλες τις κατευθύνσεις, ένας κυκλικός φράκτης με διάμετρο 6 μέτρων κατασκευάστηκε κάτω από το σημείο προσάρτησης, μια αμμώδης διαδρομή χύθηκε κατά μήκος της άκρης του φράχτη έτσι ώστε το εκκρεμές στο κίνηση θα μπορούσε να τραβήξει σημάδια στην άμμο όταν τη διασχίζει. Για να αποφευχθεί μια πλευρική ώθηση κατά την εκκίνηση του εκκρεμούς, τον πήραν στην άκρη και τον έδεσαν με ένα σχοινί και στη συνέχεια το σχοινί κάηκε.

Η περίοδος ταλάντωσης του εκκρεμούς με τέτοιο μήκος ανάρτησης ήταν 16,4 δευτερόλεπτα, με κάθε ταλάντωση η απόκλιση από την προηγούμενη διέλευση της αμμώδους διαδρομής ήταν ~ 3 mm, σε μια ώρα το επίπεδο των ταλαντώσεων του εκκρεμούς γύρισε περισσότερο από 11 ° δεξιόστροφα, ότι είναι, σε περίπου 32 ώρες έκανε μια πλήρη στροφή και επέστρεψε στην αρχική του θέση.

1.2.2. Η αρχή της λειτουργίας του εκκρεμούς

Η αρχή λειτουργίας του εκκρεμούς Foucault είναι ότι για κάθε ταλάντωση που αποκλίνει γύρω από μια δεδομένη τροχιά λόγω της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της, αυτό το φαινόμενο είναι πιο αισθητό στους πόλους του πλανήτη και δεν είναι καθόλου αισθητό στον ισημερινό. . Όσο μεγαλύτερο είναι το εκκρεμές, τόσο πιο αισθητό είναι το φαινόμενο εκτροπής. Εάν το εκκρεμές εργασίας, ή μάλλον το πλαίσιο, αρχίσει να γυρίζει, τότε το εκκρεμές διατηρεί τη θέση του, αυτό συμβαίνει και στη Γη, περιστρέφεται κάτω από το εκκρεμές και φαίνεται ότι το εκκρεμές αλλάζει την κατεύθυνση των ταλαντώσεων του, αλλά στην πραγματικότητα το το εκκρεμές απλώς διατηρεί τη θέση του και η Γη περιστρέφεται. Δεδομένου ότι το εκκρεμές δεν είναι άκαμπτα συνδεδεμένο με το σκελετό του, επομένως το πλαίσιο περιστρέφεται με τη γη και το εκκρεμές διατηρεί τη θέση του.

1.3. Βιογραφία του J.B.L. Φουκώ

FOUCAULT Jean Bernard Léon (1819-1868), Γάλλος φυσικός, διάσημος για τα πειράματά του στην οπτική και τη μηχανική. Γεννήθηκε στις 18 Σεπτεμβρίου 1819 στο Παρίσι. Έλαβε την πρωτοβάθμια εκπαίδευση στο σπίτι. Με την επιμονή του πατέρα του, σπούδασε ιατρική, αλλά άρχισε να ενδιαφέρεται για την πειραματική φυσική. Από το 1845 - επιστημονικός αρθρογράφος για την εφημερίδα "Journal of Discussions" ("Journal des Dbats"), από το 1855 - υπάλληλος του Παρατηρητηρίου του Παρισιού, από το 1862 - μέλος του Γραφείου Γεωγραφικών Μήκων. Οι κύριες έρευνες αφορούν την οπτική, τη μηχανική, τον ηλεκτρομαγνητισμό. Μαζί με τον A. Fizeau πραγματοποίησε μια σειρά από οπτικές μελέτες, η πιο γνωστή από τις οποίες ήταν η παρατήρηση της παρεμβολής φωτός σε μεγάλη διαφορά διαδρομής. Το 1849-1850 μέτρησε την ταχύτητα του φωτός στον αέρα και το νερό χρησιμοποιώντας έναν ταχέως περιστρεφόμενο καθρέφτη. Αυτές οι συγκριτικές μετρήσεις επιβεβαίωσαν τελικά την κυματική φύση του φωτός. Το 1851, χρησιμοποιώντας ένα εκκρεμές (εκκρεμές του Φουκώ), έδειξε την περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της. Το 1852 εφηύρε το γυροσκόπιο, το οποίο σήμερα χρησιμοποιείται ευρέως στη μηχανική και τη ναυσιπλοΐα. Το 1855, ανακάλυψε τη θέρμανση ενός αγώγιμου υλικού με δινογενή ρεύματα (ρεύματα Foucault) και πρότεινε μια μέθοδο για τη μείωσή τους. Ανέπτυξε μια μέθοδο ακριβείας για την κατασκευή καθρεπτών για μεγάλους ανακλαστήρες και πρότεινε τη χρήση ελαφρύτερων και φθηνότερων γυάλινων επικαλυμμένων με ασημί μεμβράνη αντί για μεταλλικούς καθρέφτες. Οι άλλες εφευρέσεις του Foucault περιλαμβάνουν έναν αυτόματο ροοστάτη για έναν λαμπτήρα τόξου, ένα φωτόμετρο και ένα πολωτικό πρίσμα κατάλληλο για χρήση στην περιοχή UV. Ο Φουκώ ήταν μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου, της Ακαδημίας Επιστημών του Βερολίνου. Του απονεμήθηκε το μετάλλιο Copley για τις επιστημονικές του ικανότητες.

1.4. Ενεργά εκκρεμή Foucault

1.4.1. Λειτουργικά εκκρεμή στη Ρωσία και τις χώρες της ΚΑΚ

Στις 24 Φεβρουαρίου 2011, εμφανίστηκε το μοντέλο εκκρεμούςΚίεβο. Είναι εγκατεστημένο σε (Εικ. 4). Η χάλκινη μπάλα ζυγίζει 43 κιλά και το μήκος του νήματος είναι 22 μέτρα. Το εκκρεμές Foucault του Κιέβου θεωρείται το μεγαλύτερο στην ΚΑΚ και ένα από τα μεγαλύτερα στην Ευρώπη.

Άνοιξε 12 Ιουνίου 2011Πλανητάριο της Μόσχας , όπου είναι τοποθετημένο εκκρεμές Foucault λειτουργίας με μήκος νήματος 16 μέτρα και μάζα μπάλας 50 κιλών (Εικ. 5).

Άνοιξε 8 Φεβρουαρίου 2012Αστροφυσικό Σύμπλεγμα Νοβοσιμπίρσκ , που περιλαμβάνει τον πύργο Φουκώ με εκκρεμές, το μήκος του νήματος του οποίου είναι 15 μέτρα.

Το τρέχον εκκρεμές Foucault με μήκος νήματος 20 μέτρων είναι διαθέσιμο στοΟμοσπονδιακό Πανεπιστήμιο Σιβηρίας (Κρασνογιάρσκ ).

Το τρέχον εκκρεμές Foucault, βάρους 12 κιλών και μήκους νήματος 8,5 μέτρων, είναι διαθέσιμο στο Πλανητάριο του Βόλγκογκραντ.

Το τρέχον εκκρεμές Foucault βρίσκεται αυτή τη στιγμή στο Πλανητάριο της Αγίας Πετρούπολης. Το μήκος του νήματος του είναι 8 μέτρα.