風景のある図鑑 26

風景のある図鑑

フーコーの振り子 : Pendule de Foucault

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フーコーの振り子は、地球の自転を可視化する振り子です。

私たちは常に回転している地球の上で暮らしています。しかし日常生活でそれを感じることはできません。
地球が自転していることを初めて証明したのが、フランスの物理学者レオン・フーコーの振り子実験でした。

1851年に、フーコーはパリのパンテオンで公開実験を行いました。
フーコーは長さ67m,重さ28kgの振り子をパンデオンのドームに吊り下げ、その振動を観察しました。
その振り子はただ左右に揺れるだけでなく、少しずつ右回りに回転しました。
これは振り子に回転する力が加わっているのではなく、地面の方が移動しているために回転するように見えていたのです。

この振り子は、北半球では右に、南半球では左に回転し、北極に置いた場合は1日で1回転します。
どの場合も、振り子ではなく地球が回転したために起こる現象です。

宇宙から見ると、振り子は単純な往復運動をしているだけなのです。








万有引力 : universal gravitation

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かつて、天上の星々は地上で起こる様々な事象(リンゴが木から落ちる等)とは無関係の法則で運行していると考えられていました。
だからこそ天文学者達は、その神秘的な運行を盛んに研究していたのです。

その一人であるアイザック・ニュートンは、様々な天文学的データから一つの法則を発見しました。それはすべての質量を持つものはその質量に従って互いに引き寄せあっているというものです。これが万有引力の法則です。

この法則の驚くべきところは天上の星々の運行と地上で起こる事柄を両方説明できるところでした。
神聖な神々の世界であった天上が我々の世界と地続きのものとなったのです。

それでも様々な疑問が残りました。
なぜ離れている月、地球、太陽が互いに引き合っているのでしょうか?
その間にあるのは何なのでしょうか?

この疑問を解決させたのは有名なアインシュタインの「一般相対性理論」でした。

そこで説明されている万有引力とは「場の歪み」でした。

重さのある物体の側では空間が歪み、重いほどその歪みは大きくなります。そして坂道を転がるように引き寄せられて行きます。
引力の場とは空間の湾曲の物理的表現だったのです。