太阳和月亮,每天东升西落,这是常见的自然现象。地球是动的还是静的,这个问题争论了好多世纪。地球自转,也绕太阳在公转。用什么方法可以证明地球在自转呢?
据说伽利略曾做过这样一个实验:在塔顶阳台上堆着许多不同直径的铅球,他将两个不同重量的铅球,同时往下推,观察它们下落的情况,发现大球和小球是同时着地的,它们不是垂直落下而是稍稍偏向东方。为什么物体落地会偏向呢?原来,塔顶和塔基在地球自转时形成的圆弧大小不同,塔顶的圆弧要比塔基的圆弧大,线速度同样要大些。因此,物体就要走在塔底的前头,落得偏东。塔越高,或者试验的地方离赤道越近,这种偏离的情况越加明显。
1851年,法国物理学家傅科做过另一个试验,同样可以证明20世纪30年代,曾在列宁格勒的伊萨基辅教堂里重复过这个摆的实验。
大教堂的圆穹上,用长98米的金属丝,悬挂着一个重60千克的大摆。因为摆特别大,金属丝特别长,所以摆动很准确,要经过20秒钟才能来回摆动一次。在几分钟内就可以使人们相信地球的确在旋转,亲眼看到摆在刻着度数的大圆盘上逐渐发生偏向,向着和地球自转相反的方向逐渐回转。
由地球自转而产生的另外一些自然现象,也可以证明地球在自转,地球是个扁球体,正是由于地球自转产生的离心力作用而改变形状的。在地球自转的影响下,地球上水平运动的物体,无论朝哪个方向运动,都会发生偏向。在北半球,河流总是右岸容易被冲蚀,气流水平运动时向右偏,发射出去的炮弹也是向右偏。同样道理,在南半球,河流总是左岸容易被冲蚀,气流水平运动时向左偏,发射出去的炮弹也是向左偏。