تاریخچه
لئون فوکو فیزیکدان فرانسوی میخواست این مطلب را نشان دهد که کره زمین بر گرد خود میچرخد (
حرکت وضعی زمین). در سال 1851 ، هنگام یک آزمایش که بعدها شهرت بسیار پیدا کرد، یک آونگ را که فقط عبارت از جسم سنگینی بود که به انتهای یک طناب بسته شده بود، از سقف
کلیسای معروف پانتیون پاریس آویزان کرد. آونگ به محض آویزان شدن رفتاری بسیار جالب داشت به این ترتیب که آن بخش از هوا که در رفت و آمدهای پاندول (سطح ارتعاش) جارو میشد، با سپری شدن تدریجی زمان در اطراف محور عمودی آونگ به چرخیدن میافتاد.
ساختار آونگ فوکو
آونگ فوکو دارای گلولهای است که از ریسمانی آویزان شده و طوری قرار داده شده است که بتواند آزادانه در هر صفحه قائمی نوسان کند. آونگ در صفحه مشخصی شروع به نوسان میکند و مشاهده میشود که پس از چندین ساعت صفحه نوسان به تدریج حول محور قائم
حرکت تقدیمی انجام میدهد. گلوله باید بسیار وزین و ریسمان بسیار طویل و نقطه آویز تقریبا بدون
اصطکاک باشد تا آونگ بتواند آزادانه به مدت طولانی به نوسان خود ادامه بدهد.
کاربرد آونگ فوکو
در جهان ، جنبش و حرکت مطلق و محض وجود ندارد، چون حرکت فقط در مقایسه با بیحرکتی ، قابل توضیح و تشریح میتواند باشد. به عنوان مثال زمین در تناسب و در نسبت به چیزی که نمیچرخد، چرخش دارد. بنابراین ، باید بتوانیم اشیائی را پیدا کنیم که ثابت باشند و به نوعی بتوانیم از ثابت بودن آنها مطمئن باشیم، تا بتوانیم هر حرکت را در مقایسه با این اشیا بررسی کنیم. درست در همین جاست که آونگ فوکو به یاری ما میآید.
از آنجا که این آونگ بعد از آویخته شدن ، سطح ارتعاش ثابتی دارد، کافی است که آن را در جهت یک کره آسمانی که میخواهیم سکون و بی حرکتی آن را آزمایش کنیم، میزان کنیم. اگر کره آسمانی مورد آزمایش بیحرکتی باشد، همیشه در سطح ارتعاش آونگ باقی خواهد ماند، در غیر اینصورت ، یعنی در صورتی که حرکتی داشته باشد، انحرافی اندک بسوی خارج از سطح ارتعاش آونگ در آن ملاحظه خواهد شد.
گستره کاربردی آونگ فوکو
اگر چنانچه سطح ارتعاش آونگ فوکو را بسوی
خورشید نشانه رویم، زحمت بیهودهای است. چون خورشید بعد از یک ماه از این سطح خارج خواهد بود. نزدیکترین
ستارهها که در شعاعی حدود چند
سال نوری با ما قرار گرفتهاند، زمان بیشتری را در آونگ فوکو خواهند گذراند. لیکن آنها نیز پس از چند سال از آن خارج خواهند شد.
کهکشان آندرومدا که در 2.3 میلیون سال نوری ما قرار گرفته است، زمان درازی را در سطح ارتعاش میماند، لیکن سرانجام او نیز آن را ترک میکند. اگر پاندول خود را بسوی یک انبوه کهشکانی که در چند میلیارد سال نوری ما واقع است و فقط در بزرگترین
تلسکوپها قابل روءیت است، نشانه برویم، فقط در این مورد است که دیگر انحراف از سطح پاندول دیده نمیشود.
نتیجه آونگ فوکو
رفتار آونگ فوکو ما را وادار به این نتیجه گیری میکند که سوای آنچه از دیدگاه
مکانیک کلاسیک مورد بحث قرار میگیرد، یک نوع تداخل عمل دیگر نیز وجود دارد. تداخل عمل اسرار آمیزی که در آن نه
نیرو و نه مبادله انرژی وارد میشوند، بلکه با سراسر کائنات ارتباط دارد. به عبارت دیگر میتوان گفت که آونگ فوکو به ما نشان داد که کائنات در
مقیاس ماکروسکوپیکی با خود مرتبط و پیوسته است.
البته در
مقیاس میکروسکوپی نیز کائنات غیر قابل تقسیم است و این امر بدیهی بر تجربه مشهوری که در سال 1920 توسط
آلبرت انیشتین ،
بوریس پورولسکی و
ناتان روزن پیشنهاد شد، استوار است. دانشمندان مذکور با این پیشنهاد میخواستند نادرست بودن تعبیری را که
مکانیک کوانتومی از واقعیت به مشابه یک احتمال میکند، نشان دهند.
رقص کیهانی و آونگ فوکو
میدانیم که زمین به دور خورشید میچرخد (
حرکت انتقالی زمین)، که آن نیز خود در اطراف مرکز
راه شیری دور میزند و راه شیری بسوی مرکز گروه کهکشان محلی جذب میشود که آن هم خود بسوی مرکز
غبار کهکشانی میرود. بنابراین میتوان گفت که در
حرکت گسترشی کائنات یک مجلس
رقص کیهانی پرشکوه و حیرت انگیز برپاست. تب و تابهای این رقص است که
اجرام آسمانی مورد آزمایش ما را بسوی بیرون سطح ارتعاش آونگ فوکو ، منحرف میکند. این انحراف زمانی پایان مییابد که اجسام آنقدر دور باشند که در این رقص کیهانی شرکت کنند.
مباحث مرتبط با عنوان
