Доказательства суточного вращения Земли
Приведем два наиболее наглядных доказательства суточного вращения Земли.
А - Отклонение падающих тел к востоку. Представим себе глубокую отвесную шахту АВ, вращающуюся вместе с Землей (Рисунок 32). Вход в нее А имеет при вращении большую линейную скорость, чем основание Земли, потому что он находится дальше от центра вращения, в данном случае от оси суточного вращения Земли. Шарик, лежащий у входа в шахту, имеет при этом такую же скорость, как и этот вход. При падении шарик по инерции будет сохранять эту скорость. Падая и сохраняя при этом скорость движения к востоку (так как Земля вращается с запада на восток) большую, чем скорость движения основания шахты, шарик опередит основание шахты в его движении к востоку. Шарик упадет поэтому не в точности по направлению к центру Земли, а сместится к востоку, чего не должно было бы быть, если бы Земля не вращалась. На экваторе Земли это отклонение наибольшее, а на полюсах равно нулю.
Многократные, точно выполненные опыты показывают полное согласие наблюдений с расчетами; так, при падении с высоты 85 м шарик на широте 53° отклоняется к востоку на 10,4 мм.
Б - Маятник Фуко. В опыте, впервые проведенном в 1851 г. французским ученым Фуко, был применен маятник, представлявший собой очень длинную и тонкую проволоку с привешенным к ней тяжелым шаром. Известно и может быть легко проверено на опыте, что всякий такой маятник при вращающемся подвесе сохраняет без изменения плоскость своих качаний, как бы мы ни поворачивали штатив, на котором он подвешен. Большая длина и вес маятника Фуко диктуются соображениями большей наглядности и необходимостью достаточно продолжительного качания маятника. Если бы такой маятник качался на полюсе Земли, то Земля, вращаясь, поворачивалась бы под ним со скоростью 15° в час (360° : 24). В результате мы заметили бы, что плоскость качания маятника относительно поверхности Земли поворачивается с той же угловой скоростью 15° в час в направлении, обратном вращению Земли. На экваторе Земли никаких изменений направления качаний маятника не происходило бы. На промежуточных широтах плоскость колебаний маятника должна поворачиваться, согласно теории, на 15° sin ф в час, где ф - географическая широта места наблюдения.
Так оно в действительности и наблюдается. Очевидно, что, если бы Земля не вращалась, направление качания маятника в любой местности оставалось бы неизменным.
В Ленинграде, в здании Исаакиевского собора, демонстрируется маятник длиной 98 м. Направление его колебаний изменяется в час на 13°, что в точности соответствует теоретическим расчетам.
Рисунок 33 - Маятник Фуко, демонстрирующийся в Ленинграде.