奇迹!真是个奇迹!因为根据牛顿第一运动定律,运动着的物体在没有受到外力的时候,总是保持着匀速直线运动状态。也就是说,单摆在没有受到外力作用的时候,摆动的方向是不应该发生变化的。摆动的方向应该永远和开始的时候完全一致。那么,眼前的奇怪现象又该如何解释呢?傅科绞尽脑汁,苦苦地思索着。
Kỳ tích! Đúng thật là kỳ tích! Vì dựa theo định luật chuyển động thứ nhất của Newton, khi vật thể chuyển động không nhận ngoại lực tác động, luôn giữ trạng thái chuyển động trực tuyến vận tốc đều. Cũng chính là nói, khi con lắc đơn không chịu tác động của ngoại lực, phương hướng lay động không xảy ra những biến đổi. Phương hướng lay động mãi mãi hoàn toàn giống với lúc ban đầu. Như thế, hiện tượng lạ trước mắt nên giải thích như thế nào? Foucault vắt óc khổ công suy nghĩ.
突然,一种灵感在他脑中浮现:“单摆的摆动方向确实没有变化,真正改变方向的是地球,因为地球在转动!”傅科紧紧抓住这个“逆向思维”的思路,进行认真的思考和推理,一个科学的答案在头脑中逐渐形成。
Đột nhiên, trong đầu ông có một linh cảm lóe lên: “Phương hướng lay động của con lắc đơn xác thực là không có thay đổi, chính xác phương hướng thay đổi là của trái đất, vì trái đất đang chuyển động!” Foucault vội vàng nắm lấy dòng suy nghĩ “ngược hướng tư duy”, thận trọng suy nghĩ và suy lý, một đáp án trong đầu nhà khoa học đã dần dần hình thành.
傅科兴奋极了,啊!这是一个多么重要的发现呀,原来在屋内看见的“地球自转”竟是这么明显。他马上找来有关资料,拿起笔和纸,紧张地计算起来。当太阳在东方喷蒲欲出的时候,傅科终于得出了满意的结果:计算证明,自己的设想完全正确!
Foucault vô cùng phấn khởi. A! Đây là một phát hiện rất quan trọng, hóa ra là ở trong nhà nhìn thấy “trái đất tự quay” lại rõ ràng như vậy. Ông ta lập tức tìm các tài liệu có liên quan, cầm bút và giấy, vội vàng tính toán. Khi mặt trời nhô lên ở hướng đông, Foucault cuối cùng cũng ra được một kết quả vừa ý: tính toán rõ ràng, suy nghĩ của bản thân đã hoàn toàn chính xác!
在其他科学家的支持下,傅科勇敢地在先贤祠挂起了巨摆,这个巨摆直径为30厘米,摆锤重28千克,摆长67米,将它悬挂在巴黎先贤祠高高的圆屋顶中央,使它可以在任何方向自由摆动。下面放有直径6米的沙盘和启动栓。并且当众开放实验,让人们亲眼看看地球的“自转”!
Dưới sự động viên của các nhà khoa học khác, Foucault dũng cảm trêo lên quả lắc cực to ở trước xxx, đường kính là 30 cm, quả cân nặng 28 kg, treo dài 67m, đem nó treo ở giữa đỉnh tròn của ngôi nhà cao trước xxx xx, khiến nó có thể tự do lay động ở bất cứ phương hướng nào. Mặt dưới đặt khay cát đường kính 6m và chốt khởi động. Đồng thời mở cuộc thực nghiệm quần chúng để mọi người tận mắt nhìn sự “tự quay” của trái đất.
权威们低下了头
Những người uy tín cúi đầu
傅科的公开实验取得了巨大成功,可是一些顽固的权威仍然在摇头。有人说,傅科是在捣蛋,是在表演“魔术”,这个巨摆是“魔鬼摆”。还有人说傅科的实验亵渎了神圣的教堂,扬言要控告他!
Thực nghiệm công khai của xxx đạt được thành công lớn, nhưng những người quyền uy ngoan cố vẫn lắc đầu. Có người nói, Foucault đang phá rối, là biểu diễn “ma thuật”, con lắc cực lớn này là “con lắc ma quỷ”. Có người còn nói Foucault khinh mạn bất kính giáo đường thần thánh, rêu rao muốn tố giác ông ấy!
在权威的攻击和诽谤面前,傅科毫不退让。这一实验又被移到巴黎天文台重做,在众多科学家的眼前得出了相同的结论!后又在不同地点进行实验,发现摆的摆动面的旋转周期随地点而异,其周期正比于单摆所处地点的纬度的正弦,在两极的旋转周期为24小时。摆动面旋转的方向:北半球为顺时针,南半球则为逆时针。
Đứng trước sự công kích và phỉ báng của quyền uy, Foucault không chút nhượng bộ. Thực nghiệm này lại được làm lại ở đài thiên văn xxx, trước mắt các nhà khoa học đều đưa ra kết luận tương đồng! Foucault tiến hành thực nghiệm ở những địa điểm khác nhau, phát hiện chu kỳ xoay tròn ở bề mặt lay động của con lắc, tùy theo địa điểm mà khác nhau, chu kỳ này đang so với hàm số 3 góc biên độ ở địa điểm đặt con lắc đơn, chu kỳ xoay tròn của hai cực là 24 giờ. Phương hướng xoay tròn bề mặt lay động: nửa bán cầu bắc theo chiều kim đồng hồ, nửa bán cầu nam thì hướng ngược lại.
傅科又在巴黎公开举行科学讲座,向广大群众说明巨摆为什么可以证明“地球白转”。如果我们在北极点竖起一个支架,挂上巨摆,让摆动方向和支架方向平行,由于北极点处于地球自转轴的顶端,支架就会随着地球一起转动,每过一小时变化15度,24小时转一圈。而巨摆的摆动方向是不会改变的,仍在那里按原方向摆动,当我们站在支架下面的时候,却看到巨摆的摆动方向变了,这仅仅是一个错觉:真正改变了方向的是地球、支架和我们自己。
Foucault lại công khai diễn thuyết khoa học ở xxx, nói rõ với mọi người con lắc cực lớn tại sao có thể chứng minh “trái đất tự quay”. Nếu mọi người ở điểm Bắc cực dựng lên một cái giá, treo lên một con lắc cực lớn, để hướng lay động song song với hướng của cái giá, do đỉnh đầu của trục trái đất tự quay ở điểm Bắc cực, cái giá sẽ cũng chuyển động theo trái đất, mỗi một giờ qua thay đổi 15 độ, một vòng quay là 24 giờ. Nhưng hướng lay động của con lắc cực lớn là không thể thay đổi, vẫn ở đó lay động theo hướng ban đầu, khi chúng ta đứng ở phía dưới cái giá, lại thấy hướng lay động của con lắc thay đổi, đây chỉ là một cảm giác nhầm lẫn: chính xác phương hướng thay đổi là của trái đất, cái giá và bản thân chúng ta.
“可是,我们眼前的巨摆摆动面转得慢一些,要32小时才变化一周呀?”一个性急的人问道。
“Nhưng, bề mặt lay động của con lắc cực lớn trước mắt chúng ta chuyển động hơi chậm, cần 32 tiếng đồng hồ mới thay đổi một vòng sao?” một người nóng tính hỏi.
“这是因为巨摆不在地球自转轴上的缘故。”傅科耐心地解释,“计算和实验都说明,地理纬度越低,巨摆摆动方向的变化就越慢;如果我们在赤道架起巨摆,摆动的方向将不发生任何变化,因为这时支架的方向已经不随地球的转动而改变了。”
“Đây là nguyên nhân vì sao con lắc cực lớn không ở trên trục trái đất tự quay.” Foucault nhẫn nại giải thích, “tính toán và thực nghiệm đều nói rõ, vĩ độ địa lí càng thấp, sự thay đổi hướng lay động của con lắc cực lớn càng chậm ; nếu như chúng ta ở xích đạo treo con lắc cực lớn, hướng lay động sẽ không xảy ra bất cứ biến đổi nào, vì hướng của cái giá lúc này đã không theo chuyển động của trái đất mà thay đổi.”
“你把摆挂在了一个多么薄的支架上啊!”一个观众惊讶地叫喊。“这是一个非常重要的条件,”傅科微笑着回答,“让摆支撑在吊环上的接触点越小,摩擦也就越小。只有这样,我们才可以把它看做是一个不随着地球转动而保持着自己的固定方向的自由摆,才能看到地球的自转。”
“Anh đem con lắc cực to treo trên một cái giá mỏng thế à !” một người xem trong đám đông nói to kinh ngạc. “Đây là một điều kiện rất quan trọng”, xxx cười trả lời, “để điểm tiếp xúc trên vòng giữ con lắc càng nhỏ, ma sát cũng sẽ nhỏ. Chỉ có như thế chúng ta mới có thể xem nó là một chuyển động không theo trái đất và giữ sự lay động tự do theo hướng cố định của bản thân, mới có thể xem trái đất tự quay.”
“为什么要把摆做得这么长这么重呢?普通单摆行吗?”又一个好学的青年问道。“其实也是可以的,”傅科转向这位青年,“我把摆做得长一些,摆锤重一些,都是为了使摆动持续较长的时间。摆线长,摆动就缓慢;摆锤重,本身的惯性就大,这样空气阻力对摆动的影响就小些。这部可以使我们将摆动方向的变化看得更清楚。”
“Tại sao cần phải để con lắc dài và nặng như thế chứ? Con lắc bình thường không được sao?” lại một câu hỏi của một thanh niên hiếu học. “Kỳ thực cũng có thể”, xxxx chuyển hướng sang người thanh niên, “Tôi lấy con lắc dài một chút, quả cân nặng một chút, đều là để lay động vẫn tiếp tục duy trì trong thời gian khá dài. Dây treo dài, lay động sẽ chậm rãi; quả cân nặng, quán tính của nó sẽ lớn, như vậy lực cản không khí ảnh hưởng đến lay động sẽ nhỏ một chút. Những điều này làm cho chúng ta nhìn thấy sự thay đổi của phương hướng lay động càng rõ hơn.”
真理的声音是封锁不住的!在铁一般的事实面前,在准确的实验数据面前,那些顽固的权威们最后都低下了头。由此,年轻的傅科被授予荣誉骑士五级勋章。各国科学家研究决定,把巨摆命名为“傅科摆”。从此,世界各地的博物馆、天文馆和物理教学楼里都经常安排这个经典实验。
Âm thanh chân lý không thể khóa chặt được! Sự thật chắc chắn ở trước mắt, số liệu thực nghiệm chính xác ở trước mắt, những người quyền uy ngoan cố nhất đều cúi đầu. Do đó, Foucault trẻ tuổi được trao tặng huân chương kỵ sĩ vinh dự cấp 5. Khoa học gia nghiên cứu các nước quyết định mệnh danh cho con lắc cực lớn là “con lắc Foucault”. Từ đó, nhà bảo tàng, cung thiên văn và giáo học vật lý các nước thế giới, đều thường bố trí thực nghiệm kinh điển này.
