هشتم ژانویه، روز حرکت وضعی زمین: از دانشمندان یونان باستان تا آونگ فوکو

همه ما از وجود پدیده شب و روز کاملا آگاه هستیم و هر روز حرکت ستارگان، خورشید و ماه را می‌بینیم و می‌دانیم که تمام این رخدادها به دلیل حرکت وضعی زمین به دور خودش اتفاق می‌افتد. هر سال روز هشتم ژانویه را روز حرکت زمین می‌نامند. دانشمند فرانسوی، «لئون فوکو» در این روز در سال ۱۸۵۱ میلادی نشان داد که زمین به دور محوری که از شمال و جنوب آن می‌گذرد، در حال گردش است. با این حال، دانشمندان از دوران یونان باستان تا همان سال حرکت وضعی زمین را مورد بحث قرار دادند و در شکل‌گیری این دیدگاه نقش داشتند.

احتمالا اولین کسی که در یونان حرکت وضعی زمین را مطرح کرد و به حرکت آسمان‌ها به دور زمین اعتقاد نداشت، فیلولائوس از پیروان مکتب فیثاغورسی بود. بعدها هیکتاس، هراکلیدس و اکفانتوس تصویر واضح‌تری از آن ارائه دادند، اما به مرکزیت زمین اعتقاد داشتند. در قرن سوم پیش از میلاد، بالاخره آریستارخوس نظریه خورشید مرکزی خود را مطرح کرد.

با این حال، ارسطو نظریه فیلولائوس را رد و نظریه خود را مطرح کرد که از ستارگان ثابت یا ثوابت در کره آسمان که به دور زمین گردش می‌کنند، می‌گفت. افلاطون نیز این نظریه را با استدلال‌های خود تایید کرد و تا مدت‌ها جهان به این شکل توصیف می‌شد.

تا اینکه آریابهاتا از منجمان هندی حرکت روزانه زمین کروی را به دور محورش توصیف کرد و گفت که حرکت ظاهری ستارگان نسبی است و به دلیل حرکت وضعی زمین به وجود می‌آید. در قرن دهم میلادی دانشمندان مسلمانی این نظریه را قبول کردند و ابوریحان بیرونی اسطرلاب خود را بر اساس این پدیده ساخت.

طوسی و قوشچی نیز در مراغه و رصدخانه سمرقند حرکت وضعی زمین را مورد بحث قرار دادند و این دیدگاه‌ها تا جایی پیش رفت که کوپرنیک در اروپا بر اساس آن‌ها نظریات خود را درباره گردش زمین مطرح کرد. تا قرن چهاردهم میلادی همچنان نظریه ارسطو مورد قبول واقع می‌شد تا اینکه با اظهارات کوپرنیک، نظریه خورشید مرکزی مطرح شد و مفاهیم معاصر حرکت زمین ایجاد شد.

اگر جسمی آزادانه در چارچوب مرجع گردشی زمین حرکت کند، به دلیل اثر کوریولیس مسیر حرکت ظاهری آن در مقایسه با حرکتش در مرجع ثابت متفاوت است. اثر کوریولیس شبه‌نیرویی است که باعث می‌شود اجسام در حال حرکت در یک مرجع در حال چرخش، به بیرون از راستای حرکت خود منحرف شوند.

اثبات حرکت وضعی زمین در ۱۸۵۱

تا سال ۱۸۵۱ میلادی، آزمایش‌های زیادی برای اثبات حرکت وضعی زمین با اثر کوریولیس انجام شد. با این حال تنها لئون فوکو بود که توانست گردش زمین را با آونگ معروف خود نشان دهد. آونگ فوکو از یک گوی برنجی با مغز فولادی تشکیل شده که از ارتفاع ۶۷ متری آویزان است و همچنان در پانتئون پاریس وجود دارد. به دلیل حرکت وضعی زمین، خود صفحه‌ای که آونگ در آن نوسان می‌کند نیز با سرعتی متناسب با عرض جغرافیایی در گردش خواهد بود.

در پاریس این سرعت به ۱۱ درجه بر ساعت و در جهت عقربه‌های ساعت است. این آونگ را می‌توانید در دانشکده فیزیک دانشگاه شریف نیز ببینید و گردش زمین به دور خودش را احساس کنید.