Маятник фуко - парадоксы теории. Маятник фуко - фальшивка Опровержение вращения маятник фуко бред

Я не знаю, многие ли из читателей этого сайта видели живьем маятник Фуко. В СССР маятников Фуко было немало. Их устанавливали в соборах как антирелигиозную пропаганду. И чем длиннее был подвес, тем внушительнее выглядели маятники. Самые длинные в Троицком соборе Псковского Кремля, в костеле Святых Иоаннов в Вильнюсе, в Доминиканском соборе Львова. Но самый-самый висел в Исакиевском соборе Ленинграда, аж 93 метра (он был повешен после того, как город переименовали снят в аккурат до того, как город переименовали еще раз).

Те, кто видел, помнят — что это такая здоровенная металлическая гиря, висящая на тонкой нити, которая с размахом мотыляется над полом, и плоскость качания со временем делает полный круг. Эти маятники никогда не останавливаются, они — живая демонстрация вращения Земли.

Однако, а зачем попаданцу этим маятники? Они ведь ничего делать и не могут! Или могут?…

СССР исчез, наука никому не нужна и маятники поснимали. На картинке сверху — маятник Фуко в парижском Пантеоне. Его туда повесил в 1851-м году Наполеон III и он до сих пор там мотыляется. Длина подвеса — 68 метров.

Принцип действия маятника Фуко достаточно заморочлив. На плоскость его вращения влияет как географическая широта места, где он установлен, так и длина подвеса (длинные маятники вращаются быстрее). Маятник, установленный на полюсе, будет делать оборот за 24 часа. Маятник, установленный на экваторе, вообще не будет вращаться, плоскость останется неподвижной. Сам Фуко не смог вывести вменяемую формулу вращения, это было сделано уже после него.

Возникает вопрос — а как вообще Фуко догадался повесить такой маятник?
Тут вроде как и случай виноват, а вроде как и закономерность. В те времена артиллерия достигла такой точности, что баллистика превратилась в науку. И тут была замечена аномалия — если пушку стреляет точно на север, то если ее установить в северном полушарии, то снаряд отклонится вправо, а если в южном — то влево.

Фуко был оригинальной личностью и чтобы доказать, что тут виновато вращение Земли, придумал такой вот эксперимент с маятником.
То есть до Фуко артиллерийские технологии не достигали такой точности, чтобы эффект могли уловить.
А после Фуко… Если бы такого оригинала, как Фуко, не нашлось бы, то наверняка маятник построили только тогда, когда подвели под него теорию и вращение плоскости следовало бы из формул. Но тогда он никому не нужен был бы и такого интереса не вызвал бы.
В реальности все закончилось тем, что в Риме, в Ватикане, в соборе Святого Игнатия святые отцы повесили такой же маятник, убедились в эффекте — и католическая церковь официально признала вращение Земли.

Итак, какое практическое значение мог бы иметь маятник как таковой?
С его помощью можно приблизительно определить географическую широту. Это для попаданцев совсем уж непонятно куда, непонятно где и непонятно зачем.
Но напоминаю — маятник Фуко будет работать даже в магических мирах, и никакие эльфы ничего поделать не смогут (миров, где планета не вращалась, можно пересчитать по пальцам одной руки — и в таких мирах сразу понятно, что они особые).

В остальных случаях — маятник Фуко имеет очень интересную роль, которую сыграл и в реальности.
А именно — поломал мировоззрение людей.
А эти вещи очень ценные, именно они сдвигают мир с точки.
И таких вещей мало, кроме маятника Фуко можно вспомнить и , но именно их я бы рекомендовал попаданцу внедрять в первую очередь, такие штуки ломают пресловутую инертность мышления.

МАЯТНИК ФУКО, устройство, наглядно демонстрирующее вращение Земли. Его изобретение приписывают Ж.Фуко (1819–1868). Вначале опыт был выполнен в узком кругу, но так заинтересовал Л.Бонапарта (позднее ставшего Наполеоном III , французским императором), что он предложил Фуко повторить его публично в грандиозном масштабе под куполом Пантеона в Париже . Эту публичную демонстрацию, устроенную в 1851, и принято называть опытом Фуко.

Под куполом здания Фуко подвесил металлический шар массой 28 кг на стальной проволоке длиной 67 м. В отличие от часового маятника, который может качаться только в одной плоскости, у маятника Фуко верхний конец проволоки был закреплен таким образом, чтобы он мог качаться одинаково свободно во всех направлениях. Под маятником было сделано круговое ограждение радиусом 6 м с центром прямо под точкой подвеса. На ограждение был насыпан песок, чтобы при каждом качании прикрепленное под шаром маятника металлическое острие могло сметать его на своем пути. Чтобы обеспечить пуск маятника без бокового толчка, его отвели в сторону и привязали веревкой. После того как маятник после привязывания пришел в состояние полного покоя, веревку пережгли и маятник пришел в движение.

Маятник такой длины совершает одно полное колебание за 16,4 с, и вскоре стало видно, что плоскость качания маятника поворачивается по часовой стрелке относительно пола. При каждом следующем качании металлическое острие сметало песок примерно в 3 мм от предыдущего места. За час плоскость качания повернулась более чем на 11°, а примерно за 32 ч совершила полный оборот и вернулась в прежнее положение. Эта впечатляющая демонстрация приводила зрителей прямо-таки в истерику; им казалось, что они чувствуют вращение Земли под ногами.

Чтобы выяснить, почему маятник ведет себя таким образом, рассмотрим песочное кольцо. Северная точка кольца находится в 3 м от центра, и, учитывая, что Пантеон находится на 48°51ў северной широты, эта часть кольца на 2,3 м ближе к земной оси, чем центр. Поэтому при повороте Земли на 360° в течение 24 ч северный край кольца будет двигаться по кругу меньшего радиуса, чем центр, и за сутки пройдет на 14,42 м меньше. Следовательно, разность скоростей этих точек равна 1 см/мин. Точно так же южный край кольца движется на 14,42 м в сутки, или на 1 см/мин, быстрее, чем центр кольца. Благодаря этой разности скоростей линия, соединяющая северную и южную точки кольца, всегда остается направленной с севера на юг.

На земном экваторе северный и южный концы столь небольшого пространства находились бы на одном расстоянии от земной оси и, следовательно, двигались с одинаковой скоростью. Поэтому поверхность Земли не вращалась бы вокруг вертикального столба, стоящего на экваторе, а маятник Фуко качался бы по одной и той же линии. Скорость вращения плоскости качания была бы равна нулю, а время полного оборота было бы бесконечно большим. Если бы маятник был установлен точно на одном из географических полюсов, то оказалось бы, что плоскость качания поворачивается точно на 15° каждый час и совершает полный оборот на 360° за 24 ч. (Поверхность Земли поворачивается на 360° в сутки вокруг земной оси.)

Мы все больше интересовались тем, что связано с маятниками. Во время одного телефонного разговора, продолжавшегося более часа, мы подробно обсудили идею о том, что движение маятника может отражать действие еще неизвестного закона астрофизики. Мы рассмотрели разные смелые гипотезы – от стоячих синусоидальных электромагнитных волн до гироскопического эффекта вращения Земли и даже теории гравитонов, содержащих пакеты информации о геометрической форме объектов. Но мы сошлись на том, что у нас недостаточно сведений даже для того, чтобы приступить к изучению подобных гипотез. В черновике этой главы Крис подытожил наше общее впечатление о результате дискуссии:

«Приходится признать, что мы до сих пор не понимаем, почему это происходит. Однако использование маятника в связи с древними системами мер и весов соответствует некой физической реальности, существующей на Земле. Каждый маятник реагирует на массу Земли, но некоторые ритмы вызывают определенную „гармоническую“ реакцию, связанную с массой и скоростью вращения нашей планеты».

Но в какой-то момент все изменилось.

На следующий день в 5 часов утра после бессонной ночи Крис решил заварить себе чаю. Именно тогда его посетил «библиотечный ангел» («Библиотечный ангел» – термин, используемый учеными для описания тех странных моментов, когда искомая информация как будто сама находит их. Разумеется, это вероятностный процесс, поскольку, когда вы работаете с большим объемом материала, вам время от времени должно везти.). Собираясь почитать перед завтраком, он снял упаковку с журнала, пришедшего по почте в предыдущий день, и раскрыл его. Главная тематическая статья в этом выпуске журнала «Нью Сайентист» была озаглавлена: «Тень над гравитацией». Название звучало интересно даже темным ноябрьским утром.

Но Крис быстро осознал, что в статье содержится нечто гораздо более важное. Уже в первом абзаце, содержавшем впечатления очевидца полного солнечного затмения, было сказано, что такие затмения оказывают значительный эффект на действия маятников. Шла бурная дискуссия о причинах этого явления, в рамках которой было выдвинуто предположение, что маятники могут оказаться ключом к замочной скважине теории относительности Альберта Эйнштейна.

В статье рассматривалась работа Жана-Бернара Леона Фуко, который продемонстрировал особые качества маятников во время международной выставки в Лондоне в 1851 г. Его маятник, который теперь называют маятником Фуко, представляет собой очень тяжелый груз, прикрепленный к очень длинному тросу, свисающему с потолка очень высокого здания. Маятник может свободно вращаться вокруг неподвижной точки, описывая медленную дугу в любом направлении. Гигантские маятники такого рода сейчас являются обычными экспонатами в некоторых крупных музеях, включая Смитсониановский музей в Вашингтоне и Музей науки в Лондоне.

После того как маятник Фуко приведен в движение, направление его раскачивания вращается со скоростью примерно 12° в час, но на самом деле это иллюзия, поскольку наблюдатель движется вместе с остальным миром, а маятник сохраняет фиксированную позицию колебаний по отношению к окружающей Вселенной. Это происходит потому, что маятник не зависит от движения Земли, вращающейся под ним, из-за чего возникает впечатление, будто колебание маятника изменяет направление. Сами колебания происходят потому, что гравитационное поле Земли постоянно воздействует на маятник. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, это непрерывное воздействие обусловлено тем фактом, что любая масса искривляет ткань пространства – времени вокруг него, заставляя другие массы соскальзывать во «впадину», которую она создает в структуре пространства – времени.

Скорость вращения маятника Фуко зависит от широты. На Северном полюсе Земли кажется, будто маятник совершает полный оборот на 360° за каждый оборот Земли (т. е. каждый звездный день), так как планета под ним совершает полный оборот. В Северном полушарии на широте Британских островов скорость вращения уменьшается примерно до 280° в день и продолжает уменьшаться при приближении к экватору, где маятник Фуко вообще не вращается.

В течение ста лет все знали, что маятник Фуко вращается совершенно предсказуемым образом в любом конкретном месте земной поверхности. В 1954 г. французский инженер, экономист и будущий физик Морис Аллэ обнаружил, что так бывает не всегда. Он проводил эксперимент с целью изучения возможной связи между магнетизмом и тяготением. В ходе этого эксперимента он высвобождал маятник Фуко на 14 минут в течение 30 суток и регистрировал направление движения в градусах. По чистой случайности в один из этих дней произошло солнечное затмение.

Каждый раз маятник двигался с механической точностью, но 30 июня 1954 г., когда произошло частичное солнечное затмение, один из ассистентов Аллэ заметил, что маятник как будто сорвался с цепи. После начала затмения плоскость колебания маятника внезапно начала вращаться в обратном направлении. Отклонение достигло максимального значения за 20 минут до максимума солнечного затмения, когда Луна закрыла значительную часть солнечной поверхности, и вернулось к норме после окончания затмения. Казалось, что колебания маятника каким-то образом связаны со взаимным расположением Земли, Луны и Солнца.

Это было поразительно и совершенно необъяснимо. Эксперимент Аллэ проводился в помещении, куда не проникал солнечный свет, поэтому было непонятно, каким образом затмение могло прямо повлиять на него. Сам Аллэ затруднился объяснить, что произошло, но когда он провел уточненный вариант своего эксперимента в июне и июле 1958 г. с двумя маятниками, отстоящими друг от друга на 6 км, он обнаружил сходный эффект. Во время частичного солнечного затмения 22 октября 1959 г. Аллэ снова наблюдал такое же хаотическое вращение, но на этот раз о сходных наблюдениях сообщили трое румынских ученых, ничего не знавших о его работе.

Многие усомнились в его результатах главным образом потому, что ученым не нравятся необъяснимые вещи. Многие другие повторили эксперимент с противоречивыми результатами: некоторые не обнаружили никакого эффекта, поддающегося измерению, но большинство подтвердили результат в разных местах, включая одну подземную лабораторию.

Интересно заметить, что в 1988 г. Аллэ получил Нобелевскую премию в области экономики. Подобно Александру Тому и многим другим разрушителям научных парадигм, он совершил крупное открытие, работая за пределами своей главной области исследований. Поступками замечательных людей движет любопытство, не скованное формальностями традиционного образования.

Аллэ с сожалением говорит о противодействии, с которым приходится сталкиваться каждому первооткрывателю: «Любое революционное открытие в истории науки встречается с очень сильным противодействием… Релятивисты говорят, что я неправ, но не предоставляют никаких доказательств. Большинство из них даже не читали моих работ».

В 1970 г. Эрвин Сашл и Милдред Аллсн из Маунт-колледжа в штате Массачусетс изучили поведение маятника до, во время и после полного солнечного затмения. Их эксперимент несколько отличался от предыдущих, так как они пользовались торсионным маятником, который представляет собой массивный диск, подвешенный на проводе, прикрепленном к его центру. Вращение диска приводит к закручиванию провода. При высвобождении диск начинает вращаться сначала по часовой стрелке, а затем против часовой стрелки с определенными интервалами. Но во время полного затмения движение маятника заметно ускорилось. Ученые пришли к выводу, что теория гравитации нуждается в поправках.

В 1995 г. индийские ученые Д.К. Мишра и М.Б. Рао из Национального института геофизических исследований в Хайдарабаде наблюдали незначительное, но внезапное уменьшение силы тяготения при использовании крайне чувствительного и точного гравиметра во время солнечного затмения. Однако их результаты были неоднозначными. 22 июля 1990 г. во время солнечного затмения над Хельсинки финские геофизики не обнаружили возмущений в обычном движении маятника, однако в марте 1997 г. ученые наблюдали гравиметрические аномалии во время затмения в отдаленном районе Северо-Восточного Китая.

Тайна остается тайной, но ни одно научное учреждение не хочет тратить время и деньги для глубокого изучения этого феномена. Однако Томас Гуди, независимый исследователь из Брентфорда в Англии, решил самостоятельно изучить «эффект Аллэ» с использованием нескольких маятников во время затмения. Поскольку современное оборудование является гораздо более точным и чувствительным, чем существовавшее в 1954 г. (точность измерений возросла с 20 до 100 раз), он уверен в получении четких результатов.

В следующие несколько лет Гуди планирует объехать весь мир с 12 маятниками специальной конструкции. В мае 2004 г. он представил свой план на совещании Общества научных исследований в Лас-Вегасе и пригласил физиков присоединиться к нему. Как сообщается в статье журнала «Нью Сайентист», несколько специалистов воспользовались этой возможностью.

Гуди полагает, что аномалии возникают в тех случаях, когда наблюдатели находятся рядом с линией, соединяющей центры масс Солнца и Луны. Во время полного солнечного затмения линия Луна – Солнце пересекает поверхность Земли в двух точках, например, на противоположных сторонах земного шара. Эта теория объясняет, почему эксперимент во время солнечного затмения в Хельсинки не привел к желаемому результату. Гуди считает, что наблюдения в точке «антизатмения», где затмения не видно, могут обладать значительно большей ценностью.

Мы с интересом ожидаем завершения этого эксперимента. Надеемся, мы были правы в своем предположении, что маятники позволяют многое узнать о природе тяготения нашей планеты и ее гравитационных взаимоотношениях с Луной и Солнцем. Возможно ли, что Луна, закрывающая солнечный диск, служит экраном для непрерывного взаимодействия между Землей и Солнцем? Возможно ли, что, когда все три центра масс оказываются на одной линии, происходит еще неизвестное явление, имеющее физическую природу?

Древние строители, которые изобрели мегалитический ярд и способ его измерения, могли обладать гораздо более глубоким пониманием маятникового эффекта, чем мы. Наши недавние открытия указывают на то, что они хорошо разбирались во взаимосвязи между Землей, Луной и Солнцем.

В середине 19-го века француз по имени Леон Фуко стал известным за раскачивание маятников, утверждая, что их последовательные движения служат доказательством суточного вращения Земли. С тех пор "Маятник Фуко" регулярно качался в музеях и экспозиционных залах по всему миру, чтобы обеспечить так называемое вечное доказательство гелиоцентрической теории вращающегося земного шара. Однако от обманутой общественности была скрыта та правда, что маятник Фуко является неудачным экспериментом, который не доказывает ничего, кроме того, как легко удаётся лженауке обманывать подвергающиеся манипуляциям массы.

"Этот маятник, как говорят нам современные ученые, служит видимым доказательством того, что мы живём на крутящемся земном шаре, который, согласно "научной" работе, лежащей передо мной, крутится на своей так называемой оси со скоростью свыше 1000 миль(1609 км) в час на экваторе; и в дополнение к другим движениям мчится по вечному пути вокруг Солнца (диаметр которого, как говорят, 813 000 миль (1 308 393 км), а вес в 354 936 раз больше, чем Земли, от которой оно, как говорят, находится на расстоянии около 93 000 000 миль (150 млн км) со скоростью более чем 1000 миль в минуту (1609 км/мин). Теперь, чтобы доказать, что Земля действительно совершает эти движения, на выставке подвешен маятник; шоумен задает движение и объявляет бесцельно глазеющему миру легкомысленных мужчин и женщин: "Вот доказательство того, что мы живем на вращающемся земном шаре, который несётся вдаль сквозь пространство!" - Лэди Блаунт, "Романс о науке".

"Астрономы проводили эксперименты с маятниками, которые были подвешены внутри высотных зданий, и радовались возможности доказать вращение Земли на собственной "оси" благодаря тому, что маятник менял направления, совершаемые над подготовленным под ним столом, утверждая, что стол движется по кругу под маятником, а не маятник движется и раскачивается в разных направлениях над столом! Но, так как было установлено, что маятник также часто вращался в неправильном по теории "вращения" направлении, как и в правильном, ликование сменилось на огорчение, а у нас есть доказательство провала астрономов в усилиях обосновать свою теорию", - Уилиам Карпентер, "100 Доказательств, что Земля не является шаром".

Начнем с того, что маятники Фуко не раскачиваются равномерно в одном направлении. Иногда они вращаются по часовой, а иногда против часовой стрелки, иногда они не вращаются, а иногда они вращаются слишком сильно. Ученые, которые повторяли вариации эксперимента, доказывали снова и снова, что "трудно избежать некоторого незначительного бокового смещения маятника при запуске". Поведение маятника на самом деле зависит от: 1) начального усилия, запускающего его движение, 2) используемого крепления «шар-раструб», которое значительно облегчает именно круговое движение, а не любое другое. Предполагаемое вращение Земли на это совершенно не влияет и не имеет отношения к колебанию маятника. Если бы предполагаемое постоянное вращение Земли как-то оказывало влияние на маятники, то не должно возникать никакой необходимости вручную приводить маятники в движение! Если суточное вращение Земли вызывает 360-градусное равномерное суточное вращение маятников, то в любом месте на Земле невозможно существование стационарного маятника!

"Во-первых, когда маятник, построенный соответственно проекту М. Фуко, приведён в движение, плоскость его колебаний часто меняется, хотя не всегда. Качания, когда они происходят, не являются равномерными, то есть не всегда то же самое происходит в том же месте, также не всегда одинаковы темп или скорость, или направление движения. Поэтому это не может быть принято в качестве доказательства, так как переменчивое явление не может быть использовано за или против любого из предположений. Поэтому оно не является доказательством и ничего не доказывает! Во-вторых, если плоскость колебаний изменяется, то где связь между этими изменениями и предполагаемым движением Земли? Какой ход рассуждений привёл экспериментатора к выводу, что Земля движется под маятником, а не маятник над Землей? Какое логическое правило или необходимость вынуждает отдать предпочтение первому выводу, а не второму? В-третьих, почему не было принято к рассмотрению особенность монтажа крепления маятника относительно его возможного влияния на плоскость качания? Разве это было неизвестно или упущено из виду, или в кульминации теоретического произвола было проигнорировано, что крепление в виде «шара и раструба» способствует круговому движению с большей лёгкостью, чем любому другому?" - Д-р Самуэль Роуботам, "Ищущая Астрономия, Земля не является шаром!" 2-е издание.

"При всем уважении к маятнику и его владельцу мы считаем, что он не доказывает ничего кроме лукавства изобретателя; мы можем только описать шоу и шоумена как обманщика. Такое детское доказательство, как этот "маятник", может быть приведено только как одна из самых простых и нелепых попыток одурачить общественность, которая когда-либо была предпринята. Было сказано, что эксперимент с маятником доказывает вращение Земли, но это совершенно невозможно, так как один маятник поворачивается в одну сторону, а другой маятник иногда поворачивается в противоположном направлении. Теперь зададим вопрос: неужели Земля вращается в противоположных направлениях в разных местах в одно и то же время? Нам хотелось бы знать. Возможно, экспериментаторы любезно просветят нас в этом вопросе... Если бы Земля совершала приписываемые ей громадные движения, были бы некоторые ощутимые эффекты таких движений. Но мы не чувствуем этих движений, не видим их и не слышим. И совсем невозможно понять, как люди могут стоять, наблюдая за движениями маятника, и думать, что они видят доказательство движения Земли. Однако их научили в это верить, и считается "научным" верить в то, чему учат астрономы", - Леди Блаунт, "Романс о науке".

Кроме того, в середине 19-го века, ещё один француз по имени Гаспар - Гюстав Кориолис выполнил несколько экспериментов, показывающих влияние кинетической энергии на вращающиеся системы, которые с тех пор стали мифологическими доказательствами гелиоцентрической теории. "Эффект Кориолиса", как часто утверждают, заставляет воду в раковинах и унитазах в северном полушарии вращаться в одном направлении, в то время как в южном полушарии в обратном, обеспечивая тем самым доказательство вращения земного шара. Однако так же, как маятники Фуко вращаются в любом направлении, вода в раковинах и туалетах в северном и южном полушариях не всегда вращается в одном направлении! Очень часто происходит так, что вода в раковинах и туалетах одного дома вращается в противоположных направлениях в зависимости исключительно от формы резервуара и угла выхода воды, а не благодаря предполагаемому вращению Земли.

"Хотя предпосылка, что вращение Земли в восточном направлении заставляет воду также вращаться и в унитазе, имеет смысл, но в реальности сила и скорость, с которой вода входит и выходит из резервуара, слишком велика, чтобы подвергаться влиянию чего-либо столь мизерного, как единичный 360-градусный поворот за день.

Когда всё сказано и сделано, эффект Кориолиса играет не большую роль в смыве туалета, чем он влияет на оборот компакт-диска в стерео системе. То, что действительно определяет направление, в котором вода сливается из вашего унитаза или раковины, это форма чаши и угол, под которым жидкость выливается из этой чаши", - Дженнифер Хортон, "Влияет ли вращение Земли на туалеты и бейсбольные игры?"

Также утверждается, что эффект Кориолиса влияет на траектории пуль и погодные условия, а также предположительно благодаря ему большинство штормов в северном полушарии вращаются против часовой стрелки, а большинство штормов в южном полушарии вращаются по часовой стрелке, а пули из дальнобойных орудий имеют тенденцию отклоняться вправо от мишени в северном полушарии и влево - в южном полушарии. Однако проблемы остаются прежними. Не каждая пуля и не каждый шторм имеют одинаковый характер, и, следовательно, неразумно использовать их в качестве доказательства чего-либо. Что можно сказать о точности оптического прицела, о человеческой ошибке и ветре? Как насчёт эффекта потенциального движения эфира, доказанного Майкельсоном-Морли-Гейлом? Почему эффект Кориолиса влияет на большинство штормов, но не на все? Если некоторые шторма вращаются по часовой стрелке в северном и против часовой стрелки в южном полушарии, как этим штормам удаётся избежать силы Кориолиса? И если вращение всей Земли равномерное, то почему оба полушария подвержены разному влиянию? Эффект Кориолиса и Маятник Фуко оба должны были доказать, что Земля движется под нашими ногами, но на самом деле доказывают только то, насколько легко могут волки в овечьей шкуре надвинуть шерсть на наши глаза.

© Ерашов В.М.

По имеющейся теории считается, что маятник Фуко совершает суточное вращение плоскости колебаний благодаря силе Кориолиса. А так ли это?
Есть фундаментальная теорема, работа сил в потенциальном поле по замкнутому контуру равна нулю. От сюда вытекает, что и изменения скорости системы равны нулю и путь пройденный системой равен нулю. Гравитационное поле – самое что ни есть потенциальное поле, а маятник Фуко, колеблясь, движется по замкнутому контуру. Следовательно, и действие силы Кориолиса на него равно нулю. Таким образом, существующая теория в корне противоречит фундаментальным принципам современной науки.
Еще один момент, который мы должны отметить, если установить маятник Фуко на Северном полюсе и взвести маятник. Шар маятника на величину амплитуды колебаний отклонится от оси вращения Земли и приобретет кинетическую энергию ее вращения. Далее отпустим шар в свободные колебания, он должен колебаться в плоскости минимальной энергии, то есть в плоскости жестко связанной с вращающейся Землей и плоскость его колебаний не будет поворачиваться относительно Земли, вернее она будет поворачиваться вместе с Землей. А чтобы маятник совершал видимое вращение (находящемуся на Земле человеку) на маятник Фуко должна действовать какая-то дополнительная сила, но не центробежная сила вращения Земли, которая, как мы определили, источником вращения плоскости маятника служить не может. Центробежная сила только способна сдвинуть точку равновесия маятника в сторону от отвеса, направленного на центр тяжести Земли, но вращательного движения маятнику она не создает.
Далее рассмотрим еще один момент, если на том же Северном полюсе выкопать мысленный глубокий колодец и опустить в него длинный отвес. Если бы Земля в Космосе находилась одна, то не смотря на вращение Земли, отвес всегда был бы направлен строго к центру масс и ни каких колебаний не совершал. Это еще раз доказывает, что центробежная сила маятник Фуко не раскачивает и не вращает его плоскость колебаний. Но в Космосе помимо Земли есть еще и другие тела, например Луна. Давайте посмотрим, как будет действовать Луна на длинный гипотетический отвес, который мы разместили на полюсе. Теперь отвес будет направлен не строго к центру масс Земли, а в точку притяжения системы Земля-Луна, которая всегда должна находиться на прямой, соединяющей центры масс Земли и Луны, но отстоять от того же центра масс Земли на расстояние пропорциональное силе притяжения Луны. Реально такая точка будет отстоять от центра масс Земли всего на несколько десятков метров. И это точка будет совершать суточное вращательное движение относительно центра Земли. Правда, длину суток в этом случае нужно брать не солнечную, а лунную, которая равна 24 часа 50 минут. Таким образом мы установили, что присутствие Луны заставляет конец отвеса на полюсе Земли совершать вращательное движение против часовой стрелки с периодом в лунные сутки. А так как отвес – это тот же маятник Фуко, только не взведенный, мы установили, что конец любого подвесного маятника на полюсе совершает вращательное движение с периодом в лунные сутки. Обратите внимание, маятник Фуко по принятой теории на полюсе совершает вращательное движение с периодом в солнечные сутки, а по нашей в лунные сутки. Еще отметим, какой бы теорией мы не придерживались, влияние Луны на поворот плоскости качания маятника Фуко однозначно существует, так как сила притяжения Луны – это вещь реальная. Другое дело, на сколько эта сила чувствительна для маятника Фуко, может оказаться, что на практике она мизерна, расчеты мы не проводили, и не может быть реальным источником вращения плоскости маятника Фуко (искусственного). Почему мы ввели слово искусственный? Дело в том, что сама Земля является естественным маятником, ось вращения совершает колебательные движения относительно центра тяжести, как метроном, в том числе и с периодом в лунные сутки. Вот Земля то точно лунное притяжение чувствует и главный ее маятник колеблется в такт движению Луны, совершая тем самым вынужденные колебания. Напомним, кроме вынужденных колебаний есть еще и собственные колебания полюсов Земли с частотой Чандлера (428-430 сут.), но собственные колебания обладают очень большой частотой, чтобы влиять на скорость вращения плоскости колебаний искуственных маятников Фуко. Нас пока будут интересовать только вынужденные колебания с частотой близкой к суточной. Мы установили, что Земля совершает вынужденные колебания (вращательные) полюсов под действием притяжения Луны с периодом в лунные сутки. Если на Земле установить искусственный маятник Фуко, то на его колебаниях должны сказываться суточные колебания полюсов Земли, вот они и могут заставить вращаться плоскость колебаний маятника Фуко. Причем, зависимость скорости вращения маятника Фуко как в существующей теории, так и в предлагаемой зависит от синуса угла между осью вращения Земли и местом расположения маятника. То есть и по нашей теории на экваторе маятник Фуко вращаться не будет, но по нашей теории он получит вынужденную раскачку в плоскости экватора, то есть такой маятник способен раскачаться без сообщения энергии человеком, энергией маятник снабдит Луна.
Мы учли только влияние притяжения Луны, нужно учитывать еще и притяжение Солнца, хотя на земные процессы оно влияет в 2,3 раза слабее лунного, но оно существенно. Притяжение Солнца вращает плоскость колебаний маятника Фуко с периодом в солнечные сутки. Когда Земля, Луна и Солнце выстраиваются на одной лини, период солнечных колебаний совпадает с периодом лунных колебаний, в такие моменты маятник Фуко может ускорять скорость вращения плоскости колебаний. Не это ли явление обнаружил Морис Аллэ в 1954 году? Хотя мы не исключаем, что эффект Мориса Эллэ может заключать в себе и другие, пока не известные науке явления. Например, мы в будущем планируем рассмотреть влияние магнитного поля на скорость вращения плоскости колебаний маятника Фуко, но это будет уже в других статьях. Пока ограничимся изложенным материалом.
В этой работе мы изложили альтернативную теорию вращения плоскости колебаний маятника Фуко. Выделим отдельно, мы не отрицаем наличие ускорения Кориолиса и влияние его на отдельные стадии раскачивания маятника, но утверждаем, что в целом за цикл (это утверждает теорема о работе в потенциальном поле по замкнутому контуру) работа силы Кориолиса равна нулю. Еще выделим, по существующей теории скорость вращения маятника на полюсе равна один оборот за солнечные сутки, то есть за 24 часа, а по нашей теории равна лунным суткам 24 часа 50 минут. Отметим и один очень любопытный момент, если придерживаться традиционной теории, то на Земле должна быть широта, где скорость вращения маятника силой Кориолиса совпадает с частотой вынужденных колебаний, то есть с лунными сутками, назовем эту зону зоной резонанса. Расчеты показывают, что такая зона размещается не очень далеко от полюса и на повседневной жизни мало сказывается, так как она находится в мало обитаемой зоне, причем под вечным льдом, что мешает разгуляться океаническим волнам, если только внутренним, что может представлять опасность для подводных лодок. Но по логике вещей должна быть и следующая резонансная зона, где скорость вращения маятника равна удвоенным лунным суткам, собственные колебания совпадают с вынужденными через раз. В такой зоне колебания океана (они тоже в какой-то степени маятник Фуко) могут входить в резонанс с циркуляцией точки лунного притяжения. В этой зоне и сейсмическая активность должна быть повышенной. Таким образом данная работа предоставляет ученым право выбора, либо принять альтернативную теорию, либо придерживаться старой, но тогда искать на Земле зоны резонанса.
Первоисточники
1. А.Н. Матвеев «Механика и теория относительности» , М, 1976.
2. «Проблемы с маятником Фуко» http://qaxa.ru/zemla-luna/420-2010-02-03-16-41-48.html
11.06.2015г.

Вчера, размещая работу, меня раздирали сомнения, исходя из ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ теоремы работы сил в потенциальном поле по замкнутому контуру вращения плоскости колебаний маятника Фуко силой Кориолиса не должно быть, а они как бы есть, причем для Северного полушария это вращение антициклоническое. Напомним в антициклоне воздушные массы опускаются и их Кориолисово ускарение закрусивает по часовой стрелке, тогда как в циклоне воздушные массы поднимаются и их Кориолисово ускорение закручивает против часовой стрелки (разговор ведем про Северное полушарие). Когда воздушные массы не поднимаются и не опускаются, а просто движутся в каком-то направлении, неважно в каком, Коориолисово ускорение себя не проявляет, и по теории его не должно быть. Маятник Фуко то поднимается, то опускается, значит его Кориолисово ускорение закручивает то в одну сторону, то в другую. В результате, если изменения высоты не происходит, то общий эффект должен быть нулевым, то есть маятник не должен вращаться за счет Кориолисова ускорения(как мы выяснили выше, его могут вращать другие силы, правда период тогда будет прапорционален лунным суткам, а не солнечным). Но если вопреки всему Кориолисово ускорение вращает маятник с антициклонической закруткой (маятник опускается), тогда вывод следующий - Земля на данном историческом этапе СЖИМАЕТСЯ (!).
12.06.2015Г.

Рецензии

"Когда воздушные массы не поднимаются и не опускаются, а просто движутся в каком-то направлении, неважно в каком, Кориолисово ускорение себя не проявляет, и по теории его не должно быть" - это не верно.
Если есть ненулевая скорость движения, действует и сила Кориолиса.

Кориолисово ускорение действует тогда, когда движущееся тело движется по переменному радиусу вращения Земли, нет изменения радиуса вращения, нет и Кориолисова ускорения.

Совершенно не верно. Допустим, река течёт вдоль параллели - радиус вращения Земли постоянный, а сила Кориолиса подмывает правый берег.

Я проверил по учебнику для университетов "Механика и теория относительности" А.Н. Матвеева. Ответ не в Вашу пользу, и давайте на этом демогогию прекратим.

А зачем же вы стали ругаться "демагогией"? Это просто научный вопрос, можно и без ругани прояснить.
Вы разве не слышали, что ВСЕ реки в северном полушарии, куда бы ни текли, подмывают правый берег из-за силы Кориолиса?

Утомили своими обильными знаниями, потому что толкем воду в ступе. На счет рек - это прописная истина, но ее не следует понимать, что правый берег сплошь и рядом подмыт. Вы сами-то по рекам ходили? Берега подмыты в основном на поворотах, а это уже в первую очередь центробежное течение. Действие Кориолисова ускорения выявляется только при тщательном обследовании, при наборе массы данных. Точка, дискуссию прекращаем, я Вам в педагоги не нанимался. Все последующие ваши опусы сотру.

Стирать, Владимир, вы можете, только это глупо. Речь ведь у нас не о самих реках, а о наличии или отсутствии силы Кориолиса. И вы в вышеназванном случае ошибаетесь.
Второй пример приведу: правый рельс по ходу движения поездов (движение в одну сторону) в любом случае изнашивается сильнее. И тоже из-за силы Кориолиса.

Если вы с этой силой не разберётесь, то как можно обсуждать маятник Фуко?

Кто из нас ошибается?
Ваши аргументы используются не корректно. Наличие сил Кориолиса в Природе я не отрицаю. Да, и берег подмывают и рельсы изнашивают, но это не мешает силам Кориолиса при движении тела по мередиану действовать, а при движении по параллели -нет.
Не верите мне, тогда спорьте с учеными, которые учебники пишут. Вот цитата из учебника для университетов А.Н.Матвеев "Механика и теория относительности",М,1976.(стр.405):
Если скорость направлена параллельно оси вращения, то никакого кориолисова ускорения не возникает, поскольку при этом соседние точки траектории имеют одинаковую переносную скорость".
Конец цитаты.
До свидания!

Матвеев абсолютно прав! как и любой учебник механики. Только параллели не параллельны оси вращения Земли, а перпендикулярны. Нарисуйте, в конце концов, объёмную схему земного шара, и сами увидите!

Коль Вы такой дотошный и не хотите движение по постоянному радиусу признавать за параллельное оси вращения, то посмотрите вывод формулы для Кориолисова ускорения в том же учебнике. К стати, там случай движения тела с постоянным радиусом вращения рассмотрен отдельно. Здесь не пишутся формулы, а то я бы этот вывод привел, он достаточно простой. Там записывается центробежное ускорение как квадрат суммы относительной и переносной угловых скоростей на радиус вращения. При раскрытии квадрата суммы образуются три члена (школьный курс) квадрат первого члена плюс удвоенное произведение первого члена на второй плюс квадрат второго члена. Так вот удвоенное произведение переносной угловой скорости скорости на относительную и на радиус вращения и у Матвеева названо кориолисовым ускорением. Оно как бы формально есть и при движении тела по параллели, но у того же Матвеева сказано, что все три ускорения (относительное, переносное и кориолисово) при движении тела по окружности постоянного радиуса направлены к центру вращения. Если это же вырожение записать через обсолютное ускорение, то оно сведется только к центобежному ускорению, без всякого кориолисова. Физическая суть всего этого сыр бора в том, что при движении тела по параллели никаких ускорений подмывающих правый берег или рельс не возникает, даже если один из членов разложения формально назван кориолисовым ускорением (истинное кориолисово ускорение всегда направлено перпендикулярно относительной скорости, оно то и подмывает берег и рельс. Но это только в случае движения тела по мередиану. В произвольном случае движение нужно разлогать на составляющие. Ферштеин?

Вы запутали себя сложными случаями, наличием относительного и переносного ускорений. К чему это? Рассмотрите простейшее движение с постоянной скоростью. Вот сила Кориолиса:

Где v - скорость относительного движения; ω - вектор угловой скорости Земли.

Обратите внимание, что сила максимальна, когда вектора v и ω перпендикулярны. Это как раз соответствует случаю движения по параллели.

По величине кориолисова (в широком понимании) у нас нет расхождений. Расхождения только в том, что в случае движения тела по параллели у меня и у Матвеева, подчеркиваю у Матвеева это специально оговарено, все ускорения направлены к центру вращения, а у Вас откуда-то берется перпендикулярная состовляющая. Перпендикулярная составляющая присутствует только при движении по мередиану(в общем случае проекция на мередиан)и только в этом случае.

Сила Кориолиса направлена к оси вращения при движении тела с востока на запад. Если движение направлено с запада на восток - сила действует от центра (совпадает по направлению с центробежной).

Цитата:
Никакой "перпендикулярной составляющей" у меня нет.
Конец цитаты.
Вот и разобрались. То что "к центру" или "от центра" это дело десятое. Красная нить нашего спора, существует ли состовляющая кориолисова ускорения при движении по параллели, направленная перпендикулярно переносной скорости, ибо она и именно она подмывает берега, снашивает рельсы и вращает плоскость качания маятника.
Оказывается зря спорили, такой составляющей нет.
Спасибо за тренировку.

Во-первых, не переносной скорости, а относительной скорости. Сила Кориолиса ВСЕГДА перпендикулярна скорости движения. И такая сила при движении по параллели - есть.
Спорили не зря, и вы, кажется, всё ещё продолжаете сопротивляться:-) Вот это зря!

Во-первых, о терминалогии. При движении вдоль параллели переносная и относительная скорости совпадают по направлению, Ваша поправка в данном случае не имеет смысла. А если уж говорить о смысле, то разговор идет именно о переносной скорости, то есть о скорости от вращения Земли (переносная), а не о скорости тела относительно Земли (относительная).
Во-вторых,на счет, кориолисово ускорение ВСЕГДА направлено перпендикулярно относительной скорости. Да, с этим трудно спорить, так то оно так, но в данном случае кориолисово ускорение направлено к центру вращения (а не куда-то вбок), об этом говорит и Матвеев), то есть направление кориолисова ускорения и центробежного либо совпадают, либо противоположны, смотря как движится тело (по ходу вращения Земли, или против). Вы правы только в одном, центр вращения (для произвольной широты) не совпадает с центром притяжения Земли, поэтому всегда есть и какая-то горизонтальная проекция как для центробежного ускорения так и кориолисова. Но это очень слабое утешение для Вас, потому как в разбираемом примере центробежное ускорение более чем в 200 раз превосходит кориолисово. Получается, что для практического расчета при движении по параллеликориолисовым ускорением можно безболезненно принебречь.
Итого:
Я прав на 99,5%, а Вы на 0,5%.

Ежедневная аудитория портала Проза.ру - порядка 100 тысяч посетителей, которые в общей сумме просматривают более полумиллиона страниц по данным счетчика посещаемости, который расположен справа от этого текста. В каждой графе указано по две цифры: количество просмотров и количество посетителей.