На 18 септември 1819 г. е роден един от най-видните учени на 19-ти век, Жан Бернар Леон Фуко. Въпреки че Жан Фуко е най-известен с махалото, кръстено на него, изследванията му не са били толкова свързани с механиката, колкото с оптиката и електричеството. Жан Бернар Леон Фуко влезе в историята на науката благодарение на експерименталното доказателство за ежедневното въртене на Земята и редица фундаментални открития в областта на оптиката и механиката. Той е бил член на Парижката академия на науките, както и чуждестранен член на Кралското общество в Лондон.
Махалото на Фуко
Сега е известно, че скоростта на светлината е почти 300 000 км/с, но тя варира донякъде в зависимост от средата, през която светлината се разпространява. Така Фуко е първият, който определя скоростта на светлината, която е възможно най-близка до реалната. През 1850 г. изчисленията на физика показват, че скоростта на светлината във въздуха е 298 000 км/с ±500 км/с, което е с 10 000 км/с по-малко от предишните измервания на други учени.
Фуко е първият, който доказва, че скоростта на светлината във въздуха и водата е различна - ветлината се движи по-бавно във водата. Това изследване ни позволява да разберем по-добре поведението на светлината в различни среди и също така става основа за бъдещи разработки в оптиката.
Изследванията на Фуко слагат край на корпускуларната теория на светлината, според която светлината се състои изключително от частици. Получава се важен аргумент в полза на факта, че светлината също има вълнова природа. По-късно е доказано, че светлината се държи както като частица, така и като вълна, което сега е известно като корпускуларно-вълнов дуализъм.
Фуко открива индуцираните вихрови токове (наричани още токове на Фуко). Това са затворени електрически токове, които възникват вътре в масивни проводници, когато магнитното поле, действащо върху тях, се промени.
Когато магнитното поле около проводник се промени, то създава електрическо поле вътре в метала. Токът протича в метала по затворени вихрови пътища. Вихровите токове винаги са насочени по такъв начин, че да противодействат на промяната в магнитното поле, което ги е създало. Това води до силно нагряване на метала.
Индукционните вихрови токове, например, се използват в индукционни печки, където дъното на съда за готвене се нагрява бързо с помощта на променливо магнитно поле.
През 1852 година Фуко създава устройство, което променя навигацията. То може да поддържа ориентация в пространството, независимо от въртенето на Земята - ученият го нарича „жироскоп“. Това изобретение става основа за развитието на съвременните навигационни системи. Жироскопът позволява стабилизиране на движението на самолети, кораби и космически кораби, които го използват за ориентация в пространството.
През 1851 г. благодарение на махалото на Фуко френският физик е първият, който научно доказва факта, че Земята се върти около оста си. Именно поради въртенето на Земята около оста си се случва смяната на деня и нощта.
Фуко провежда експеримент с махало първо в Парижката обсерватория, а след това в Парижкия Пантеон в началото на 1851 г. Той използва тежко, дълго и бавно махало, състоящо се от тежка топка, окачена от тавана на стоманена тел, и демонстрира доказателства за въртенето на Земята около оста си.
Равнината на трептене на топката се завърта в съответствие с въртенето на Земята, фиксирана в точката на окачване. Фуко доказва, че ако повърхността на Земята не се върти, махалото няма да показва промяна в равнината на трептене. Наличието на ежедневно въртене на нашата планета причинява постепенно завъртане на равнината на трептене на махалото спрямо ориентирите, свързани със Земята.
Прочетете също: Решението на дългогодишна математическа мистерия разкри нови физични свойства на светлината
