パリの夕暮れ

レオン・フーコー
【実験で振り子の慣性を考察|媒質中の光速度を導出】

シンプル振り子実験セット
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【1819年9月18日生まれ ~ 1868年2月11日没】

画像:Wikimedia Commons

フーコーの有名な実験:「フーコーの振り子」

レオン・フーコーといえば、なんといっても
「フーコーの振り子」 の発明で知られています。
振り子という単純な装置を使って、地球が自転
していることを可視化した
画期的な実験です。

世界中の科学館に展示されており、
中国・韓国・アメリカ、そして日本でも
国立科学博物館をはじめ多くの施設で見ることができます。

振り子の運動そのものは「慣性」によって一定の面内で揺れ続けます。
しかし、振り子が揺れる間にも 地球のほうが回転している ため、
観測者から見ると振り子の振動面が少しずつ回転していくように見えるのです。

  • 北極・南極付近では回転が最も分かりやすい

  • 赤道ではほとんど見えない

  • 中緯度ではゆっくり回転する

  • 緯度ごとに周期が変わる(パリなら約32時間で一周)

1851年、パリのパンテオンで行われた公開実験により、
フーコーはこの仮説を見事に実証してみせました。
「地球の自転を誰でも“見て理解できる”形にした」という点で、
科学史上でも特に美しい実験の一つと評価されています。


実験家フーコーの人生

フーコーはフランスのパリで生まれ、
父は印刷業を営んでいました。
幼い頃は病弱で医学を志していましたが、血を見るのが苦手で医学の道は断念。
そのかわりに、子供の頃から得意だった科学工作の才能を伸ばしていきます。

10代の頃、物理学者アルマン・フィゾーと知り合い、
写真技術を改良しながら親しい協力関係を築くようになります。
2人は共同研究を行い、その後はそれぞれ独自のテーマへ発展していきました。

  • フィゾー:歯車式装置で光速度を測定

  • フーコー:回転鏡を用いて媒質中の光速度の差を測定

このようにフーコーは、
理論的な発想を、実験によって確かめる能力に優れた研究者 でした。
どんなに美しい理論でも、実験の段階で初めて“本当の姿”が見える場合があります。
フーコーはその過程を非常に巧みに形にし、
“等時性”の問題を含め、実験装置として可視化することに長けていたのです。

「フーコーの振り子」はまさにその象徴で、誰にでも理解できる
シンプルさと、実験としての見事さを兼ね備えたものでした。

私が何より興味深いのはフーコーやフィゾーの

頭の中にある理論的な考察が

閃きによって実験に昇華するプロセスです。

大抵の考えは実験で確認するまで

分からないことが沢山出てきます。

特定の理論はあくまでモデルの

一つなので、より厳密に考えていったら、
その時に知られてるモデルが適用できない
場合
もありうるのです。必要に応じて
適用モデルの修正が必要です。

等時性の理論をフーコーは優れた実験で
わかり易く示したと言えます。
それはとても秀逸な実験でした。

 



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2020/08/29_初版投稿
2025/12/13‗改定投稿

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Foucault’s famous experiment

The name Foucault is famous for its device called “Foucault Pendulum”. The movement of the pendulum reflects the movement of the earth. You can see it at science museums in various countries. You can see it in China, South Korea, and the United States.

You can see it in dozens of places nationwide, including the National Museum of Nature and Science in Japan. Because the movement of the pendulum is a movement bound by inertia that repeats independently from the time of the earth.

As the movement of the earth progresses, it shifts from north, south, east, and west. The deviation will return to its original position after 24 hours. Gradually deviate from the direction of rotation of the earth

It will return to its original position after 24 hours. It is easiest to understand if the target pendulum is installed in the North Pole or the South Pole. It is difficult to understand on the equator. We have experimentally clarified the rotation of the earth by making full use of such excellent experiments that anyone can understand. We will finally prove the hypothesis in a public experiment at Pantheon in 1851.

experimental construction of Foucault

Foucault was born to his father, who was in the printing business in Paris, France. He has been fond of scientific crafts since he was a child. He was sick and aspired to medicine when he was a kid, but he gave up on becoming a doctor because he had blood phobia.

As a teenager, Foucault, who was improving his photographic skills, became acquainted with physicist Hippolyte Fizeau and deepened his interaction. He continued to have a good relationship with Fizeau and was doing collaborative research in the early days.

From around 1847, Fizeau and Foucault will carry out their own research. Using gears, Fizeau calculated the speed of light, and using a rotating mirror, Foucault calculated the difference in the speed of light in the medium.

What is most interesting to me is the process by which the theoretical considerations in Foucault and Fizeau’s mind are sublimated into experiments by inspiration.

There are many things that most ideas cannot be understood until they are confirmed by experiments. A specific theory is just one of the models, so if you think more strictly,

It is possible that the model known at that time is not applicable. The application model needs to be modified if necessary. Foucault can be said to have demonstrated his theoretical principles in an easy-to-understand manner through excellent experiments. It was a very good experiment.