在17世紀中旬，整個(gè)科學(xué)屆逐漸接受了哥白尼提出的《日心說(shuō)》觀(guān)點(diǎn)，但問(wèn)題也隨之而來(lái)：天文學(xué)家們無(wú)法在腦子里想象整個(gè)地球自轉的樣子。為解決這個(gè)問(wèn)題，傅科擺實(shí)驗裝置誕生了。

1851年1月3日，萊昂·傅科（Jean Bernard Leon Foucault）在法國巴黎先賢祠的大廳里做了一項有趣的實(shí)驗，整個(gè)實(shí)驗的裝置由一枚尖針、一個(gè)28kg的鐵球和一段67m長(cháng)的擺臂組成，鐵球被擺臂懸掛在空中，尖針鑲在鐵球上，地面上是一片沙地，每當這個(gè)鐘擺裝置動(dòng)起來(lái)時(shí)都會(huì )在沙地上留下一道道痕跡，當時(shí)旁觀(guān)的所有人都認為這個(gè)鐘擺運動(dòng)的軌跡應該是一條固定的軌道，但現實(shí)卻是每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，鐘擺的軌跡都會(huì )偏離原來(lái)的軌跡。

17世紀傅科擺實(shí)驗時(shí)的場(chǎng)景

現代傅科擺裝置場(chǎng)景

因為地球在不斷地自轉，地球表面的物體都會(huì )隨地球繞軸轉動(dòng)，擺下面的沙地也在轉動(dòng)，而懸在空中的擺由于慣性保持原來(lái)的運動(dòng)不變，就這樣，“畫(huà)筆”均勻涂抹，“畫(huà)布”卻在不斷轉動(dòng)，畫(huà)出來(lái)的線(xiàn)條自然不會(huì )一致。根據觀(guān)測和計算，傅科擺觀(guān)察地球自轉最好的地方是兩極地區，而在赤道上，幾乎觀(guān)測不到地球的自轉。

傅科擺的軌跡集合

傅科擺實(shí)驗首次證明了地球自西向東的自轉，這種不通過(guò)外太空視角而是物理過(guò)程實(shí)驗來(lái)測得地球自轉現象的實(shí)驗，遍布于當初觀(guān)測手段和工具落后的17世紀，這使得基礎物理學(xué)含有無(wú)窮的趣味和可能。