Pada 3 Februari, 1851, seorang lelaki Perancis yang berusia 32 tahun-yang telah keluar dari sekolah perubatan dan berlari dalam fotografi-menunjukkan bahawa Bumi memang berputar, mengejutkan penubuhan saintifik Paris.
Bertindak dengan firasat, Léon Foucault telah menentukan bahawa dia boleh menggunakan pendulum untuk menggambarkan kesan pergerakan bumi. Beliau menyeru sekumpulan saintis, dengan menarik perhatian mereka dengan nota yang mengisytiharkan, "Anda dijemput untuk melihat ke Bumi." Foucault menggantung pendulum dari siling Bilik Meridian di Balai Cerap Paris. Ketika ia melewati udara, ia mengesan pola yang berkesan membuktikan dunia berputar tentang paksi.
Sebulan kemudian, Foucault berkongsi percubaannya dengan semua Paris di bangunan Pantheon yang megah. Menurut Persatuan Fizikal Amerika, dia menggantung dari kubah mulia Pantheon sebuah bob tembaga 61 pound pada kabel 220 kaki. Ketika ia berayun ke belakang, ujung runcing bob melacak garis-garis di pasir yang telah dituangkan di atas platform kayu. Dari masa ke masa, sudut garisan-garisan ini berubah, mencadangkan kepada para penonton bahawa arah perjalanan pendulum itu beralih di bawah pengaruh pergerakan putaran yang tidak dipandang-iaitu Bumi.
Foucault dapat menunjukkan konsep saintifik dengan cara orang biasa dapat memahami dengan mudah, kata Rebecca C. Thompson, ketua penyiar awam untuk APS. Selama berabad-abad, ia adalah kepercayaan umum bahawa Bumi berputar pada paksi. Tetapi ia adalah Foucault yang menghilangkan keraguan yang berlarutan sekali dan untuk semua, mewujudkan fenomena ini dengan tegas dalam bidang fakta. "Ia benar-benar memulakan peralihan budaya untuk mengerti alam semesta secara fundamental, " kata Thompson.
Percubaan itu adalah hit, menarik kawanan Paris yang terpesona dan menonjolkan Foucault untuk menjadi terkenal. Pendulums berdasarkan pengiraan Foucault mula muncul di seluruh dunia-dan masih menjadi ciri ikonik banyak muzium sains di AS dan negara-negara lain.
Institusi Smithsonian membuat pendulum sebagai titik pusat Muzium Sejarah dan Teknologi (yang kemudiannya menjadi Muzium Negara Sejarah Amerika). Bangunan yang dibuka pada tahun 1964 di National Mall di Washington, DC-direka dengan sengaja untuk menampung pendulum. Ia digantung dari siling lantai tiga dan melebar 71 kaki melalui pusat bangunan, di mana ia bergerak perlahan dan berirama merentasi bulatan yang dibintangi di lantai pertama. Pendulum Smithsonian bertujuan untuk dilihat dari atas, di tingkat dua.
Alat pendulum yang diilhamkan oleh Foucault di muzium CosmoCaixa di Barcelona, Sepanyol. Oleh kerana jalur pendulum bergerak berikutan putaran Bumi, bob akan secara beransur-ansur mengetuk semua rod menegak di sekeliling lingkaran bulatan. (Wikimedia Commons) Melihat ke bawah, pelawat akan melihat bob tembaga berongga simetris dengan berat kira-kira 240 paun dan berbentuk seperti titik mata air terbalik. Kerana ia bergerak ke depan dan ke depan dengan kemudahan elektromagnetik untuk terus mengayunkan walaupun rintangan udara dan getaran dalam kabel-ia akan mengetuk pin inci atau tinggi yang berdiri di titik tetap di sepanjang lilitan bulatan kecil. Dari masa ke masa, penonton dapat melihat arah perubahan swing pendulum, menyiratkan bahawa Bumi berputar di bawahnya.
Pendulum Smithsonian, seperti semua pendulums, berpindah mengikut undang-undang sinus Foucault, yang meramalkan berapa banyak jalur pendulum akan memesongkan setiap hari berdasarkan latitudnya. Tanpa apa-apa kuasa eksterior, pendulum akan berayun ke belakang dalam satu pesawat selama-lamanya-tidak akan ada pergeseran sudut secara beransur-ansur. Tetapi bumi berputar, jadi cerita itu tidak begitu mudah.
Oleh kerana semua titik di permukaan Bumi berputar sebagai satu unit, ia mengikuti bahawa yang terletak di bahagian-bahagian yang lebih luas di planet ini lebih dekat ke khatulistiwa-mesti meliputi lebih banyak meter setiap saat (iaitu, pergi lebih cepat) untuk "bersaing" dengan titik mengejar bulatan yang lebih kecil setiap hari di latitud utara dan selatan yang melampau. Walaupun mereka tidak merasakannya, seseorang yang berdiri di Quito, Ecuador, bergerak dengan halaju yang lebih tinggi daripada satu di Reykjavik, Iceland.
Kerana setiap swing pendulum mengambilnya dari titik lebih jauh dari khatulistiwa ke titik yang lebih dekat ke khatulistiwa dan sebaliknya, dan halaju pada titik-titik ini berbeza, jalan pendulum itu secara halus diputarbelitkan dengan setiap ayunan, secara beransur-ansur mengusir dari orientasi asalnya. Tahap kesan ini bergantung kepada di mana di bumi pendulum sedang berayun.
Di Kutub Utara-di mana perubahan kecil di latitud mempunyai implikasi besar-jalan yang dilacak oleh pendulum akan beralih melalui 360 derajat penuh dalam hanya 24 jam, menjelaskan Thompson. Di khatulistiwa, sementara itu, gerak pendulum tidak akan dipandang sama sekali.
Menggunakan hukum sinus, Foucault meramalkan bahawa jalur pendulumnya di Paris akan beralih 11.25 darjah setiap jam, atau 270 darjah dalam sehari. Dan ia berlaku.
Pendulum Smithsonian akhirnya dihentikan dengan alasan bahawa ia tidak mempunyai banyak kaitan dengan sejarah Amerika, tumpuan baru Muzium Sejarah dan Teknologi bekas. (Arkib Institusi Smithsonian) Undang-undang sinusnya membolehkan sesiapa yang mempunyai landasan yang baik dalam trigonometri untuk menggunakan pendulum untuk menentukan latitud mereka. Tetapi kebanyakannya, di muzium di seluruh dunia, pendulum telah menjadi objek yang menarik.
Sebagai ikon sebagai gajah yang menyambut pengunjung di rotunda Muzium Nasional Sejarah Alam Smithsonian, pendulum di Muzium Sejarah dan Teknologi adalah tempat pertemuan, latar belakang yang menarik untuk refleksi dan pendidikan. "Ia sangat seperti mata air di taman, " kata Peter Liebhold, kurator di bahagian kerja dan industri di Muzium Sejarah Amerika.
Kanak-kanak dan orang dewasa juga akan menatap pendulum, bermeditasi pada usul dan makna. Suatu pagi pada tahun 1998, sebelum muzium itu dibuka, kabel itu terputus, menghantar bob besar-besaran ke arah lantai, dengan sedikit kehilangan seorang penonton.
Daripada membaikpulih kabel, muzium itu dipilih untuk mengundurkan pendulum Foucault. Pengarahnya pada masa itu memutuskan peranti itu tidak mempunyai banyak kaitan dengan Amerika atau sejarah, kata Liebhold.
Keputusan dibahagikan kakitangan. "Terdapat pendorong pendulum dan pembenci pendulum, " kata Liebhold. Pekerja pro-pendulum berkata ia adalah sejuk dan menyeronokkan untuk ditonton. Kumpulan anti-pendulum percaya ia tidak menambah banyak usaha muzium untuk mengajar masyarakat tentang sejarah dan budaya Amerika.
Walaupun Liebhold mengatakan bahawa dia berada di kemah pembenci, dia percaya pendulums mempunyai tempat mereka, hanya di tempat lain. Pendulum "membuat orang ramai lebih mempercayai kuasa sains, " katanya.
Thompson bersetuju, dan menyatakan bahawa walaupun pendulum tidak lagi diperlukan untuk membuktikan bahawa Bumi berputar, "adalah berguna jika kita boleh mendapatkan anak-anak yang terlibat dalam sains."
