Foucaultsches Pendel
Literatur: Einleitung

Der Foucaultsche Pendelversuch demonstriert in anschaulicher Weise die Erdrotation. Léon Foucault (s. rechts, geb. 18. 9. 1819, gest. 11. 2. 1868) führte diesen Versuch 1851 unter großer Anteilnahme der Öffentlichkeit im Pariser Panthéon durch. Der Foucaultsche Pendelversuch ist deswegen so bedeutsam, weil er einen Schlußstein in den Beweisen zugunsten des Kopernikanischen Systems darstellt. Bis dahin nahm man an, daß die Schwingungsbewegung eines Pendels in einer raumfesten Ebene verlaufe. Foucaults Pendel aber drehte sich! Dieser Effekt ist nur durch die Rotation der Erde erklärbar. Vom "Standpunkt" des Pendels aus dreht sich die Erde unter dem Pendel weiter, die Schwingungsebene desselben bleibt raumfest. Von außen betrachtet ist die "scheinbare" Drehung mit Hilfe von Trägheitskräften (z. B. Corioliskraft) erklärbar. Zusammenfassend geht man bei diesem Versuch von folgender Vorstellung aus: Ein frei schwingendes Pendel behält nach den Gesetzen der Newtonschen Mechanik seine Schwingungsebene im Raum bei, da im Idealfall nur die Gewichtskraft senkrecht nach unten angreift. Dreht sich die Erde unter diesem Pendel, so nimmt ein Beobachter auf dieser Erde eine langsame Drehung der Schwingungsebene dieses Pendels in entgegengesetzter Richtung wahr, da auf das Pendel in Folge der Erdrotation eine Corioliskraft quer zur Schwingungsrichtung wirkt. Der Foucaultsche Pendelversuch wurde erstmals im Jahre 1661 von Viviani, dann von Léon Foucault 1850 in der Pariser Sternwarte und 1851 im Pariser Panthéon durchgeführt. Das Pendel im Pariser Panthéon hatte eine Länge von 67m und eine Pendelmasse von 28 kg.

Der Physiker Jean Bernard Léon Foucault machte um das Jahr 1850 die Entdeckung, daß ein längs in eine Drehbank eingespannter elastischer Stab, der durch einen Stoß in Querschwingungen geraten war, offensichtlich unbeeinflußt von der Drehung der Spindel in einer raumfesten Ebene vibrierte. Phantasiereich übertrug Foucault das Gesehene in Gedanken auf die Drehung der Erde: Ein Fadenpendel, das man über dem Nordpol aufhängen würde, müßte in analoger Weise seine Schwingungsebene unveränderlich zum Fixsternhimmel ausrichten, während die Erdoberfläche sich mit dem Pendelgalgen entgegen dem Uhrzeiger dreht. Umgekehrt würde man, am Nordpol auf der Erde stehend, die Schwingungsebene des Pendels mit dem Lauf der Sonne im Uhrzeigersinn drehend erleben. Während die Pendelebene sich am Nordpol im Verlaufe eines Sternentages um volle 360 Grad drehen würde, wäre die Drehung in Paris um den Sinus der geographischen Breite kleiner, würde also nur 271 Grad pro Tag betragen. Foucault führte das Experiment in einer groß angelegten Schaustellung im März 1851 im Panthéon in Paris durch. Eine 28 kg schwere Kugel war an einer Klaviersaite von 67 Metern Länge aufgehängt. Eine unten an der Kugel befestigte Metallspitze zeichnete auf ihrem Weg über eine sandbedeckte Plattform feine Striche in den Sand. Die Drehung der Pendelebene betrug nach einer Stunde 11,5°. Nach Augenzeugenberichten waren die Besucher derart überwältigt von dem Bewußtsein, mit dem Raumschiff Erde durch den Weltraum zu treiben, daß Damen hysterisch wurden und Herren versicherten, die Drehung der Erde unter ihren Füßen spüren zu können.

Jean Bernard Léon Foucault Pariser Panthéon Das Foucaultsche Pendel
zurück
(c) by webmaster, Stand: 28.10.2006