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フーコーの振り子と地球平板論者



実験装置の精度は、実験の銃な要素であり、それはフーコーの振り子でも変わらない。精度向上は20世紀後半でも行われており、たとえば、1980年代初頭にも国立科学博物館のフーコーの振り子の改良が行われたりしている。

そのような改良の歴史で、20世紀はじめに改良案を出した例に、Longden(1919)がある。
Synopsis. In a brief historical statement, emphasis is put upon the current opinion that a Foucault pendulum must be very long and very heavy in order to be successful. It is then shown that the elliptical motion so common in Foucault pendulum experiments is not due to insufficient length or weight, or even to atmospheric disturbances, but simply and solely to unequal freedom of motion in different directions. The disturbing influences are within the pendulum itself. Different forms of support and suspension are discussed, and methods of eliminating the disturbing influences are suggested. What the author describes as a double roller support is shown to be superior to any other form of support thus far proposed. With this support and a perfectly annealed double bifilar suspension, a 2½-meter pendulum weighing a single kilogram succeeds perfectly.

簡単な歴史的記述では、フーコー振り子が成功するためには非常に長く、非常に重くなければならないという現在の意見に重点が置く。次に、フーコー振り子実験で非常に一般的な楕円形の動きは、長さや重量が不十分なためではなく、大気の乱れによるものではなく、単に、異なる方向への動きの不均等な自由度によるものであることが示す。 不適切な影響は振り子自体の中にある。 さまざまな形式の支持装置とサスペンションについて説明し、邪魔な影響を排除する方法を提案する。著者がダブルローラー支持装置として説明していることは、これまでに提案された他のどの形式の支持装置よりも優れていることが示されています。 このサポートと完全にアニールされたダブルバイファイラーサスペンションにより、1キログラムの重さの2.5メートルの振り子が完全に成功する。

[ A. C. Longden: "On the Irregularities of Motion of the Foucault Pendulum", Phys. Rev. 13, 241 – Published 1 April 1919 ]
当然のことながら、従来技術では精度が低いという指摘をした上で、自らの案の優位性を論じる論文である。

この指摘部分を引用して、フーコーの振り子は信用できないというのが、地球平板論者の主張例である。
Systematic Error

Prof. A.C. Longden of Knox College found that the pendulum was subject to mechanical errors and bias. From "On the Irregularities of Motion of the Foucault Pendulum" in the April 1919 edition of The Physical Review we read:

“ Neverless the pendulum behaves as if it had two periods. Furthermore it always started rotating clockwise, never counterclockwise. This fact remained a puzzle until another wire was substituted for the wire which I had been using. The two wires were cut from the same piece, and were certainly as nearly alike as two wires could well be, and yet the pendulum now invariably started rotating counterclockwise--never clockwise. ...After starting the pendulum a number of times with the new wire and always getting the same results, counterclockwise motion at the start, I rotated the wire 180 degrees on its own axis, without disturbing either the pendulum ball or the support. The wire may be rotated by turning the screw G, Fig. 7, without disturbing the hanger, and a similar arrangement at the bottom enables us to rotate the wire without rotating the ball. Now, the pendulum started rotating clockwise. ”

When the wire was replaced or rotated, the pendulum moved in the opposite direction. This may be a reason for why some who have performed this experiment have claimed to see consistency in direction.

KnoxCollegeのA.C.Longden教授は、振り子が機械的なエラーとバイアスの影響を受けていることを発見しました。 1919年4月版のThePhysicalReviewの「FoucaultPendulumの動きの不規則性について」で次にように書いている。

「それでも、振り子は2つの周期があるかのように動作する。さらに、それは常に時計回りに回転し始め、反時計回りには回転しなかった。この事実は、私が使用していたワイヤーの代わりに別のワイヤーを使用するまで、謎のままだった。 2本のワイヤーは同じ部分から切り取られており、確かに2本のワイヤーとほぼ同じだったが、振り子は常に反時計回りに回転し始めた。時計回りではない。...新しいワイヤーで振り子を何度も開始し、常に同じ結果が得られた後、開始時に反時計回りに動かし、振り子のボールや支持装置を乱すことなく、ワイヤーをそれ自体の軸を中心に180度回転させた。ワイヤーは、ハンガーを邪魔することなく、図7のネジGを回すことで回転させることができ、下部の同様の配置により、ボールを回転させることなくワイヤーを回転させることができる。これで、振り子が時計回りに回転し始めた。 」

ワイヤーを交換または回転させると、振り子は反対方向に移動した。これが、この実験を行った人の中には、方向性に一貫性があると主張している理由かもしれない。

[ flat earth wiki: "Foucault Pendulum" ]



続いて、空気抵抗などにより、フーコーの振り子はいずれ止まることについて。博物館などでデモンストレーションとして永久動作させる場合、摩擦や空気抵抗などにより失われたエネルギーを補充する必要がある。実際、1855年には、電磁石により永久稼働する振り子の展示が行われていた。
Not long after the original Pantheon demonstration, a more permanent exhibit was established in Arts and Metiers in 1855. This latter pendulum was driveen electomagnetically with an aparatus illustrated in Fig 4.5. A remnant of this original magnetic drive now stored at the Paris Observetory.


Fig. 4.6 Engraving of the impulse mechanism used by Foucault to maintain the pendulum's motion against frictional loses

[ Gregory L. Baker, James A. Blackburn: "The Pendulum: A Case Study in Physics" (2005), pp.70-71 ]
これは振り子がスイングを加速するもので、スイングしている方向を変えるものではない。

このあたりで何となく疑わしい印象を与えたいという記述を、地球平板論者がする例が見られる。
Museum Exhibit Devices

We read the following from an installation guide: Academy Pendulums Mark 2 Foucault Pendulum Installation Manual

“ Pay close attention to the photo beams alignment. This adjustment can effect the Ball’s precession around the pit. It may require a couple of days to determine if precession is operating properly. Precession is a function of the Earths rotation. ”

We are instructed to spend several days adjusting the alignment of the photo beams, which affects the pendulum's precession, an element which is supposedly a function of the earth's rotation, until we have determined that the "precession is operating properly".

博物館展示装置のインストールガイドには次にように書かれている。

「フォトビームの位置合わせに細心の注意を払うこと。この調整は、ピット周辺のボールの進行に影響を与える可能性がある。precession動が正常に動作しているかどうかを判断するには、数日かかる場合がある。 進行は地球の回転の関数である。 」

「precessionが正常に動作している」と判断できまで、地球の回転の関数であると思われる振り子のprecessuibに影響を与えるフォトビームの位置合わせを調整するために数日を費やすように指示される。

[ flat earth wiki: "Foucault Pendulum" ]



【国立科学博物館公式】日本館B1F「フーコーの振り子」動画






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