Léon Foucault, φυσικός που μέτρησε την ταχύτητα του φωτός

Ο γάλλος φυσικός Léon Foucault διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο στη μέτρηση της ταχύτητας του φωτός και στην απόδειξη ότι η Γη περιστρέφεται σε έναν άξονα. Οι επιστημονικές του ανακαλύψεις και συνεισφορές παραμένουν σημαντικές μέχρι σήμερα, ιδιαίτερα στον τομέα της αστροφυσικής.

Γρήγορα γεγονότα: Léon Foucault

Ο Léon Foucault γεννήθηκε σε μια οικογένεια μεσαίας τάξης στο Παρίσι στις 18 Σεπτεμβρίου 1819. Ο πατέρας του, ένας γνωστός εκδότης, πέθανε όταν ο γιος του ήταν μόνο εννέα ετών. Ο Foucault μεγάλωσε στο Παρίσι με τη μητέρα του. Ήταν αδύναμος και συχνά άρρωστος, και ως εκ τούτου ήταν εκπαιδευμένος στο σπίτι μέχρι που εισήλθε στην ιατρική σχολή. Αποφάσισε νωρίς ότι δεν μπορούσε να χειριστεί το βλέμμα του αίματος, και άφησε έτσι το φάρμακο πίσω για να μελετήσει τη φυσική.

Κατά τη διάρκεια της εργασίας του με τον μέντορα Hippolyte Fizeau, ο Foucault γοητεύτηκε με το φως και τις ιδιότητές του. Ήταν επίσης ενθουσιασμένος από τη νέα τεχνολογία της φωτογραφίας που αναπτύχθηκε από Louis Daguerre. Τελικά, ο Foucault άρχισε να μελετάει τον Ήλιο, μαθαίνοντας για τη φυσική του ηλιακού φωτός και συγκρίνοντας το φάσμα του με εκείνο άλλων πηγών φωτός όπως οι λαμπτήρες.

Ο Foucault ανέπτυξε πειράματα για τη μέτρηση την ταχύτητα του φωτός. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν την ταχύτητα του φωτός για να καθορίσουν τις αποστάσεις μεταξύ αντικειμένων στο σύμπαν. Το 1850, ο Foucault χρησιμοποίησε ένα όργανο που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με τη Fizeau - τώρα γνωστή ως συσκευή Fizeau-Foucault - για να αποδείξει ότι η κάποτε δημοφιλής "corpuscular θεωρία" του φωτός δεν ήταν σωστή. Οι μετρήσεις του βοήθησαν να διαπιστωθεί ότι το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό από ό, τι στον αέρα. Ο Foucault συνέχισε να βελτιώνει τον εξοπλισμό του για να κάνει καλύτερες μετρήσεις της ταχύτητας του φωτός.

Ταυτόχρονα, ο Foucault εργάζονταν σε ένα όργανο που έγινε γνωστό ως το εκκρεμές Foucault, το οποίο σχεδίασε και εγκατέστησε στο Pantheon de Paris. Το μεγάλο εκκρεμές αιωρείται πάνω από το κεφάλι, ταλαντεύεται εμπρός και πίσω όλη την ημέρα σε μια κίνηση γνωστή ως ταλάντωση. Καθώς η Γη περιστρέφεται, το εκκρεμές χτυπά πάνω από μικρά αντικείμενα τοποθετημένα σε κύκλο στο πάτωμα κάτω από αυτό. Το γεγονός ότι το εκκρεμές χτυπά πάνω από αυτά τα αντικείμενα αποδεικνύει ότι η Γη περιστρέφεται σε έναν άξονα. Τα αντικείμενα στο πάτωμα περιστρέφονται με τη Γη, αλλά το εκκρεμές αιωρούμενο από πάνω δεν το κάνει.

Ο Foucault δεν ήταν ο πρώτος επιστήμονας που δημιούργησε ένα τέτοιο εκκρεμές, αλλά έφερε την έννοια σε εξέγερση. Τα εκκρεμές Foucault υπάρχουν σε πολλά μουσεία μέχρι σήμερα, παρέχοντας μια απλή επίδειξη της περιστροφής του πλανήτη μας.

Το φως συνέχισε να συναρπάζει τον Φουκώ. Μετράει την πόλωση (τη γεωμετρία των κυμάτων φωτός) και βελτιώνει το σχήμα των κατόπτρων των τηλεσκοπίων για να φωτιστεί σωστά. Συνέχισε επίσης να προσπαθεί να μετρήσει την ταχύτητα του φωτός με μεγαλύτερη ακρίβεια. Το 1862, διαπίστωσε ότι η ταχύτητα ήταν 298.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Οι υπολογισμοί του ήταν πολύ κοντά σε αυτό που γνωρίζουμε ως την ταχύτητα του φωτός σήμερα: μόλις κάτω από 300.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.

Ο Foucault συνέχισε να διεξάγει τα πειράματά του σε όλη τη δεκαετία του 1860, αλλά η υγεία του επιδεινώθηκε. Αναπτύχθηκε μυϊκή αδυναμία και είχε δυσκολία στην αναπνοή και τη μετακίνηση, όλα τα σημάδια του τι θα μπορούσε να ήταν η εκφυλιστική ασθένεια της πολλαπλής σκλήρυνσης. Αναφέρθηκε επίσης ότι υπέστη εγκεφαλικό επεισόδιο το έτος πριν από το θάνατό του. Έχουν υπάρξει κάποιες προτάσεις ότι υπέστη δηλητηρίαση από τον υδράργυρο μετά από έκθεση στο στοιχείο κατά τη διάρκεια των πειραμάτων του.

Ο Léon Foucault πέθανε στις 11 Φεβρουαρίου 1868 και θάφτηκε στο νεκροταφείο της Μονμάρτρης. Μνημονεύεται για τις ευρείες και σημαντικές συμβολές του στην επιστήμη, ιδιαίτερα στον τομέα της αστροφυσικής.

• "Jean Bernard Léon Foucault." Clavius ​​Biography, www-groups.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Foucault.html.
• "Μοριακές εκφράσεις: Επιστήμη, οπτική και εσύ - χρονοδιάγραμμα - Jean-Bernard-Leon Foucault." Μοριακός Εκφράσεις Κυτταρική Βιολογία: Δομή κυττάρων βακτηρίων, micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/foucault.html.
• Αυτό το μήνα στην Ιστορία της Φυσικής. www.aps.org/publications/apsnews/200702/history.cfm.