Léon Foucault bol významnou osobnosťou vedy 19. storočia. V roku 1851 prostredníctvom Foucaultovho kyvadla demonštroval, že sa Zem točí.
Dielo J. B. Léona Foucaulta je fascinujúcou kombináciou aplikovanej vedy, puntičkárskej precíznosti a odvážnej intuície. Zdroj: Wikimedia Commons
Jean Bernard Léon Foucault sa narodil 18. septembra 1819 v Paríži, hlavnom meste 19. storočia (Walter Benjamin), v rodine úspešného parížskeho vydavateľa. Vďaka mimoriadnemu talentu sa do dejín zapísal ako fyzik, novinár aj vynálezca, fyziku ani matematiku však nikdy neštudoval. Hoci bol samouk a teóriu matematiky a fyziky veľmi neovládal, prekonal v mnohých ohľadoch svojich študovaných kolegov.
Vedec aj popularizátor vedy
Popri vedeckej činnosti sa venoval tiež novinárčine. V rokoch 1845 – 1862 pôsobil vo vedeckej rubrike časopisu Journal des débats, kde písal stĺpčeky o aktuálnych udalostiach v oblasti vedy. Čitateľov informoval o pokrokoch vo vede precízne, zrozumiteľne a s kritickým okom vedca a vynálezcu.
Školské roky a štúdium
Podľa prameňov nepatril Jean Bernard Léon Foucault medzi dobrých žiakov. Jeho otcovi dokonca odporučili, aby syna zobral zo školy a zabezpečil mu súkromného učiteľa. Už ako dieťa bol však León veľmi zručný a rád zostrojoval rôzne prístroje a technické zariadenia, napríklad modely lodí, telegrafov či parných strojov.
Po smrti otca, ktorý trpel vážnou chorobou, zostal ako 9-ročný len s matkou, s ktorou mal blízky vzťah. Práve na jej podnet, keďže chcela mať zo syna chirurga, sa neskôr prihlásil na medicínu, štúdium však nedokončil. Nezniesol vraj pohľad na krv a povinné pitvy sa mu protivili. Začal sa venovať fyzike a jej základy sa naučil sám ako autodidakt. Matka Veuve Foucaultová v diele Recueil des travaux scientifiques de Léon Foucault, ktoré bolo vydané v roku 1878, o synovi píše:
„Léon Foucault nebol žiakom žiadnej školy, ale fyzikom samoukom.“
Skúmanie svetla
Foucaulta fascinovalo svetlo ako médium vo všetkých jeho aspektoch. Skúmal jeho ohyb, interferenciu a polarizáciu.
V roku 1839 Francúz Louis Jacques Mandé Daguerre (1789 – 1851) vynašiel metódu, pomocou ktorej zachytil pozitívny obraz optickým systémom na postriebrenú medenú doštičku. Vynález, ktorý dostal názov dagerotypia a stal sa základom neskoršej fotografickej techniky, uchvátil aj Foucaulta.
Focaultovi a jeho kolegovi a blízkemu spolupracovníkovi Hippolytovi Fizeauovi sa 2. apríla roku 1845 v Paríži podarilo urobiť prvú kvalitnú dagerotypiu slnka.
Dagerotypia Fizeaua a Foucaulta je prvou kvalitnou fotografiou Slnka. Zdroj: Wikimedia Commons
Rotačné zrkadlo
Foucault spolu s kolegom fyzikom Hippolytom Fizeauom skúmal od roku 1849 povahu slnečného svetla a od roku 1850 sa pokúšal meraním určiť rýchlosť svetla vo vzduchu a vo vode. Na tento účel vyvinul tzv. rotačné zrkadlo, ktorého rýchle otáčanie umožnilo pomerne presne merať čas pohybu svetelného lúča.
Foucaultov výsledok bol približne 298 000 kilometrov za sekundu, čo je len o šesť promile menej ako dnes platná hodnota. Fizeau predtým nameral inou metódou hodnotu približne 315 000 kilometrov za sekundu.
Slávne kyvadlo
Foucault sa však preslávil najmä svojím kyvadlom, ktorým ukázal, že Zem sa točí. V čase objavu, teda v polovici 19. storočia, síce bolo jasné, že naša planéta rotuje, ale kyvadlo sa stalo prvým dynamickým dôkazom tohto javu.
Foucault zostrojil kyvadlo v roku 1851 v suteréne svojho domu. Vedeckej obci ho prezentoval 3. februára v priestoroch Parížskeho observatória. Na žiadosť prezidenta republiky Ľudovíta Napoleona Bonaparteho, vnuka slávneho Napoleona Bonaparteho, uskutočnil Foucault v marci toho istého roku verejný pokus v parížskom Panteóne. Pred zrakmi zvedavého davu Parížanov demonštroval, že Zem sa otáča.
Foucaultovo kyvadlo v parížskom Panteóne. Zdroj: Wikiwand
Kyvadlo malo 67 metrov, jeho telo vážilo 28 kilogramov a malo priemer 60 centimetrov. Na spodnom konci kyvadla bol hrot, ktorý pri každom kmitaní vyznačil stopu v piesku na podlahe kostola.
„Veda z neho [kyvadla] získava viac, ako by sa dalo očakávať. Vďaka svojim obrovským rozmerom má prístroj vlastnosti, ktoré by sme sa márne snažili sprostredkovať, keby sme ho skonštruovali v malom meradle, aj keby sme boli akokoľvek opatrní. Už pravidelnosť jeho pohybu sľubuje tie najpresvedčivejšie výsledky.“ Léon Foucault
Z hrotu sa sypal piesok, jeden kyv trval 16 sekúnd. Piesok kreslil na podlahu trajektóriu kyvadla a na prvý pohľad bolo vidieť, ako sa rovina kyvu stáča. Ide o dôsledok pôsobenia Coriolisovej sily, pretože zvolená vzťažná sústava (Zeme) nie je v dôsledku zemskej rotácie inerciálna. Dokonale skonštruované Foucaultovo kyvadlo si zachováva rovinu kyvu v inerciálnej sústave, pod touto rovinou sa však otáča Zem. Vypadávajúci piesok preto vykresľoval na podlahe rozetu.
Pozrite si
Vynález gyroskopu
V roku 1852 vynašiel Foucault gyroskop a zistil, že tuhé kovové telesá sa zahrievajú indukčnými prúdmi – podľa neho ich aj pomenovali (Foucaultove prúdy). Vyvinul tiež metódu na ich oslabenie.
Od roku 1855 pôsobil v Parížskom observatóriu, neskôr v Astronomickom ústave v Paríži. V roku 1865 sa stal členom Francúzskej akadémie vied.
Zomrel mladý
V októbri 1867 začal Foucault strácať cit v rukách. Ochorenie, ktoré mu pravdepodobne spôsobila otrava ortuťou, ktorú používal pri práci, postupovalo rýchlo. Jean Bernard Léon Foucault zomrel vo veku 48 rokov 11. februára 1868 v Paríži. Počas relatívne krátkeho života toho stihol naozaj veľa a jeho kyvadlo sa zapísalo do dejín. Literárny pomník mu postavil vo svojom diele Foucaultovo kyvadlo aj Umberto Eco.
Zdroj: Spektrum.de, WELT, WDR, Wiki.vesmir.sk
(zh)
