Foucaultsches (28) und Bravaissches (8) Pendel

Einzigartiges Pendel, das zwei verschiedene Experimente aus dem Jahr 1851 vereint, die jeweils auf ihre Weise die Rotation der Erde nachwiesen.

Das bekannteste ist das Foucaultsche Pendel, dessen Schwingungsebene sich ändert, weil sich die Erde unter ihm dreht.

Das zweite war das kegelförmige Pendel vonAuguste Bravais, das so unauffällig war, dass man nur schwer ein Echo davon finden kann, und das seitdem niemand mehr nachgebaut zu haben schien. Es zeigte, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Pendels nicht dieselbe sein konnte, wenn es sich im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn drehte, weil sich die Erde unter ihm drehte. Meine ersten Versuche, dieses vergessene Experiment wiederzubeleben, datieren aus dem Jahr 2004. Nach mehreren Versuchen kam mir schließlich die Idee, diese beiden unterschiedlichen Erfahrungen in einem einzigen Objekt zu vereinen.

Das Pendel:

Es ist ein 4 kg schwerer Bronzeblock, der mit einem Invar-Draht an einem Kardangelenk aufgehängt ist. Unter ihm befindet sich ein kleiner Magnet, der durch abstoßende elektromagnetische Impulse vertrieben wird. Durch Betätigen eines einfachen Schalters kann man zwischen dem Foucault- und dem Bravais-Experiment wählen. Schalter nach oben, das Pendel schwingt. Schalter nach unten, es dreht sich.

Foucaultsches Pendel	Bravais-Pendel
Angetrieben von einem Elektromagneten, der sich in der Achse befindet.	Wird von 9 Elektromagneten angetrieben, die im Kreis angeordnet sind.
Schwingt	Dreht sich
Seine Schwingungsebene dreht sich, weil sich die Erde unter ihm dreht.	Die Zeit für eine Umdrehung hängt von der Drehrichtung ab, da sich die Erde unter ihm dreht.
Seine Umlaufzeit hängt vom Breitengrad ab: 24 Stunden am Nordpol, 33:13 Uhr in meinem Atelier, 48 Stunden in Kairo, unendlich am Äquator.	Die Differenz zwischen den Umdrehungszeiten im Stunden- und im Gegenuhrzeigersinn hängt vom Breitengrad ab: 0.000287 Sekunden am Nordpol, 0.000220 Sekunden in meiner Werkstatt, 0.000143 Sekunden in Kairo, 0 Sekunden am Äquator.
Ein Beobachter auf der Erde sieht, dass sich das Pendel dreht. Ein Beobachter außerhalb des Sonnensystems sieht, dass das Pendel schwingt, ohne sich zu drehen, und dass sich die Erde unter ihm dreht.	Ein Beobachter auf der Erde sieht, dass sich das Pendel in einer Richtung langsamer dreht als in der anderen. Ein Beobachter außerhalb des Sonnensystems sieht, dass die Rotationsgeschwindigkeit in beiden Richtungen gleich ist.

De Foucault:

Es wird von einem axialen Elektromagneten angetrieben. Wenn man das Pendel in Richtung des Zentrums loslässt, hält der Elektromagnet die Schwingung auf unbestimmte Zeit aufrecht.

Da sich die Erde unter dem Pendel dreht, wird die Schwingungsebene eines Beobachters auf der Nordhalbkugel nach und nach im Uhrzeigersinn rotieren. Die Rotationsgeschwindigkeit hängt vom Breitengrad ab, auf dem er sich befindet: An den Polen dreht er sich in 24 Stunden, unter dem Äquator gar nicht mehr.

De Bravais:

Es wird von neun kreisförmig angeordneten Elektromagneten angetrieben. Wenn man das Pendel in Kreisform wirft, halten die Elektromagneten die Umdrehung auf unbestimmte Zeit aufrecht: Es ist ein kegelförmiges Pendel.

Da sich die Erde unter dem Pendel dreht, sieht ein Beobachter auf der Nordhalbkugel eine schnellere Drehung im Uhrzeigersinn, aber eine langsamere Drehung im Gegenuhrzeigersinn. Seine natürliche Umlaufgeschwindigkeit findet sich nur unterhalb des Äquators, sie unterscheidet sich zunehmend, je näher man einem Pol kommt.

Dieses eine Pendel zeigt uns also durch zwei völlig unterschiedliche Herangehensweisen, dass sich die Erde dreht, dass sie rund ist, und es zeigt uns auch den Breitengrad an, auf dem es aufgestellt ist.

Time lapse of two weeks of rotations of the Foucault pendle, where you can see that his accuracy was 1% during the two weeks of operation visible in the video.

Diejenigen, die technische Details bevorzugen, gehen stattdessen hier.