Τετάρτη, 18 Σεπτεμβρίου 2019

Σαν σήμερα ... 1819, γεννήθηκε ο Γάλλος φυσικός Jean Léon Foucault.



Jean Bernard Léon Foucault

Σαν σήμερα, στις 18 Σεπτεμβρίου 1819, γεννήθηκε στο Παρίσι ο Γάλλος φυσικός Jean Bernard Léon Foucault, γνωστός από το εκκρεμές που φέρει τ' όνομά του ("εκκρεμές του Φουκό").
Ο πατέρας του, Jean Léon Fortuné Foucault, ήταν γνωστός και αναγνωρισμένος εκδότης στο Παρίσι, επειδή εξέδιδε σε τεύχη την Ιστορία της Γαλλίας. Λόγω προβλημάτων υγείας, ο πατέρας του μικρού Μπερνάρ αποσύρθηκε από την εργασία του και η οικογένεια μετακόμισε από το Παρίσι στη Ναντ. Τελικά, ο Jean Léon Fortuné Foucault πέθανε το 1829 όταν ο γιος του ήταν μόλις 10 ετών. Έτσι, η χήρα Foucault αποφάσισε να γυρίσει στο Παρίσι και ο μικρός Μπερνάρ μεγάλωσε μαζί της σ' ένα όμορφο σπίτι, στη γωνία των οδών de Vangirard και d' Assas. Το σπίτι εξακολουθεί να υπάρχει σήμερα και μία πλάκα απ' έξω υπενθυμίζει ποιος είχε μείνει εκεί.


Το σπίτι στο Νο 28 της οδού d' Assas, όπου έμενε
στο Παρίσι ο Φουκό και στο υπόγειό του πραγματοποίησε
το πείραμα για την περιστροφή της Γης.

Από μικρή ηλικία η υγεία του Μπερνάρ, όπως και του πατέρα του, δεν ήταν καλή. Είχε στραβισμό, ήταν κοντός, αδύνατος και ασθενικός. Αυτά τα χαρακτηριστικά τον έκαναν να έχει ντροπαλή συμπεριφορά και λειψή αυτοπεποίθηση. Εξαιτίας της προβληματικής υγείας του και της μάλλον άχαρης νεανικής του εμφάνισης, προτιμούσε να μένει στο σπίτι και να γεμίζει την μοναξιά του με ευφάνταστες δημιουργίες, αφού είχε ικανότητα σε χειροποίητες κατασκευές. Ένας από τους φίλους της νεαρής του ηλικίας ήταν ο Jules Lissajous, που ήταν 2,5 χρόνια μικρότερός του.

Η μητέρα του, προσπαθώντας να του προσφέρει καλή εκπαίδευση, τον έστειλε να φοιτήσει στο Κολέγιο StanislasΟι καθηγητές του εκεί τον θεωρούσαν μάλλον τεμπέλη, αφού δεν παρέδιδε τις εργασίες του έγκαιρα. Έτσι, η μητέρα του υποχρεώθηκε να του προσφέρει και κατ' οίκον μαθήματα για την ολοκλήρωση των βασικών σπουδών του. 
To 1839 συνέχισε σπουδές στην Ιατρική και συγκεκριμένα στη χειρουργική με την καθοδήγηση του καθηγητή Alfred François Donné, αφού αυτή ήταν κι επιθυμία της μητέρας του. Σύντομα διαπίστωσε ότι η χειρουργική και η επιδεξιότητα να δουλεύει με τα χέρια του δεν ήταν το ίδιο πράγμα. Η επαφή για πρώτη φορά με αίμα στο χειρουργείο τον έκανε να παρατήσει την Ιατρική άμεσα. 


Διαφημιστική κάρτα σοκολάτας που
έχει εικόνα του Φουκό.

Έτσι, ξεκίνησε ν' ασχολείται με την Πειραματική Φυσική και ιδίως την Οπτική. Είναι αυτός που έθεσε τις βάσεις της νεότερης Οπτικής. Επιπλέον μαζί με τον φίλο του Φιζό (Armand Hippolyte Louis Fizeau), που είχε γνωρίσει όταν ακόμη ήταν στην Ιατρική, έδειξαν ενδιαφέρον για την φωτογραφία και την μέθοδο της δαγκεροτυπίας που είχε παρουσιαστεί εκείνα τα χρόνια. Οι Φουκό και Φιζό ήταν που τράβηξαν την πρώτη φωτογραφία του Ήλιου στις 2 Απριλίου 1845. 
Το καλό αποτέλεσμα από την ενασχόληση του Φουκό με την φωτογραφία έκανε τον καθηγητή Donné να τον προσλάβει για εργαστηριακό βοηθό του. Δουλεύοντας ο Φουκό εργαστηριακά κι αφού βρήκε ότι μπορούσε να παίρνει φωτογραφίες δια μέσου του φακού του μικροσκοπίου, σύντομα ανακάλυψε μια ισχυρή φωτεινή πηγή για να μπορεί να κάνει καλύτερες λήψεις.
Το 1845 ο Φουκό με τον Donné δημοσίευσαν το βιβλίο "A course of microscopy" όπου υπήρχαν 80 φωτογραφίες τραβηγμένες με το μικροσκόπιο.

Την ίδια χρονιά έγινε διευθυντής του καθημερινού επιστημονικού περιοδικού "Journal des Débats" ("Εφημερίδα των Συζητήσεων") του Παρισιού, παίρνοντας τη θέση του Donné που παραιτήθηκε λόγω ηλικίας
Η εξαιρετική δουλειά του Φουκό με τη συνδρομή του Φιζό, κίνησε το ενδιαφέρον του François Arago (Φρανσουά Αραγκό), διευθυντή του αστεροσκοπείου του Παρισιού, με αποτέλεσμα να ακολουθήσουν πολλές φωτογραφίες και διάφορα πειράματα. 


Το εκκρεμές του Φουκό στο Πάνθεον.

Με το γνωστό «Πείραμα του Φουκό» ή πείραμα του εκκρεμούς που επιχείρησε το 1851, απέδειξε την περιστροφή της Γης περί τον άξονά της. 
Συγκεκριμένα, σύμφωνα με τα περιοδικά της εποχής, ο Φουκό απέδειξε πειραματικά την περιστροφική κίνηση της Γης στις 6 Ιανουαρίου 1851. Σύμφωνα με όσα έχει καταγράψει ο ίδιος στο ημερολόγιό του, περίπου στις 2 π.μ., είχε μια έμπνευση. Συνειδητοποίησε ότι αν μπορούσε να επινοήσει έναν τρόπο για να κρεμάσει ένα εκκρεμές από μια οροφή με τέτοιο τρόπο ώστε το εκκρεμές να είναι ελεύθερο να αιωρείται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, θα μπορούσε να δει την επίδραση της περιστροφής της Γης. 
Συνειδητοποίησε ότι το εκκρεμές έπρεπε να σχεδιαστεί πολύ προσεκτικά. Η σφαίρα έπρεπε να είναι απόλυτα συμμετρική. Κατά την εκκίνησή του, το εκκρεμές θα έπρεπε να ελευθερωθεί απαλά, καθώς η παραμικρή ώθηση θα κατέστρεφε την επίδειξη. 
Το εκκρεμές που έφτιαξε αποτελείτο από ένα χαλύβδινο σύρμα 2 μέτρων με ένα ορειχάλκινο βαρίδι 5 κιλών στην άκρη του και μπορούσε να αιωρείται ελεύθερα. Παρατήρησε ότι το επίπεδο της ταλάντωσης περιστρεφόταν αργά σε σχέση με το έδαφος. 
Αφού ολοκλήρωσε το πείραμα με επιτυχία στο υπόγειο του σπιτιού του, ήταν έτοιμος να το δοκιμάσει σε μεγαλύτερη κλίμακα. 


Ο Φουκό με τον Φιζό κατά την επίδειξη στο Πάνθεον.

Στις 2 Φεβρουαρίου 1851, ο Φουκό έστειλε μια ειδοποίηση προς τους επιστήμονες στο Παρίσι λέγοντας: "Καλείστε να δείτε την περιστροφή της Γης".
Την επόμενη μέρα, στο Meridian Room (Δωμάτιο του Μεσημβρινού) του Αστεροσκοπείου του Παρισιού, οι προσκεκλημένοι επιστήμονες έγιναν μάρτυρες του πρώτου πετυχημένου πειράματος για την παρατήρηση της περιστροφικής κίνησης της Γης μ' ένα εκκρεμές μήκους 11 μέτρων 
Παρά το γεγονός ότι η πρώτη επίδειξη ήταν επιτυχημένη, το ελιτίστικο επιστημονικό κατεστημένο που δεν είχε αποδεχθεί ποτέ τον Φουκό εξαιτίας της έλλειψης πανεπιστημιακών τίτλων, καθυστέρησε να εκτιμήσει τα αποτελέσματα του πειράματος.  Ενδεχομένως να ήταν ενοχλημένοι γιατί δεν είχαν κάνει οι ίδιοι την ανακάλυψη. Κάποιοι προσπάθησαν να διεκδικήσουν την προτεραιότητα στην ανακάλυψη, αλλά ο Φουκό ήταν πράγματι ο πρώτος που πρότεινε μια μαθηματική σχέση (νόμος ημιτόνου) που συνόδευε το πείραμα. Στην πραγματικότητα, μερικοί επιστήμονες εκείνη την εποχή προέβλεπαν ότι η επίδραση του πειράματος του Φουκό θα ήταν τόσο μικρή, που θα περνούσε απαρατήρητο. 

Όμως τα πράγματα δεν έγιναν έτσι. Στις 31 Μαρτίου 1851 ο Φουκό επανέλαβε δημόσια και πάλι την επίδειξή του, παρουσία του Ναπολέοντα Γ', στο Πάνθεον του Παρισιού, ένα ιδανικό κτίριο για μια τέτοια επίδειξη, λόγω του θόλου του. Το εκκρεμές που χρησιμοποίησε αυτή τη φορά ήταν ακόμη μεγαλύτερο,  με σύρμα μήκους 67 μέτρων και σφαιρικό βαρίδι 28 κιλών, διαμέτρου 38 εκατοστών. Το πείραμα ήταν εντυπωσιακό και έγινε με επιτυχία. Ο Φουκό είχε φροντίσει να σκεπάσει το μαρμάρινο δάπεδο με μια ξύλινη πλατφόρμα που την είχε καλύψει με άμμο. Έτσι, η μυτερή προεξοχή (δείκτης) που υπήρχε στο βαρίδι χάραζε την άμμο, κάνοντας να φαίνεται καθαρά η αργή κυκλική κίνηση. 
Η επιτυχημένη επίδειξη μπροστά σ' ένα πολύ μεγάλο πλήθος εξελίχθηκε σε προσωπική επιτυχία του Φουκό.


Γαλλικό γραμματόσημο του 1958
για τον Φουκό.


Το 1855, η αρχική κατασκευή του εκκρεμούς που χρησιμοποιήθηκε στο Πάνθεον, μετακινήθηκε στο Conservatoire des Arts et Métiers στο Παρίσι. Το 1902, με αφορμή τα 50 χρόνια του πειράματος, φτιάχτηκε μια δεύτερη προσωρινή εγκατάσταση στο Πάνθεον.  
Το 1995, λόγω ανακατασκευής του Μουσείου, το αρχικό εκκρεμές μετακινήθηκε και πάλι στο Πάνθεον, αλλά αργότερα επέστρεψε στο μουσείο (Musée des Arts et Métiers) πριν αυτό ξανανοίξει το 2000.
Στις 6 Απριλίου 2010, το σύρμα που συγκρατούσε το βαρίδι στο Musée des Arts et Métiers έσπασε, προκαλώντας ανεπανόρθωτη ζημιά στο εκκρεμές και στο μαρμάρινο πάτωμα του μουσείου.
Από το 1995 ένα ακριβές αντίγραφο του αρχικού εκκρεμούς είχε τοποθετηθεί μόνιμα κάτω από το θόλο του Πάνθεον μέχρι το 2014, οπότε χρειάστηκε να μετακινηθεί, λόγω εργασιών ανακαίνισης του κτιρίου. Έκτοτε, το εκκρεμές έχει τοποθετηθεί ξανά.
Επειδή η κίνηση ενός τέτοιου εκκρεμούς είναι μεγαλειώδης, σε πολλά μέρη έχει τοποθετηθεί μια τέτοια εγκατάσταση.  

Το 1852 ο Φουκό ανακάλυψε το γυροσκόπιοΤο γυροσκόπιο, ήταν άλλη μια κατασκευή που επιβεβαίωνε την περιστροφική κίνηση της Γης. 
Γυροσκόπιο.

Τρία χρόνια αργότερα, ο Φουκό τιμήθηκε με το Μετάλλιο Copley της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου, για τις προσπάθειές του ν' αποδείξει την περιστροφική κίνηση της Γης.


Το 1855 εργάσθηκε ως φυσικός στο Αστεροσκοπείο του Παρισιούθέση που φτιάχτηκε ειδικά γι' αυτόν από τον αυτοκράτορα Ναπολέων Γ', μιας και δεν ήταν κάτοχος κανενός πτυχίου. Εκεί κατασκεύασε μεγάλα τηλεσκόπια με καινοτόμα χαρακτηριστικά και έκανε πειράματα με εξαιρετικά αποτελέσματα.

Ακόμη ασχολήθηκε κι έκανε σημαντικές ανακαλύψεις στη Χημεία, τον Ηλεκτρισμό και το Μαγνητισμό. Ας θυμηθούμε τα γνωστά ρεύματα Foucault (ή δινορεύματα ή ρεύματα Eddy). 
Το 1862, σε συνεργασία και πάλι με τον Φιζό, έκαναν για πρώτη φορά επιτυχημένες μετρήσεις της ταχύτητας του φωτός στο κενό, τον αέρα και τα διαφανή σώματα. 

Το 1864 επίσης έγινε μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου και λίγο αργότερα της Γερμανικής Ακαδημίας Επιστημόνων. Το 1865  έγινε μέλος της Ακαδημίας των Επιστημών  στο Παρίσι παίρνοντας τη θέση του Clapeyron.
Οι περισσότερες εργασίες του Φουκό δημοσιεύτηκαν στα «Πρακτικά» της Ακαδημίας των Παρισίων (1847-1869).

Το doodle που αφιέρωσε η Google στον Φουκό το 2013,
για την επέτειο της γέννησής του.

Τον Ιούλιο 1867 υπέστη ξαφνικά εγκεφαλικό επεισόδιο και από τον Οκτώβριο του ίδιου έτους δεν μπορούσε να χρησιμοποιήσει τα χέρια του, επειδή δεν τα αισθανόταν. 
Στις 11 Φεβρουαρίου 1868, σε ηλικία μόλις 49 ετών, πέθανε από ασθένεια του εγκεφάλου.
Τάφηκε στο νεκροταφείο της Montmartre στο Παρίσι. Όλα αυτά πιθανόν ήταν αποτελέσματα μιας πολλαπλής σκλήρυνσης.
Όμως, μερικοί ιστορικοί θεωρούν ως πιο πιθανή αιτία του θανάτου του Φουκό, την έκθεσή του σε χημικές ουσίες που χρησιμοποιούσε στα πειράματά του.

Προς τιμήν του Φουκό έχει δοθεί το όνομά του στον "Κρατήρα Φουκό» στη Σελήνη και στον αστεροειδή 5668 Foucault
  • Το εκκρεμές του Φουκό σε βίντεο από το Πάνθεον στο Παρίσι (1:21).
  • Παρουσίαση της περιστροφικής κίνησης στερεού (σφαίρας) από τον καθηγητή του ΜΙΤ Walter Lewin (γυροσκόπιο) (αγγλικά, 49:13).

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου