Začněme na pólu, pro jednoduchost. Představme si, že tam postavíme věžičku a z ní pověsíme kyvadlo tak, aby při svém pohybu kreslilo stopu do sněhu pod sebou. Kyvadlo bude k věžičce připevněné kloubem, který se může volně otáčet. Kyvadlo rozhoupeme – a čekáme…
Když se ke kyvadlu za hodinu vrátíme, můžeme si všimnou něčeho zvláštního. Stopa kyvadla ve sněhu není jenom rovná čára, ale spíš vějířek. Za další hodinu bude vějířek o něco širší, až nakonec za 24 hodin z něj bude plný kruh.
Jsou jen dvě možná vysvětlení – buď se otáčí kyvadlo, nebo sníh pod ním. Jenže kyvadlo to být nemůže, rozhoupali jsme ho přece jenom v jednom směru a nemá důvod se otáčet. Musí se tedy otáčet sníh pod ním, a to neznamená nic menšího, než že se otáčí celá planeta Země se vším, co je na ní. Jen kyvadlo díky své setrvačnosti a svému otočnému kloubu se kýve beze změny, zatímco planeta pod ním se otáčí.
Foucaultovo kyvadlo. Zdroj: Kudyznudy
Takhle krásně to bohužel funguje jen na dvou místech, kterými jsou severní a jižní pól. Tam je kloub kyvadla umístěný přesně v ose otáčení planety a ta se pod ním otočí za 24 hodin. Pověsíme-li kyvadlo místo severního pólu třeba v Praze na Karlovo náměstí (kde skutečně jedno visí), bude jeho kloub vůči zemské ose pod úhlem asi 40° a právě tenhle úhel způsobí, že stopě kyvadla bude trvat obejít celý kruh déle než 24 hodin. Čím jižněji kyvadlo pověsíme, tím pomaleji se pod ním bude dělat vějířek, až nakonec na rovníku se nebude dělat vůbec. Když se začneme blížit k jižnímu pólu, bude se tvorba vějířku zase zrychlovat, jen tentokrát se bude tvořit v opačném směru1.
Zdroje k hlubšímu bádání
1. Zpráva Léona Foucaulta o svém vynálezu: FOUCAULT, M.L. Physical demonstration of the rotation of the earth by means of the pendulum. Online. Journal of the Franklin Institute. 1851, roč. 51, č. 5, s. 350-353. ISSN 00160032. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/0016-0032(51)90993-3.
2. Kniha Umberta Eca, ve které hraje symbolismus kyvadla svou roli: ECO, Umberto. Foucaultovo kyvadlo. Praha: Argo, 2015. ISBN 978-80-257-1058-6.
1: Doba, jakou trvá, než stopa kyvadla udělá kruh, se dá vypočítat jako 24/sin(α). α značí zeměpisnou šířku místa, ve kterém kyvadlo pověsíme. Na pólu sin(90°)=1, zatímco na rovníku sin(0°)=0, takže kyvadlo se tam neotáčí vůbec.