Léon Foucault liet draaiing van de aarde zien

De Franse natuurkundige Léon Foucault is één van de namen die de Fransen hebben geëerd met een plek op de Eiffeltoren – 72 grote mannen hebben de eer gekregen om dit icoon van Frankrijk in gouden letters op te mogen sieren en als zodanig vereeuwigd te worden. Maar Foucault’s ster is nog hoger gerezen: er is zelfs een maankrater naar hem genoemd. Toch opmerkelijk voor een student medicijnen die niet tegen bloed kon.

Foucault heeft zijn bekendheid en waardering dan ook niet te danken aan het pad dat hij als jongeling was ingeslagen, maar dat van zijn latere carrière als natuurkundige.

Zo was hij de eerste die metingen deed van de snelheid van het licht, in 1850. Maar de naam van deze kleine Fransman leeft voort vanwege zijn visualisatie van de draaiing van de aarde om haar as, en de manier waarop hij dat deed.

Copernicus had het gezegd in de zestiende eeuw, Galilei had het astronomisch bewezen in de zeventiende eeuw, maar niemand had ooit met eigen ogen gezien dat de aarde rond haar eigen as draait. De wiskundige Marin Mersenne had het wel geprobeerd: hij schoot met een kanon een kogel verticaal de lucht in. Nadat tijdens de vlucht van de kanonskogel de aarde een klein stukje naar het oosten was doorgedraaid, zo was de redenering, zou de kogel vervolgens iets ten westen van het kanon moeten landen. Dat deed de eerste afgeschoten kogel inderdaad. Maar de tweede viel een eind oostwaarts neer. De derde werd na zijn afvaart helemaal nooit teruggezien.

Foucault kreeg het voor elkaar, met zijn beroemd geworden pendule. De idee achter zijn demonstratie is even simpel als de uitwerking ervan doeltreffend is. Stel, boven de Noordpool hangt een pendule heen en weer te zwaaien, vierentwintig uur lang, vastgehouden aan een denkbeeldig punt in de lucht. Doordat de aarde gedurende dat etmaal onder die pendule door draait, beschrijft de pendule vanaf de aarde gezien niet alleen een heen en weer gaande beweging, maar uiteindelijk ook een complete ronding rond de aardas, precies één keer per etmaal. Nu lijkt dit een zuiver theoretische exercitie, maar Foucault voerde hem op 26 maart 1851 uit, en met grote effectiviteit. Weliswaar niet zwevend boven de Noordpool, maar vanaf het plafond van het Panthéon in Parijs. Daar monteerde hij een koord van 67 meter lang met daaraan een bol van 28 kilogram zwaar.

De montage was zodanig dat de slinger met een minimum aan wrijving kon bewegen en ook in zijn draaiing nauwelijks werd gehinderd. Boven de grond had Foucault een cirkel aangebracht met een schaalverdeling met daarop een laagje zand. De passerende pendule zou telkens wat zandkorrels wegduwen bij zijn doorgang, daarmee duidelijk makend welk pad hij al had afgelegd. Veel Parijzenaars waren op de demonstratie afgekomen. Nadat een assistent de pendule in gang had gezet, begon deze aan zijn slingerbeweging.

Foucault schreef later in een artikel over de pendule:

Na een dubbele oscillatie die 15 seconden duurde, zagen we het ongeveer 2,5 millimeter links van zijn startpunt terugkeren. Met dit effect elke volgende oscillatie optredend, groeide de afwijking continu, proportioneel aan het verstrijken van de tijd.

Het publiek was gefascineerd, evenals de Franse wetenschappers. Ze hadden de aarde zien draaien.

Foucault zou voor zijn werk een Copley Medal ontvangen van de Britse Royal Society – een Fransman die geëerd wordt door Engelsen, dat steeg zelfs nog boven de Eiffeltoren én een maankrater uit.

Oorspronkelijk gepubliceerd op 17 september 2013