Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:36 • sest 21:19 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 16:44 • Sest 05:50 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 04:37 • Síðdegis: 17:05 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:57 • Síðdegis: 23:09 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Hugvísindi Vísindasaga
Náttúruvísindi og verkfræði Eðlisfræði: fræðileg

Hver var Léon Foucault?

Þorsteinn Vilhjálmsson

Franski eðlisfræðingurinn Jean Bernard Léon Foucault, sem yfirleitt gekk undir nafninu Léon Foucault, fæddist í París 18. september 1819. Hann hlaut ekki þjálfun í vísindastörfum en var óvenju næmur að skilja náttúruna og jafnframt gæddur rómaðri handlagni. Þessar gáfur gerðu honum kleift að gera krefjandi og nákvæmar tilraunir með pendúlinn sem við hann er kenndur, smíða nýja og endurbætta stjörnukíkja, bæta aðferðir í ljósmyndun svo um munaði, mæla ljóshraðann í lofti og í vatni, finna upp snúðinn (gyroscope) og fleira sem of langt yrði upp að telja.



Gröf Léon Foucaults (1819-1868) í Montmartre-kirkjugarðinum í París.

Faðir Léons hafði getið sér góðan orðstír sem bókaútgefandi en lét af störfum vegna heilsubrests þegar sonurinn var kornungur. Fjölskyldan flutti frá París til Nantes en það kom fyrir ekki því að Foucault eldri lést þegar sonurinn var 9 ára. Móðir Foucaults flutti þá með son sinn aftur til Parísar og hann bjó hjá henni alla ævi í góðu húsi á vinstri bakka Signu. Þar geta ferðalangar séð veglegar minningartöflur um þennan merka vísindamann.

Léon Foucault var hvorki gerðarlegur né tápmikill sem barn. Hann var nærsýnn á öðru auga en fjarsýnn á hinu og má nærri geta að hann hefur ekki orðið fríðari af því. Hann varð snemma einrænn en móðir hans vildi veita honum góða menntun og setti hann í bestu skóla Parísarborgar. Hann hafði þó ekki áhuga á skólagöngu og kennararnir töldu hann latan við námið enda var hann alla tíð seinvirkur. Móðir hans reyndi að bæta úr þessu með því að fá honum sérkennara sem tóku hann í aukatíma eins og það er kallað nú á dögum. Það bar talsverðan árangur en pilturinn lauk þó ekki háskólanámi eins og að var stefnt.

Í stað þess að sinna skólabókunum fór Foucault að sýna aðra hæfileika. Á unglingsárum smíðaði hann ýmis leikföng, tæki og tól á borð við gufuvél og ritsíma. Það leiðir hugann að Ísak Newton (1642-1727) sem smíðaði meðal annars fjölda sólúra í æsku enda var tæknin þá ekki komin eins langt og á tímum Foucaults tæpum tveimur öldum síðar. En margt fleira er sameiginlegt með Newton og Foucault, til að mynda föðurleysið og sérkennilegt lundarfar.

Handlagni Foucaults varð til þess að móðir hans vildi gera úr honum lækni og hann innritaðist í læknaskóla í París tvítugur að aldri. Hann tók góðum framförum í fyrstu og vakti athygli kennara síns, Alfreds Donné (1801-1878). En svo kom að því að stúdentinn varð að heimsækja spítala í náminu og sá blóð. Við það féll hann í yfirlið og gerði sér í framhaldinu grein fyrir því að hann mundi aldrei geta unnið læknisstörf. Má geta þess til gamans að Charles Darwin (1809-1887) er sagður hafa orðið fyrir svipaðri reynslu í Háskólanum í Edinborg um það bil 10 árum fyrr. Foucault hætti náminu eins og Darwin en kennarinn sá sér leik á borði að nýta hæfileika hans engu að síður í þágu læknavísindanna, og réð hann til sín sem aðstoðarmann.

Foucault eignaðist fáa vini en þó vildi svo til að nokkrir æskuvinir hans urðu síðar frægir vísindamenn, einkum þó eðlisfræðingurinn Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819-1896). Þegar þeir félagar, Fizeau og Foucault, voru um tvítugt hélt franski uppfinningamaðurinn Louis-Jacques Daguerre (1787-1851) fyrirlestra í París um brautryðjandi aðferðir sínar við ljósmyndun. Þeir hófust þegar handa um tilraunir og endurbætur og Foucault fann meðal annars aðferð til að taka ljósmyndir í smásjá á rannsóknastofu Donnés, en til þess þurfti meðal annars að finna upp sterkan ljósgjafa sem lá engan veginn á lausu á þessum tíma.



Jean Bernard Léon Foucault, líklega sjálfsmynd tekin um 1840, ein af fyrstu daguerremyndunum. Daguerremynd er ljósmynd gerð með aðferð L. Daguerre sem fann upp fyrstu nothæfu ljósmyndunaraðferðina ásamt J. N. Niépce.


Donné var á þessum árum vísindaritstjóri dagblaðs í París en lét af því starfi árið 1845 og fékk Foucault til að taka við. Er skemmst frá því að segja að þessi feimni og pasturslitli ungi maður sinnti þessu starfi með miklum ágætum. Verkefnið fólst bæði í því að gera störf vísindamanna skiljanleg og aðgengileg almenningi og eins í að leggja mat á hvers kyns nýjungar og nýmæli. Joseph Bertrand skrifaði stutta ævisögu Foucaults árið 1882 og kemst svo að orði um þetta:
Foucault var ævinlega kurteis en leitaði samt sannleikans og setti fram álit sitt að vandlega íhuguðu máli. Hann hafði áður verið með öllu óþekktur ungur maður sem hafði hvorki birt nein vísindarit né gert vísindauppgötvanir svo að vitað væri, en hann sýndi engu að síður gott vald á efninu með hæglæti sínu ásamt hreinskilni sem vakti gremju hjá ýmsum leiðtogum vísindanna.
Frakkinn Francois Arago (1786-1853), sem var í rauninni bæði stjórnmálamaður og vísindamaður, hafði upphaflega getið sér gott orð fyrir mælingar á lengdarbaugnum sem liggur um París og þar með á stærð jarðarinnar. Hann tók eftir ljósmyndunartilraunum Fizeaus og Foucault og fékk þá til að reyna taka ljósmyndir af sólinni. Það tókst þeim fyrstum manna og myndir þeirra sýndu sólblettina vel.

Eftir þetta lagði Arago fyrir þessa ungu menn að mæla hraða ljóssins í vatni. Hann hafði haft hug á að gera þetta sjálfur en hafði ekki nógu góða sjón til þess. Þeir hófust handa en skömmu síðar skildu leiðir þeirra. Engu að síður gerðu þeir báðir tilraunir sem hafa orðið frægar í sögu ljósfræðinnar og varða bæði hraða ljóssins og innsta eðli þess.

Eftir merkar tilraunir í ljósmyndun og ljósfræði sneri Foucault sér að tilraunum og mælingum sem varða snúning jarðarinnar um möndul sinn. Hann smíðaði fyrst pendúl sem var þannig hengdur upp að hann gæti hreyfst eða sveiflast jafnt í hvaða stefnu sem er. Hann gerði sér grein fyrir því að jörðin mundi snúast undir pendúlnum og því mundi okkur sýnast sveiflustefnan breytast í sífellu. Þess má geta að menn geta skoðað pendúl af þessu tagi í húsi Orkuveitu Reykjavíkur á Bæjarhálsi. Áhrifamest er að sjálfsögðu að skoða hann í skýjuðu veðri þegar ekki sést til sólar og velta fyrir sér hvað hann segir okkur um hreyfingu jarðarinnar.



Pendúll Foucault.

En Foucault lét ekki hér við sitja heldur hélt áfram að rannsaka snúning jarðar með því að smíða svokallaðan snúð (e. gyroscope). Þá er snældu eða skopparakringlu komið þannig fyrir að ás hennar getur snúist miðað við jörð án mótstöðu. Ef ásinn er til dæmis upphaflega stilltur þannig að hann vísi á norðurpól himins þá gerir hann það áfram þó að tækið sé fært úr stað. Þannig má sem sé gera sér áttavita sem tekur seguláttavitanum fram í því að hann sýnir ekki segulskekkju heldur vísar á raunverulegan norðurpól jarðar í stað segulpólsins. Þessi uppgötvun hafði ekki mikið nytjagildi þegar Foucault gerði hana um miðja 19. öld en nú á dögum er snúðurinn til dæmis notaður í flugvélum og við stýringu stjörnusjónauka, bæði á jörðu niðri og úti í geimnum í Hubble-sjónaukanum

Þó að Foucault ynni þannig mörg og merk vísindaafrek var á brattann að sækja fyrir hann í samfélagi vísindanna vegna menntunarskortsins. Hann þótti til dæmis ekki vel að sér í stærðfræði eða stærðfræðilegri framsetningu eðlisfræðinnar og var ekki „í klúbbnum“ eins og stundum er sagt. Frami hans og frægð kom því ekki fyrst frá föðurlandinu heldur frá Bretlandi þar sem honum var veittur verðlaunapeningur Copleys árið 1855. Þegar honum var loksins sýndur heiður í Frakklandi var það ekki vísindasamfélagið sem þar var að verki heldur Napóleon þriðji keisari. Hann var sjálfur áhugamaður um vísindi og lét stofna handa Foucault stöðu eðlisfræðings við Keisaralegu stjörnuathugunarstöðina í París. Þar stóð hann fyrir smíði frábærra stjörnukíkja, gerði margar vísindalegar uppgötvanir og mældi hraða ljóssins með meiri nákvæmni en nokkrum öðrum hafði tekist; gildið sem hann fékk var innan við hálft prósent frá því rétta.

Á árunum eftir 1860 var Foucault sýndur margvíslegur heiður og sómi, bæði innan Frakklands og utan. En þegar líða tók á 7. áratuginn tók heilsu hans að hraka. Hann fann til dofa í höndum og sjúkdómurinn ágerðist ört þrátt fyrir að móðir hans gerði allt sem í hennar valdi stóð til að bægja honum frá. Talið er hugsanlegt að veikindin hafi að hluta til stafað af því að Foucault fékkst alla ævi við sterk og eitruð efni á borð við kvikasilfur, en einnig kunna erfðir að hafa komið við sögu. Svo mikið er víst að þessi frægi og eftirminnilegi vísindamaður, "furðufugl vísindanna" eins og hann hefur verið kallaður, lést á heimili sínu í París 11. febrúar 1868, einungis 49 ára að aldri.

Heimildir, lesefni og myndir:

Höfundur

Þorsteinn Vilhjálmsson

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Útgáfudagur

30.10.2006

Spyrjandi

Auðna Guðgeirsdóttir

Efnisorð

Tilvísun

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hver var Léon Foucault?“ Vísindavefurinn, 30. október 2006. Sótt 20. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=6346.

Þorsteinn Vilhjálmsson. (2006, 30. október). Hver var Léon Foucault? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=6346

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hver var Léon Foucault?“ Vísindavefurinn. 30. okt. 2006. Vefsíða. 20. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=6346>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hver var Léon Foucault?
Franski eðlisfræðingurinn Jean Bernard Léon Foucault, sem yfirleitt gekk undir nafninu Léon Foucault, fæddist í París 18. september 1819. Hann hlaut ekki þjálfun í vísindastörfum en var óvenju næmur að skilja náttúruna og jafnframt gæddur rómaðri handlagni. Þessar gáfur gerðu honum kleift að gera krefjandi og nákvæmar tilraunir með pendúlinn sem við hann er kenndur, smíða nýja og endurbætta stjörnukíkja, bæta aðferðir í ljósmyndun svo um munaði, mæla ljóshraðann í lofti og í vatni, finna upp snúðinn (gyroscope) og fleira sem of langt yrði upp að telja.



Gröf Léon Foucaults (1819-1868) í Montmartre-kirkjugarðinum í París.

Faðir Léons hafði getið sér góðan orðstír sem bókaútgefandi en lét af störfum vegna heilsubrests þegar sonurinn var kornungur. Fjölskyldan flutti frá París til Nantes en það kom fyrir ekki því að Foucault eldri lést þegar sonurinn var 9 ára. Móðir Foucaults flutti þá með son sinn aftur til Parísar og hann bjó hjá henni alla ævi í góðu húsi á vinstri bakka Signu. Þar geta ferðalangar séð veglegar minningartöflur um þennan merka vísindamann.

Léon Foucault var hvorki gerðarlegur né tápmikill sem barn. Hann var nærsýnn á öðru auga en fjarsýnn á hinu og má nærri geta að hann hefur ekki orðið fríðari af því. Hann varð snemma einrænn en móðir hans vildi veita honum góða menntun og setti hann í bestu skóla Parísarborgar. Hann hafði þó ekki áhuga á skólagöngu og kennararnir töldu hann latan við námið enda var hann alla tíð seinvirkur. Móðir hans reyndi að bæta úr þessu með því að fá honum sérkennara sem tóku hann í aukatíma eins og það er kallað nú á dögum. Það bar talsverðan árangur en pilturinn lauk þó ekki háskólanámi eins og að var stefnt.

Í stað þess að sinna skólabókunum fór Foucault að sýna aðra hæfileika. Á unglingsárum smíðaði hann ýmis leikföng, tæki og tól á borð við gufuvél og ritsíma. Það leiðir hugann að Ísak Newton (1642-1727) sem smíðaði meðal annars fjölda sólúra í æsku enda var tæknin þá ekki komin eins langt og á tímum Foucaults tæpum tveimur öldum síðar. En margt fleira er sameiginlegt með Newton og Foucault, til að mynda föðurleysið og sérkennilegt lundarfar.

Handlagni Foucaults varð til þess að móðir hans vildi gera úr honum lækni og hann innritaðist í læknaskóla í París tvítugur að aldri. Hann tók góðum framförum í fyrstu og vakti athygli kennara síns, Alfreds Donné (1801-1878). En svo kom að því að stúdentinn varð að heimsækja spítala í náminu og sá blóð. Við það féll hann í yfirlið og gerði sér í framhaldinu grein fyrir því að hann mundi aldrei geta unnið læknisstörf. Má geta þess til gamans að Charles Darwin (1809-1887) er sagður hafa orðið fyrir svipaðri reynslu í Háskólanum í Edinborg um það bil 10 árum fyrr. Foucault hætti náminu eins og Darwin en kennarinn sá sér leik á borði að nýta hæfileika hans engu að síður í þágu læknavísindanna, og réð hann til sín sem aðstoðarmann.

Foucault eignaðist fáa vini en þó vildi svo til að nokkrir æskuvinir hans urðu síðar frægir vísindamenn, einkum þó eðlisfræðingurinn Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819-1896). Þegar þeir félagar, Fizeau og Foucault, voru um tvítugt hélt franski uppfinningamaðurinn Louis-Jacques Daguerre (1787-1851) fyrirlestra í París um brautryðjandi aðferðir sínar við ljósmyndun. Þeir hófust þegar handa um tilraunir og endurbætur og Foucault fann meðal annars aðferð til að taka ljósmyndir í smásjá á rannsóknastofu Donnés, en til þess þurfti meðal annars að finna upp sterkan ljósgjafa sem lá engan veginn á lausu á þessum tíma.



Jean Bernard Léon Foucault, líklega sjálfsmynd tekin um 1840, ein af fyrstu daguerremyndunum. Daguerremynd er ljósmynd gerð með aðferð L. Daguerre sem fann upp fyrstu nothæfu ljósmyndunaraðferðina ásamt J. N. Niépce.


Donné var á þessum árum vísindaritstjóri dagblaðs í París en lét af því starfi árið 1845 og fékk Foucault til að taka við. Er skemmst frá því að segja að þessi feimni og pasturslitli ungi maður sinnti þessu starfi með miklum ágætum. Verkefnið fólst bæði í því að gera störf vísindamanna skiljanleg og aðgengileg almenningi og eins í að leggja mat á hvers kyns nýjungar og nýmæli. Joseph Bertrand skrifaði stutta ævisögu Foucaults árið 1882 og kemst svo að orði um þetta:
Foucault var ævinlega kurteis en leitaði samt sannleikans og setti fram álit sitt að vandlega íhuguðu máli. Hann hafði áður verið með öllu óþekktur ungur maður sem hafði hvorki birt nein vísindarit né gert vísindauppgötvanir svo að vitað væri, en hann sýndi engu að síður gott vald á efninu með hæglæti sínu ásamt hreinskilni sem vakti gremju hjá ýmsum leiðtogum vísindanna.
Frakkinn Francois Arago (1786-1853), sem var í rauninni bæði stjórnmálamaður og vísindamaður, hafði upphaflega getið sér gott orð fyrir mælingar á lengdarbaugnum sem liggur um París og þar með á stærð jarðarinnar. Hann tók eftir ljósmyndunartilraunum Fizeaus og Foucault og fékk þá til að reyna taka ljósmyndir af sólinni. Það tókst þeim fyrstum manna og myndir þeirra sýndu sólblettina vel.

Eftir þetta lagði Arago fyrir þessa ungu menn að mæla hraða ljóssins í vatni. Hann hafði haft hug á að gera þetta sjálfur en hafði ekki nógu góða sjón til þess. Þeir hófust handa en skömmu síðar skildu leiðir þeirra. Engu að síður gerðu þeir báðir tilraunir sem hafa orðið frægar í sögu ljósfræðinnar og varða bæði hraða ljóssins og innsta eðli þess.

Eftir merkar tilraunir í ljósmyndun og ljósfræði sneri Foucault sér að tilraunum og mælingum sem varða snúning jarðarinnar um möndul sinn. Hann smíðaði fyrst pendúl sem var þannig hengdur upp að hann gæti hreyfst eða sveiflast jafnt í hvaða stefnu sem er. Hann gerði sér grein fyrir því að jörðin mundi snúast undir pendúlnum og því mundi okkur sýnast sveiflustefnan breytast í sífellu. Þess má geta að menn geta skoðað pendúl af þessu tagi í húsi Orkuveitu Reykjavíkur á Bæjarhálsi. Áhrifamest er að sjálfsögðu að skoða hann í skýjuðu veðri þegar ekki sést til sólar og velta fyrir sér hvað hann segir okkur um hreyfingu jarðarinnar.



Pendúll Foucault.

En Foucault lét ekki hér við sitja heldur hélt áfram að rannsaka snúning jarðar með því að smíða svokallaðan snúð (e. gyroscope). Þá er snældu eða skopparakringlu komið þannig fyrir að ás hennar getur snúist miðað við jörð án mótstöðu. Ef ásinn er til dæmis upphaflega stilltur þannig að hann vísi á norðurpól himins þá gerir hann það áfram þó að tækið sé fært úr stað. Þannig má sem sé gera sér áttavita sem tekur seguláttavitanum fram í því að hann sýnir ekki segulskekkju heldur vísar á raunverulegan norðurpól jarðar í stað segulpólsins. Þessi uppgötvun hafði ekki mikið nytjagildi þegar Foucault gerði hana um miðja 19. öld en nú á dögum er snúðurinn til dæmis notaður í flugvélum og við stýringu stjörnusjónauka, bæði á jörðu niðri og úti í geimnum í Hubble-sjónaukanum

Þó að Foucault ynni þannig mörg og merk vísindaafrek var á brattann að sækja fyrir hann í samfélagi vísindanna vegna menntunarskortsins. Hann þótti til dæmis ekki vel að sér í stærðfræði eða stærðfræðilegri framsetningu eðlisfræðinnar og var ekki „í klúbbnum“ eins og stundum er sagt. Frami hans og frægð kom því ekki fyrst frá föðurlandinu heldur frá Bretlandi þar sem honum var veittur verðlaunapeningur Copleys árið 1855. Þegar honum var loksins sýndur heiður í Frakklandi var það ekki vísindasamfélagið sem þar var að verki heldur Napóleon þriðji keisari. Hann var sjálfur áhugamaður um vísindi og lét stofna handa Foucault stöðu eðlisfræðings við Keisaralegu stjörnuathugunarstöðina í París. Þar stóð hann fyrir smíði frábærra stjörnukíkja, gerði margar vísindalegar uppgötvanir og mældi hraða ljóssins með meiri nákvæmni en nokkrum öðrum hafði tekist; gildið sem hann fékk var innan við hálft prósent frá því rétta.

Á árunum eftir 1860 var Foucault sýndur margvíslegur heiður og sómi, bæði innan Frakklands og utan. En þegar líða tók á 7. áratuginn tók heilsu hans að hraka. Hann fann til dofa í höndum og sjúkdómurinn ágerðist ört þrátt fyrir að móðir hans gerði allt sem í hennar valdi stóð til að bægja honum frá. Talið er hugsanlegt að veikindin hafi að hluta til stafað af því að Foucault fékkst alla ævi við sterk og eitruð efni á borð við kvikasilfur, en einnig kunna erfðir að hafa komið við sögu. Svo mikið er víst að þessi frægi og eftirminnilegi vísindamaður, "furðufugl vísindanna" eins og hann hefur verið kallaður, lést á heimili sínu í París 11. febrúar 1868, einungis 49 ára að aldri.

Heimildir, lesefni og myndir:...