有一位名叫福铁林的公司办事员，他生来有一种奇特的本领：他只要说出想要什么，这种东西就会立刻出现。可是这种奇特的本领除了给他本人和别人带来不愉快以外，什么好处也没有，为什么呢？因为他曾经说出过一个疯狂的魔咒：让地球停止转动。后果是灾难性的。他最后不得不放弃这种“特异功能”。
事情的经过是这样的：
在一次很长的夜宴完毕以后，这个有点儿怕老婆的办事员生怕到家的时候天已经亮了，就想使用自己的天赋，把黑夜延长一下。怎么办呢？应该命令所有的天体停止运动。这个奇人没有立刻决定做这件不太平凡的事情，但是他的朋友却怂恿他叫月亮停止运动。这时候，他就看着月亮，沉思地说：
“叫月亮停住，我觉得它离我们太远了……你以为怎样？”
他的朋友却竭力劝他：“可是为什么不试一试呢？它当然不会停住，你只要叫地球停止转动就得了。我想，这大概对谁也不会有什么坏处吧！”
“哈哈！”福铁林说，“好，就让我来试一试”。
于是他就做出发命令的姿势，伸出双手严肃地喊道：“地球，停下来！不准再转！”
这句话还没有说完，他跟朋友们却已经以每分钟几十公里的速度飞入空中了。
虽是这样，他还能继续思索。幸亏不到一秒钟，他就想出并且说出了一个新的、关于他自己的愿望：“无论怎么样，得让我活下去，别遭殃才好！”
不能不说他这个愿望提出得正是时候。几秒钟以后，他发现自己已经落在一处好像刚爆炸过的地面上，在他的周围，石块、倒塌的建筑物的碎片、各种金属制品接连不断地飞出去，幸亏都没有撞到他身上；飞出去的一头遭难的牛，落在地面上被撞得粉身碎骨。风用惊人的威力呼啸着，甚至使他不能抬起头来环顾周围的一切。
事实上是什么都毁了。房屋没有了，树木没有了，任何生物都没有了，什么都不见了。只有乱七八糟的废墟和各种各样的碎片四散在他附近，在尘埃遮天的狂风里勉强能看清它们的轮廓。
这个祸首当然一点儿也不明白这是怎么回事。可是这件事情的解释却非常简单：他没有想到让地球突然停止转动后还有惯性的作用，地球猛然停止，而那些在做圆周运动没有被固定的物体沿着地面的一条切线，以枪弹般的速度飞出，然后一切又都落回地面，并被撞得粉碎。
于是他蹲下来想：“最好再也别闹这种乱子了。”他想过以后，说道：“第一，我就要说的几句话都应验了以后，让我失掉创造奇迹的能力吧，从今以后我要做个普通人了，奇迹是不被需要的，这玩意儿太危险了。第二，让城市、人们、房屋和我自己，一切都恢复原来的样子。”
幸好他恢复了理智，否则地球人就遭大殃了。
这是英国著名科幻作家威尔斯所写的科幻小说中的一个情节。这当然只不过是带讽刺意味的幻想，是绝对不会发生的事情。
但是，地球停止转动的题材一再被使用。1951年，美国20世纪福克斯公司拍摄了《地球停转之日》，讲述了外星人给地球下最后通牒的故事。
故事讲述一只飞碟降落在华盛顿，从中走出一个瘦高男人克拉图和一个高大的机器人。美军重兵包围并打伤了克拉图，机器人以射线反击，将现场所有军械熔化。克拉图声称来自外星，事关地球存亡，要求会见各国元首，被拒绝后，他设法接触到当时最有威望的科学家，并向其证明自己有毁灭地球的能力。终于军方发现并击毙了克拉图，而机器人又使之复活。最后世界顶级的科学家被召集一处，聆听克拉图代表星际联邦发出的最后通牒。而外星人制服地球的方法很简单，就是停止地球转动。这种方法的灾难性后果是不言自明的。
2008年，美国再次翻拍这部电影，仍然受到追捧。《地球停转之日》极具原创性和突破性，当年放映时就引起了无数人的追捧和热爱，此后又在1995年被纳入美国国家电影保护局保存名单，显示了其在文化及历史上的重要地位。
不过下边的故事就是真实的了：
某报的一位记者为了了解城市居民乘坐公交车的情况，在一天早上挤上了一辆公交车。因为人多，大家都紧紧地抓住扶手，没有抓到扶手的乘客只好随着车子的运行晃动着身体，只求车子平稳地行驶。车子在一个街口右转时，突然一个骑自行车的男青年闯红灯，公交司机紧急刹车。随着“吱”的一声，车子停了下来，与此同时，坐在最前排的一位中年妇女由于惯性冲到发动机罩上，整个身体倒下后又碰到了车上的金属构件，身体多处受伤，只好下车送医院接受治疗。
相信很多人都有过这种在公交车上遇到紧急刹车的经历。为了防止这种事故，汽车上都设置了安全带。交通规则还规定小汽车驾驶员和副驾驶位上的乘客，在行车时一定要系上安全带。因为小型机动车一旦出现这种事故，带来的危险就是致命的。
某城市曾经发生过一起驾驶员因为没有系安全带，在长江的大桥上遇到险情急刹车时，被抛出车窗外掉进了江里的事故。其惊险程度，不亚于威尔斯的小说。
我们注意到记者在他的报道中提到了惯性。确实，这一切都是惯性惹的祸。
那么，什么是惯性？
1.1.1 惯性
如果引用教科书上的定义，恐怕不会有人耐心读下去。因为不管是说“动者恒动，静者恒静”也好，还是说“一个不受任何外力的物体将保持静止或匀速直线运动”也好，大家还是不得要领，不知道这种表述要说的到底是什么。因为虽然我们知道什么是静止，但是在常识中，静止与惯性好像毫无关联。至于“匀速直线运动”，这一经典表述与惯性又有什么关系呢？何为保持匀速还要是直线？书上这么写，但不好理解。
如果换一种说法，可能就很容易明白了。先不说物体，以人为例，惯性不就是不愿意改变吗？一个睡懒觉的人，你不拖他，不掀开他的被子，他是不会起来的。你和同学去打篮球，每场一次只能上3个人。你想让你的同学下场，好让你玩，他却还是不停地在球场上跑来跑去、抢球、运球，你只好上去将他拉下场。
没有人去拖，睡懒觉的人不会起床；没有人去拉，那个打球的同学不会下场。这就是在没有外力作用时，他们就会保持各自的状态。这就是惯性，也可以用“静者恒静，动者恒动”来表述。当然，这种比喻肯定不会得到物理老师的认同，如果一个同学用这个比喻来回答“惯性是什么”，肯定会引来哄堂大笑。但是，只要静下心来想一下，这个比喻其实是很机智的。
我们且往下看：
惯性有一个重要特征，这就是惯性的大小与物体的重量有很大关系。注意这里说的重量，也就是教科书中常说的质量。一个物体的重量越大，惯性就越大。重量可以说是衡量惯性大小的一个尺度。要理解重量与惯性的关系，我们再来看上面所说的比喻。如果你要拖一大胖子起床，那么你要使出全身力气。同样的，那位打篮球的同学如果身材魁梧，你也要用更大的力气才能将他拉出球场。说到这里，你一定认为惯性确实是很重要的力。但是惯性却并不是自然界存在的一种力，而是物体的一种性质。物体有保持自身运动状态的特性，静止也是一种运动状态，所以说“动者恒动，静者恒静”。这就是所谓的惯性定理。
惯性定理是人发现的，首先是人在生活中感觉到了惯性，才开始研究惯性。人类在生活实践中体会到各种运动状态下人的感受，从亲身的经历中，思考人与物体运动的关系。
跑动的人，脚被绊一下会摔倒，为什么？因为惯性。脚被强行停下，上身还在向前，失去平衡，就摔倒了。紧急刹车时人会向前方扑倒，也是因为惯性。因此，你现在可以想象，如果地球突然停止转动，会是什么后果。地球停止转动了，但地球表面一切运动的事物（包括大气层、建筑物、人畜等），都会因为惯性而以地球转动的速度继续运动，结果当然是如飓风横扫全球，出现本书开头所说的场景。
所有自然现象在人的感受中被重复，就会引起人们的思考、探究，从而发现其中的道理，惯性也就这样被认识了。物理学中的许多定理及其他学科中的许多定理，都是人类感知的结果，是人对自然的认识。当然，其中也蕴藏着探究的极大乐趣，以及追求真理和真相的乐趣。虽然说是一种乐趣，却也充满着艰辛。在历史上，为了宣传和捍卫自然科学的真理，有人甚至为此付出了生命的代价。
惯性原理是伽利略在1632年出版的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书中提出的，它是作为捍卫“日心说”的基本论点而提出来的。此后由牛顿归纳为惯性定律，是著名的牛顿三定律之一。而当时为了宣传“日心说”，有人付出了生命的代价，这个人就是布鲁诺。
乔尔丹诺·布鲁诺（1548—1600）是意大利文艺复兴时期伟大的思想家、自然科学家、哲学家和文学家。
当时的西方世界是政教合一时代，宗教在上帝创世说的基础上认定宇宙是以地球为中心的。这是当时既传统又主流的世界观。但是建立在行星观测和逻辑推算基础上的哥白尼学派，雄辩地提出了“日心说”。这一学说一经提出，就引起了轰动，也受到宗教界的强烈反对。正是在这种背景下，布鲁诺勇敢地捍卫和发展了哥白尼的“日心说”，并把它传遍欧洲，被世人誉为反教会、反经院哲学的无畏战士，最终成为捍卫真理的殉道者。
布鲁诺幼年丧失父母，家境贫寒，被神甫们收养长大。他自幼好学，15岁那年当了多米尼修道院的修道士，并获得乔尔丹诺的教名。通过顽强自学，他成为当时知识渊博的学者，同时有着对新知识学习和探求的强烈愿望。因此，当他一接触到哥白尼的《天体运行论》，便立刻被激起了火一般的热情。从此，他摒弃宗教思想，只承认科学真理，并为之奋斗终身。
布鲁诺信奉哥白尼学说，所以被认定为宗教的叛逆，被指控为异教徒并被革除了教籍。公元1576年，年仅28岁的布鲁诺不得不逃出修道院，并且长期漂流在瑞士、法国、英国和德国等国家。他四海为家，在日内瓦、图卢兹、巴黎、伦敦、维滕贝格和其他许多城市都居住过。尽管如此，布鲁诺始终不渝地宣传科学真理。他到处做报告、写文章，还时常出席一些大学的辩论会，用他的笔和喉舌毫无畏惧地积极颂扬哥白尼学说，无情地抨击官方经院哲学的陈腐教条。
布鲁诺的专业不是天文学也不是数学，但他却极大地丰富和发展了哥白尼学说。他在《论无限宇宙及世界》中，提出了宇宙无限的思想，他认为宇宙是统一的、物质的、无限的和永恒的，在太阳系之外还有无以数计的天体世界。人类所看到的只是无限宇宙中极为渺小的一部分，地球只是无限宇宙中一粒小小的尘埃。
布鲁诺进而指出，千千万万颗恒星都是如同太阳那样巨大而炽热的星辰，这些星辰都以极快的速度在运动着。它们的周围也有许多像地球一样的行星，行星周围又有许多卫星。生命不仅存在于地球上，也可能存在于那些人们看不到的遥远的行星上……布鲁诺的卓越思想使与他同时代的人感到茫然，并为之惊愕！一般人认为布鲁诺的思想简直是“骇人听闻”，甚至连那个时代著名的天文学家开普勒也无法接受。据说开普勒在阅读布鲁诺的著作时感到一阵阵头晕目眩，难以理解。但布鲁诺的论述，却是最接近宇宙真相的伟大预见！
布鲁诺的主要著作是《论无限宇宙和世界》，书中捍卫哥白尼的“日心说”，并明确指出：“宇宙是无限大的，宇宙不仅是无限的，而且是物质的。”
这对于处在中世纪愚昧期的宗教神权当然是极大的挑战，所以他受到宗教裁判所的仇视和迫害。
1583年，布鲁诺来到英国，热情地宣传哥白尼的“日心说”。1585年去到德国，宣传进步的宇宙观，反对宗教哲学，进一步引起了罗马宗教裁判所的恐惧和仇恨。1592年，布鲁诺在威尼斯被捕入狱，在被囚禁的8年中，布鲁诺始终坚持自己的学说，最后被宗教裁判所判为“异端”，被烧死在罗马鲜花广场。当然，在真相大白之后，布鲁诺成为捍卫科学真理的英雄。到了20世纪，就连罗马教廷也不得不公开承认“地心说”是错误的，为曾经迫害哥白尼、布鲁诺等科学家而向世人道歉。
在现代人看来，地球围绕着太阳旋转，可以说是常识。但是，几百年以前，绝大多数人都是相信“眼见为实”的。即使在今天，人们也仍然对“眼见为实”抱有固执的偏爱。在人们每天看着太阳从东方升起，从西方落下的事实面前，要证明地球在围绕太阳旋转，的确是有很大难度的。这比证明地球是圆的要困难得多。这一切都源于人们对地球的认识太少。即使在我们已经知道地球确实是在围绕太阳高速旋转的今天，人们对地球的认识也不是完全的。
关于地球，我们知道多少？
1.1.2 认识地球
宋代著名文学艺术家苏东坡有一首七言诗广为流传，并且被提炼成为一句有名的成语，这就是“不识庐山真面目”。原诗是这样的：“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中。”
借用这首诗来描写人们对地球的看法，也是很恰当的：“不识地球真面目，只因身在地球中。”只有在太空站里看地球，才可以看见地球是一个极大的球体。对于任何一个平常人来说，我们每天能见到的只是地球表面的局部。即使是一座大山，我们身临其中，也无法看出它的全貌，更何况整个地球呢？任何一座山相对于地球而言，都是很小的。
我们对地球的认识只是平坦的大地和起伏的山峦，很难一眼看出地球是一个球体。我们现在借助人造地球卫星和航天设备才真正直观地拍下了地球的照片，从而看到了地球的“真面目”。
在此之前，生活在地球上各地的人们是很难想象出地球的形状的。
但是，仍然有善于观察和勤于思考的人，很早就提出大地可能是球形的，并有人证明了地球是球形的。
我们在继续阅读前，不妨将证明地球是球形的作为一次课外作业。想一想，不使用现代的科学仪器和工具，如何根据我们已知的常识和现象来推论或证明地球是球形的？在承认地球是球形的基础上，设想一下如何利用几何原理计算地球的周长？
突然拿到这样的考试题，恐怕即使是高材生也有些措手不及吧。读者不妨试试。
通过阅读后续章节，你会了解到，我们的祖先是多么聪明。
1.1.3 最先指出地球是圆球的人
最先指出地球是一个圆球的人，是古希腊著名的哲学家和数学家毕达哥拉斯。
毕达哥拉斯是希腊的哲学家和数学家，他出生在希腊撒摩亚地方的贵族家庭，年轻时曾到埃及和巴比伦学习数学，游历了当时世界上两个文化水准极高的文明古国。毕达哥拉斯后来就到意大利的南部传授数学并宣传他的哲学思想，并且和他的信徒们组成了一个被叫作“毕达哥拉斯学派”的政治和宗教团体。毕达哥拉斯还是著名的勾股定理（又称毕达哥拉斯定理）的首先发现者。
古代希腊的航海发达，人们经常会在海港遥望出海帆船的归来。毕达哥拉斯从归航的船只总是先露出桅杆尖，然后是船帆，再才是船身，推论得出地球应该是圆形的。
在毕达哥拉斯之后，著名的古希腊哲学家亚里士多德也提出了“地球形状的证据”，包括推理和观察两个部分。
从推理的角度，亚里士多德说：“地球必定是球形的。因为地球的每个部分到中心位置都有重量，因此，一个较小部分被一个较大部分推进，这较小部分不可能在较大部分周围波动，而是同它紧压和合并在一起，直到它们到达中心为止。要理解这个话的意义，我们必须想象地球处在生成的过程中，就像有些哲学家所说的那样。只不过他们认为，向下运动是由外部强制造成的；而我们宁可说，向心运动是因为有重量的物体的本性产生的……因此很清楚，第一，如果所有微粒从四面八方向一点（即中心）运动，那么结成的一团在各方面必定是一样的。因为，如果在周围各处加上相等的量，那么极端与中心之间必定是个不变量。这样的形状当然是一个球。”
这段话的意思是说，地球在形成过程中，以一个中心点为地核，四周的微粒向中心聚集，这个过程的结果一定是形成球体。这当然只是一个推理，但也接近猜测到了宇宙中物质在大爆炸后高速飞散的同时，也产生出一些高速自转的团块最终形成星球的过程。
从观察的角度，亚里士多德指出：“如果地球不是球形，那么月食时就不会显示出弓形的暗影，而这弓形的暗影确实存在……观察星星也表明，地球不仅是球形的，而且体积不大，因为我们如果向南或向北稍微改变我们的位置，就会显著地改变地平线圆圈的圆周，以致我们头上的星星也会大大改变它们的位置。因而，当我们向北或向南移动时，我们看见的星星也不一样。”
且不说亚里士多德的推理是否严谨，他关于地球是球形的结论显然是正确的。而这种天象观察，则是古代人类一项长期的工作。人类通过对日月星星运行规律的观测，多少已经窥见到了地球的身影。
当然，直到1519年9月20日，航海探险家麦哲伦的船队经过3年航行，绕地球一周回到了他们出发的原地西班牙，才以实际行动证明了地球是球形的推断。
1.1.4 最先测量地球大小的人
但是，最令人吃惊的应该是古希腊博学家埃拉托色尼，他不仅相信地球是球形，而且利用当时的数学和几何学知识测算出了地球的周长。他在《地球大小的修正》一书中，描述了他对地球大小的测量过程。根据他的测量和计算，地球的周长约为39690千米，这与现代测得的40075千米极为接近。让他产生这一误差的原因是地球不是一个标准的正圆球，而是两极略偏的椭圆球。
关于地球圆周的计算是《地球大小的修正》一书的精华部分。在埃拉托色尼之前，也曾有不少人试图进行测量估算，如攸多克索等。但是，他们大多缺乏理论基础，计算结果很不精确。埃拉托色尼天才地将天文学与测地学结合起来，第一个提出设想在夏至日那天，分别在两地同时观察太阳的位置，并根据地面上物体阴影的长度之间差异加以研究分析，从而总结出计算地球圆周的科学方法。这种方法比自攸多克索以来习惯采用的单纯依靠天文学观测来推算的方法要完善和精确得多，因为单纯天文学方法受仪器精度和天文折射率的影响，往往会产生较大的误差。
埃拉托色尼是如何测算出地球周长的呢？道理很简单。他认为，如果地球是圆的，那么太阳照到地面上不同地方与地面垂线的夹角就是不同的。埃及有个叫阿斯旺的小镇（当时叫塞恩纳），那里有一口井，夏至这天的阳光可以直射井底，表明阳光垂直于地面（这一现象闻名已久，吸引着许多旅行者前来观赏这一奇特的景象），太阳在夏至日正好位于天顶，这时在地面插好一根垂直地面的木杆会没有影子。他意识到这可能帮他测出地球的周长，于是他在夏至这天中午在亚历山大里亚选择了一座很高的方尖塔作为标杆，测量了尖塔的阴影长度，这样他就可以量出直立的方尖塔和太阳光射线之间的角度。获得了这些数据之后，他运用数学定律，即一条射线穿过两条平行线时，它们的对应角相等，可以知道太阳射到阿斯旺与亚历山大里亚两地之间对应的两条射线的夹角与亚历山大里亚尖塔与太阳光线间的夹角是相等的。埃拉托色尼通过观测得到了这一角度为7°12′，即相当于圆周角360°的l/50.由此表明，这一角度对应的弧长，即从塞恩纳到亚历山大里亚的距离，应该相当于地球周长的1/50.埃拉托色尼借助于皇家测量员的测地资料，测量得到这两个城市的距离是5000希腊里。测得这个数值以后，用它乘以50即可得出地球周长，这样就很容易地得出地球的周长为25万希腊里。为了符合传统的圆周为60等分制，埃拉托色尼将这一数值提高到252000希腊里，以便可被60整除。埃及的1希腊里约为157.5米，换算为现代的公制，地球圆周长约为39375千米，经埃拉托色尼修订后为39360千米，这个数值与地球实际周长40075千米很相近。由此可见，埃拉托色尼巧妙地将天文学与测地学结合起来，精确地测量出地球周长的数值。这一测量结果出现在2000多年前，的确是非常了不起的。
埃拉托色尼能有这样的成就，与他广博的学识密不可分。他公元前276年出生于北非，曾经在希腊的文化之都雅典求学。埃拉托色尼所学知识广泛，地理、天文、数学、历史、哲学等无所不钻，人们称他为“五项全能”的博学家。埃拉托色尼可以说是最早的百科全书派。他一生的大多数岁月是在亚历山大城度过的，曾应埃及国王的聘请，任皇家教师，并被任命为亚历山大里亚图书馆一级研究员，从公元前234年起接任图书馆馆长。当时亚历山大里亚图书馆是古代西方世界的最高科学和知识中心，那里收藏了古代各种科学和文学论著。馆长之职在当时是希腊学术界最有权威的职位，通常被授予德高望重的学者。埃拉托色尼担任馆长直到他逝世为止，这也说明了他在古希腊学术界享有很高的声誉。据说晚年由于患眼病，导致双目失明，他无法忍受不能读书的苦楚，竟然绝食而死，时已年逾八旬。埃拉托色尼真是一位不学习毋宁死的执着学者。他也是古希腊学者的一个代表人物，此后的许多科学家和思想家都继承和发扬了古希腊文明的成果。埃拉托色尼在人类探索之路上，留下了深深的足迹。
在这漫长的探索中，对地球的探索始终是一个最重要的课题。
1.1.5 证明地球自转的实验
在人类历史上很长的一个时期，人们都认为地球是宇宙的中心，天上的所有星球包括太阳和月亮都是围绕地球旋转的。这就是所谓的“地心说”。
当然，这不是事实。一些天文观测者在测绘天上星星的分布图时，通过长期观测一些星球在天上位置的变动，发现它们不是在围绕地球旋转。坚守“地心说”的人用很多修正理论，如行星运行“黄道线”弥合这种矛盾，但越来越多被观测的星星运动规律所显示的结果，挑战着“地心说”，直到哥白尼提出“日心说”，才使得这些矛盾迎刃而解。
要证明地球围绕太阳旋转，先得证明地球是在自转。因为只有地球是自转的，才能解释为什么每天可以看到太阳从东边的地平线上升起，然后在每天的傍晚从西边的地平线上落下去。
提起地球的自转，在科学技术高度发达的今天，它是一个不容置疑的真理，但是，如果让人们对此做出证明，或许并不是一件简单的事情。“日心说”的创始人哥白尼早在16世纪就依据相对运动原理提出了地球自转的理论。可在他提出这一理论后的相当长一段时间内，这一理论只能停留在让人们从主观上接受的水平，要证明地球确实在自转，得拿出令人信服的证据。
地球体积庞大，当时既没有直接观测地球的地点，也没有可以用来观测地球转动的工具，要证明地球在自转确实是一个难题。
但是，有人用一个简单的实验做到了。
1851年的一天，法国物理学家傅科带着他早已准备好的实验道具来到巴黎万神庙。他要在这里进行证明地球自转的实验。
这是他进行的第三次实验。傅科的第一次实验效果不够明显，他认为需要一个更长的摆。于是在法国天文台大楼做了第二次实验，有了比较明显的效果。消息传出后，拿破仑三世把巴黎万神庙安排给他进行最有名的第三次实验。因为这个教堂大堂中央有一个极高的穹顶，适合用来进行这项实验。傅科用一根200多英尺长的钢丝绳将一个直径约2英尺的大铁球吊在教堂的圆顶下。摆的下一端是一个尖头，正好从地板上掠过，可在撒于教堂地板的沙上划出记号来。再将铁球高高地拉向一侧，用绳子拴在墙上。
一切准备就绪，傅科请大家保持安静，并且不要来回走动，保持教堂内空气的平静和避免可能的振动，以免干扰这个巨摆的稳定摆动。确认无误后，他用火烛烧断拴摆的绳子（如用剪刀或刀子切断绳子，就会产生振动，干扰实验结果）。绳子被烧断，摆开始摆动。为数众多的观测者都静声屏息。随着时间的推移，摆尖划出的记号明显地改变着方向。它扭转的方向和速率正巧符合巴黎的纬度，即31小时47分扭转1周。观测者实际上等于观察了地球在摆下的自转。这个实验引起了极大反响。
聪明的傅科是如何设计出这个实验的呢？
当时的欧洲，钟表业已经非常发达。钟摆稳定而有规律地摆动是公认的事实，对一个“静止”的挂钟，它的摆会恒定地在原地来回摆动。而傅科注意到，钟摆虽然有保持自己振动面的趋向，但摆的系着点会扭转。这也许与地球的自转有关。傅科以此推理，假如使一个大型摆摆动，它就会保持其振动面，同时，地球将在摆下扭转，摆锤就不会再沿着原来的直线来回摆动，而是划出一个圆。这个摆如果处于北极，地球就会在每24小时扭转1周。越往南，地球扭转得越慢，因为地球在北部区域里运行的速度比在南部区域里稍慢一些，越往南，则速度差越小，而在赤道则完全不转动。由赤道往南，扭转就会重新开始（但方向相反），到了南极则又具有24小时的周期。对观察摆的人来说（他本身也跟着地球运动），就显得好像是摆在缓慢地改变方向。他这样推理以后，就开始着手进行上面说的3次实验。
当时在万神庙等着观赏的人们，非常耐心地观看了这一奇妙的实验。随着时间一分一秒地流逝，他们发现了奇迹，那就是摆在悄悄地发生着“移动”，并且是沿顺时针方向发生旋转。有的人在摆动开始时，看到摆球运动到自己眼前，可经过一段时间后，摆球离自己越来越远。围观的人们通过对现象的观测都得出这样的结论：自己没有移动，那一定是摆平面发生了“移动”。
其实摆动的平面是不会发生移动的。我们知道作为一种物质运动形式，摆是无法摆脱地球自转的。傅科选用较长的金属丝，是为了让摆动的时间达到足够的长度，这样便于观察摆动的变化，同时选用较重的摆球，是为了增加摆本身的惯性和动量，以克服空气的阻力，一旦它摆动起来，作为一种运动状态，有滞后于地球自转的惯性，即能够减少地球自转的影响。知道了这一点，我们就不难分析，由于地球的自转，每一个观测者都被地球带着运动，尽管观测者站在原地没有动，可脚下的地面动了，也就等于把观测者悄悄地带离了原地。因此，真正没有移动的是摆动平面。
傅科摆的摆动作为地球自转的有力证据，现已为世界所公认。我国北京天文馆的大厅里就有一个傅科摆，一个金属球在一根系在圆穹顶上的长长细线下来回摆动着，下面是一个刻着度数的像铁锅似的大圆盘，人们可以由此读取摆动平面旋转的度数。前去参观的人们都喜欢在这里停留一段时间，亲眼看一看地球是怎样自转的。
1819年，让·傅科生于巴黎。傅科从小喜欢动手做实验，最初傅科学习的是医学，后来才转行学习物理学。1862年，傅科使用旋转镜法成功地测定了光速为289000千米/秒，这是当时相当了不起的成就，因此他被授予了骑士二级勋章。此外，傅科还在实验物理方面做出了一些贡献。例如，改进了照相术、拍摄到了钠的吸收光谱（但是解释是由基尔霍夫做出的）。傅科摆实验的第二年，即1852年，他制造出了回转仪（陀螺仪），也就是现代航空、军事领域使用的惯性制导装置的前身。此外，他还发现了在磁场中的运动圆盘因电磁感应而产生涡电流，这种涡电流被命名为“傅科电流”。当然，不能忘记的是傅科摆实验，因为这个非常简单地演示了地球自转现象的实验，使他获得了荣誉骑士五级勋章。
傅科使用如此巨大的摆是有道理的。由于地球转动得比较缓慢（相对摆的周期而言），需要一个较长的摆线才能显示出轨迹的差异。又因为空气阻力的影响，这个系统必须拥有足够的机械能（一旦摆开始运动，就不能给它增加能量），所以傅科选择了一个28千克的铁球作为摆锤。此外，悬挂摆线的地方必须允许摆线在任意方向运动。傅科正是因为做到了这3点，才能成功地演示出地球的自转现象，所以傅科是最先证明地球在自转的科学家。
