Η δύναμη Coriolis ανακαλύφθηκε 184 χρόνια πριν τον Gustave Coriolis

Το 1651 και ενώ προσπαθούσε να αποδείξει ότι η Γη δεν κινείται, ένας Ιταλός ιερέας περιέγραψε αυτό που στη φυσική ονομάζουμε δύναμη Coriolis - την αδρανειακή δύναμη που αλλάζει την τροχιά σωμάτων όταν αυτά κινούνται σε περιστρεφόμενο σύστημα αναφοράς - σχεδόν 200 χρόνια πριν την επίσημη "ανακάλυψή" της από τον μαθηματικό Gustave Coriolis το 1835.
Το 1651, Giovanni Riccioli δημοσίευσε 77 επιχειρήματα εναντίον της ιδέας ότι οι φαινομενικές κινήσεις των ουράνιων σωμάτων οφείλονταν και στην περιστροφή της Γης και την τροχιά της γύρω από τον ήλιο. Ο Christopher Graney  μεταφράζοντας τις δημοσιεύσεις από τα λατινικά, ανακάλυψε ότι ο Riccioli περιγράφει φαινόμενα που μοιάζουν με την δράση της Coriolis (arxiv.org/abs/1012.3642).(Στις δημοσιεύσεις αυτές περιέχονται βέβαια και θεολογικές απόψεις της εποχής για την θέση της κόλασης κ.λ.π.)

Ο Riccioli ισχυρίστηκε ότι αν η Γη περιστρεφόταν, η ταχύτητα του εδάφους στα διάφορα γεωγραφικά πλάτη θα ήταν διαφορετική, οπότε οι βολές των κανονιών προς βορά ή προς νότον, κοντά στον ισημερινό, θα παρουσιάζουν απόκλιση ανατολική ή δυτική, αντίστοιχα, διότι το έδαφος μετακινείται κατά τη διάρκεια της βολής.

Επειδή όμως δεν είχε παρατηρηθεί τέτοιο φαινόμενο κατέληξε, λανθασμένα, στο συμπέρασμα ότι η Γη είναι ακίνητη.

Στην πραγματικότητα, η επίδραση της Coriolis είναι μικρή, και γίνεται αισθητή κυρίως σε μεγάλης κλίμακας συστήματα, όπως τυφώνες  και ωκεάνια ρεύματα.

Ο Riccioli αγνοήθηκε λόγω της αντι-Κοπερνίκειας στάση του. Όμως η επιχειρηματολογία του ήταν ορθή, αλλά δεν υπήρχαν τα απαραίτητα πειραματικά δεδομένα που θα επιβεβαίωναν την ορθότητά της.
newscientist.com

Δυνάμεις αδρανείας, φυγόκεντρη δύναμη και δύναμη Coriolis

Φανταστείτε ένα λεωφορείο που κινείται με σταθερή ταχύτητα. Ο οδηγός του λεωφορείου βλέπει ότι το φανάρι άναψε κόκκινο και πατάει απότομα φρένο. Τότε όλοι οι επιβάτες - ενώ μέχρι τότε ήταν ακίνητοι σε σχέση με το λεωφορείο - αισθάνονται μια μυστηριώδη «δύναμη» να τους ωθεί προς τα μπρος.
Ένας παρατηρητής που βρίσκεται ακίνητος στο πεζοδρόμιο και παρατηρεί το λεωφορείο με τους επιβάτες εξηγεί εύκολα το φαινόμενο, χωρίς να χρειάζεται την «μυστηριώδη» δύναμη. Το λεωφορείο μειώνει απότομα την ταχύτητά του, ενώ οι επιβάτες του σύμφωνα με τον νόμο της αδράνειας τείνουν να διατηρήσουν την σταθερή ταχύτητα που είχαν μαζί με το λεωφορείο - και για τον λόγο αυτό κινούνται προς τα μπρος.

Όμως ο παρατηρητής μέσα στο λεωφορείο δεν αντιλαμβάνεται τη σταθερή ταχύτητα του λεωφορείου, παρά μόνο αν κοιτάξει έξω από το παράθυρο. Για να ερμηνεύσει την κίνηση των επιβατών κατά τη διάρκεια του φρεναρίσματος, πρέπει να υποθέσει την ύπαρξη μιας δύναμης που προσδίδει επιτάχυνση προς τα μπρος, σε όλους τους επιβάτες του λεωφορείου, ίση κατά μέτρο με την επιβράδυνση που έχει το λεωφορείο. Η υποθετική αυτή δύναμη ονομάζεται συνήθως δύναμη αδρανείας.
Παρόμοιο φαινόμενο συμβαίνει όταν το λεωφορείο επιταχύνεται, οπότε οι επιβάτες αισθάνονται μια δύναμη να τους σπρώχνει προς τα πίσω.

Αυτό το απλό φαινόμενο έδωσε το έναυσμα στον Albert Einstein για να διατυπώσει την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Ο Einstein θεώρησε ως αξίωμα την ισοδυναμία επιταχυνόμενου συστήματος αναφοράς με ένα ομογενές βαρυτικό πεδίο. Με απλά λόγια, δεν μπορούμε να διαπιστώσουμε με κάποιο πείραμα - μέσα στο δωμάτιό μας - αν αυτή τη στιγμή βρισκόμαστε στην επιφάνεια του πλανήτη Γη, όπου η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι 10 μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο ή μέσα σε ένα γιγάντιο διαστημόπλοιο που κινείται ευθύγραμμα, με σταθερή επιτάχυνση 10 μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο. Αλλά δεν είναι το θέμα μας η Σχετικότητα...

Για να εφαρμόσουμε τους νόμους της κλασικής μηχανικής σε σύστημα αναφοράς που κινείται ευθύγραμμα με σταθερή επιτάχυνση α , πρέπει να δεχθούμε ότι σε κάθε μάζα m του συστήματος επιδρά μια δύναμη:

F =   ̶  m α

που ονομάζεται δύναμη αδράνειας.
To ίδιο είμαστε αναγκασμένοι να πράξουμε και όταν το σύστημα αναφοράς περιστρέφεται. Στην περίπτωση αυτή διακρίνουμε δυο δυνάμεις αδρανείας, την φυγόκεντρη δύναμη και τη δύναμη Coriolis....