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因一颗螺母异常地转动,苏联怀疑世界会因此毁灭,为此保密10年

1985年6月6日前苏联发射“联盟T-13”,载着两位航天员:弗拉基米尔・贾尼别科夫和维克托・萨维尼赫,匆匆忙忙地去拯救前苏联的空间站“礼炮七号”,生怕美国捷足先登。此时这个空间站的电力系统几乎崩溃,瘫痪了很长一段时间。

联盟T-13不仅完成了抢修任务,航天员贾尼别科夫还发现了一个神奇现象。这个神奇的现象可是把前苏联给吓坏了,他们还刻意严守这个秘密近10年的时间,据说这是因为当时前苏联当局认为这个现象蕴藏着毁灭地球的秘密。

那么,贾尼别科夫到底发现了什么??

贾尼别科夫效应

贾尼别科夫在太空执行任务时,发现在太空的微重力环境之下,蝶形螺母会周期性地翻转,具体来说就是,蝶形螺母绕着自身的一条主轴旋转,它的主轴是不稳定的,会发生180度的周期性翻转。

这个现象也被称为:贾尼别科夫效应。

那这个现象看起来平平无奇,凭什么说它蕴含着毁灭地球的秘密?

一个物体没有受到外力影响,竟然就会自己翻转,这其实是有点反常的。试想一下,如果地球也会像蝶形螺母这样进行周期性的翻转,那对于整个地球上的生物无异于灭顶之灾。不仅如此,一直以来就有一种观点认为,地磁场的翻转会导致生物大灭绝。比如,在《科学》杂志上就曾经发表过一项研究:地磁场的翻转过程中,磁场会逐渐变弱,臭氧逐渐减少,从而引发全球气候剧变,加快物种灭绝速率。而根据一些科学家的研究,每隔10~100万年,地磁场就会发生一次完全的南北极倒转。

于是,前苏联的科学家就把地磁场的翻转与贾尼别科夫效应关联到了一起,他们认为正是因为存在贾尼别科夫效应,导致地球的周期性反转,从而导致了地磁场的翻转,以至于毁灭世界。这看起来很有道理的样子,那是不是真的就意味着地球末日要临近了?

实际上,并非如此。

真相到底是什么?

虽然他们一直在严守这个秘密,但是,六年后的1991年,专业的研究团队独立研究这个问题,并且发表了一篇论文,在论文中还给出了非常详尽的解释。不仅如此,早在150多年前,就已经有人在研究这个问题了,这个问题也被称为:网球拍定理。那究竟该如何解释呢?

一般来说,一个物体(刚体)可以绕着三个不同的主轴旋转,贾尼别科夫发现蝶形螺母的周期性翻转就是沿着三条转轴在旋转,其实我们也可以把这个蝶形螺母看成是一个网球。网球拍的三条主轴分别如下图所示:

如果我们沿着三条主轴向空中抛掷网球拍,其中两种都会老老实实地翻转,比较规则,拍面不会发生变化,而我们还会发现有一种的拍面是会反转的。

这就很奇怪了,为何最后会出现这种问题呢?

这就要引入一个新的概念“转动惯量”。所谓转动惯量就是指:

衡量旋转运动的物体由静止状态变为旋转状态或者由旋转状态变为静止状态的难易程度的物理量。

在1991年的论文中就写道,网球拍绕着不同的主轴旋转,转动惯量是不同的,而绕着转动惯量第二大的主轴旋转是不稳定的,就会出现贾尼别科夫发现的那种情况,对应到抛掷网球拍就是绕着下图这种情况旋转在。

也就是说,绕着转动惯量最大或者最小的主轴转动是不会出现这种问题的。

地球上有还有岩石、内部有液态的岩浆等物质,这就使得地球只能绕着转动惯量最大的主轴旋转,这也符合物理学定律中的最小能量原理。同时,由于地球上还有一个月球的存在,月球还能通过引力稳定住地球的自转轴。

所以,地球压根不会发生那样的翻转,也就是说,地球的地磁场翻转也和贾尼别科夫效应无关。