Rotirea obiectelor în imponderabilitate. Explicația efectului cosmonaut dzhanibekov. Va exista o schimbare în direcția axei pământului?

În prezent, există o mulțime de informații despre ceea ce s-a întâmplat destul de recent (bine, sau nu cu mult timp în urmă) catastrofă globală (sau chiar mai multe). Motivele sunt multe. Aceasta este de la căderea unui asteroid (de exemplu - astroblema feroeză), una dintre lunile Pământului, până la bombardarea Pământului cu o super-armă de pe orbita spațială. Dovezi clare: păduri tinere ale Rusiei (nu mai mari de 200-250 de ani), depozite de noroi, argilă, lut nisipos care acoperă întreaga planetă, hărți care arată o climă diferită și sisteme ale râurilor acum necunoscute.
Unul dintre cauze posibile Potopul global, un cataclism planetar, este așa-numitul efect Dzhanibekov:

Efectul Dzhanibekov este o descoperire interesantă a timpului nostru. Erou de două ori al Uniunii Sovietice, generalul-maior de aviație Vladimir Alexandrovici Dzhanibekov este considerat pe merit cel mai experimentat cosmonaut al URSS. S-a comis cel mai mare număr zboruri - cinci, și toate ca comandant al navei. Vladimir Alexandrovici deține descoperirea unui efect curios, numit după el - așa-numitul. Efectul Dzhanibekov, care a fost descoperit de el în 1985, în timpul celui de-al cincilea zbor pe nava spațială Soyuz T-13 și pe stația orbitală Salyut-7 (6 iunie - 26 septembrie 1985).

Efectul Dzhanibekov constă în comportamentul ciudat al unui corp rotativ zburător în imponderabilitate. Când astronauții au despachetat încărcătura livrată pe orbită, au fost nevoiți să deșurubați așa-numiții „mieli” - nuci cu urechi. Merită să loviți urechea „mielului” și se învârte singur. Apoi, desfășurându-se până la capăt și sărită de pe tija filetată, piulița continuă, rotindu-se, să zboare prin inerție în greutate zero (aproximativ ca o elice zburătoare rotativă). Deci, Vladimir Alexandrovici a observat că, după ce a zburat aproximativ 40 de centimetri cu urechile înainte, nuca face brusc o răsturnare bruscă de 180 de grade și continuă să zboare în aceeași direcție, dar deja cu urechile înapoi și rotindu-se în cealaltă direcție. Apoi, după ce a zburat din nou 40 de centimetri, nuca face din nou o capotaie de 180 de grade și continuă să zboare din nou cu urechile înainte, ca pentru prima dată și așa mai departe. Dzhanibekov a repetat în mod repetat experimentul, iar rezultatul a fost repetat în mod invariabil. În general, o nucă care se învârte care zboară în gravitate zero face răsturnări periodice ascuțite de 180 de grade la fiecare 43 de centimetri. De asemenea, a încercat să folosească alte obiecte în locul unei nuci, de exemplu, o minge de plastilină cu o nucă obișnuită lipită de ea, care, în același mod, după ce a zburat pe o anumită distanță, a făcut aceleași răsturnări bruște.

Efectul este chiar interesant. După descoperirea sa, ca de obicei, au apărut zeci de explicații diferite pentru efectul Dzhanibekov. Nu fără previziuni apocaliptice înspăimântătoare. Mulți au început să spună că planeta noastră este în esență aceeași minge de plastilină rotativă sau „miel” care zboară în imponderabilitate. Și că Pământul efectuează periodic astfel de capturări. Cineva a numit chiar o perioadă de timp: revoluția axei pământului are loc o dată la 12 mii de ani. Și că, spun ei, ultima dată când planeta a făcut o capotaie în epoca mamuților și în curând este planificată o nouă lovitură de stat - poate mâine, sau poate peste câțiva ani - în urma căreia pe Pământul se va întâmpla vor începe schimbarea polilor și cataclismele.

Explicația corectă a efectului Dzhanibekov este următoarea. Cert este că viteza de rotație a „mielului” este relativ scăzută, deci este într-o stare instabilă (spre deosebire de giroscop, care se rotește mai repede și, prin urmare, are o orientare stabilă în spațiu, iar capulele nu îl amenință). Piulița, pe lângă axa principală de rotație, se rotește și în jurul altor două axe spațiale cu viteze cu un ordin de mărime mai mici (mișcări secundare). Ca urmare a influenței acestor mișcări secundare, în timp, înclinarea axei principale de rotație se modifică treptat (precesia crește), iar atunci când aceasta (adică unghiul de înclinare) atinge o valoare critică, sistemul face o capotaie. (ca un pendul care și-a schimbat direcția de oscilație).

Amenință Pământul astfel de capturări apocaliptice? Probabil ca nu. În primul rând, centrul de greutate al „mielului”, ca o minge de plastilină cu o piuliță, este deplasat semnificativ de-a lungul axei de rotație, ceea ce nu se poate spune despre planeta noastră, care, deși nu este o minge ideală, este mai mult sau mai puțin echilibrată. . Și, în al doilea rând, valoarea valorilor momentelor de inerție ale Pământului și mărimea precesiei Pământului (oscilații ale axei de rotație) îi permit să fie stabil ca un giroscop și să nu se prăbușească ca un giroscop. nuca Dzhanibekov.

(Precesia axei pământului este de aproximativ 50 de secunde (1 secundă de arc = 1/3600 de grad) - aceasta este extrem de insuficientă pentru a se prăbuși în spațiu).

Experiența a fost confirmată de alți astronauți:

Vizionați de la 5min 10s

Concluzii. Dacă un corp rotativ nu are o formă geometrică strict regulată și axa de rotație a corpului efectuează mișcări de rotație, atunci la un moment dat face o „turburare”.
Dacă ne amintim de epopeea antică despre Potop, atunci există referințe că în acel moment punctele cardinale și-au schimbat locul. Soarele a răsărit în locul nepotrivit de mai multe ori. Presupun că s-a aplicat un impact pe suprafața Pământului, care a afectat aranjarea spațială a axei de rotație. Pământul a făcut o „cabiră”, un tsunami uriaș a cuprins suprafața. Apoi totul s-a calmat. Care a fost acel impact? Impact de asteroizi? Deplasarea interiorului planetei din cauza trecerii pe lângă ceva masiv, pe lângă steaua Nemesis, Nibiru? Sau peste parada planetelor? De asemenea, vreau să sugerez că Luna stabilizează rotația Pământului, nu îi permite să comită așa ceva sau împinge acest moment pentru mai mult timp.
Nu exclud mai târziu catastrofele mai puțin globale, când s-a întâmplat ceva la scara continentului sau a unei părți a acestuia. Mai mult, în bază

Acest articol deschide un ciclu de publicații care acoperă viziunea autorului asupra subiectului „Schimbarea polului” pe exemplul efectului Dzhanibekov. Autorul își are libertatea de a contribui la dezvăluirea subiectului și de a invita cititorii site-ului să se familiarizeze

• cu ce cauze fizice provoacă fenomenul
• cu modul în care puteți determina poziția polului geografic trecut
• cu reconstituirea de către autor a unei catastrofe planetare

și alte descoperiri interesante... Lectură plăcută!

efectul Dzhanibekov

În timpul celui de-al cincilea zbor pe nava spațială Soyuz T-13 și pe stația orbitală Salyut-7 (6 iunie - 26 septembrie 1985), Vladimir Dzhanibekov a atras atenția asupra efectului, aparent inexplicabil din punctul de vedere al mecanicii și aerodinamicii moderne, manifestat în comportamentul celei mai obișnuite nuci, mai exact nuci „cu urechi” (miei), care fixau benzi metalice care fixează pungi pentru ambalarea lucrurilor la transportul mărfurilor în spațiu.

Descarcând o altă navă de transport, Vladimir Dzhanibekov bătu cu degetul pe o ureche a mielului. De obicei zbura, iar astronautul îl prinse calm și îl băga în buzunar. Dar de data aceasta, Vladimir Alexandrovici nu a prins nuca, care, spre marea sa surprindere, după ce a zburat aproximativ 40 de centimetri, s-a răsturnat brusc pe axa ei, după care a zburat în aceeași rotație. După ce a zburat încă 40 de centimetri, s-a răsturnat din nou. Acest lucru i s-a părut atât de ciudat pentru astronaut, încât a răsucit „mielul” pe spate și a lovit din nou cu degetul. Rezultatul a fost același!

Fiind neobișnuit de intrigat de un comportament atât de ciudat al „mielui”, Vladimir Dzhanibekov a repetat experimentul cu un alt „miel”. S-a răsturnat și în zbor, însă, după o distanță ceva mai mare (43 de centimetri). Mingea de plastilină lansată de astronaut s-a comportat în mod similar. Și el, după ce a zburat o oarecare distanță, s-a răsturnat în jurul axei sale.

Efectul descoperit, numit „efectul Dzhanibekov”, a început să fie studiat cu atenție și s-a aflat că obiectele studiate, rotindu-se în imponderabilitate, făceau o răsturnare de 180 de grade („capicol”) la intervale strict definite.

În același timp, centrul de masă al acestor corpuri a continuat uniform și mișcare rectilinie, în deplină conformitate cu prima lege a lui Newton. Iar sensul de rotație, „răsucire”, după „salt cu capul” a rămas același (cum ar trebui să fie conform legii conservării momentului unghiular). S-a dovedit că în raport cu lumea exterioară, corpul păstrează rotația în jurul aceleiași axe (și în aceeași direcție) în care s-a învârtit înainte de saltul, dar „polii” și-au schimbat locul!

Acest lucru se vede clar în exemplul „piuliței Dzhanibekov” (o piuliță obișnuită).

Dacă te uiți DIN CENTRUL DE MASĂ, atunci „urechile” nucii se rotesc mai întâi într-o direcție, iar după „turburare” în cealaltă.

Dacă priviți din POZIȚIA OBSERVATORULUI EXTERN, atunci rotația corpului, ca întreg obiect, rămâne tot timpul aceeași - axa de rotație și direcția de rotație sunt neschimbate.

Și iată ce este interesant: pentru un observator imaginar situat pe suprafața unui obiect, un fel de complet ! Condiționalul „emisfera nordică” va deveni „sud”, iar „sud” - „nord”!

Există anumite paralele între mișcarea „nucăi lui Dzhanibekov” și mișcarea planetei Pământ. Și se naște întrebarea: „Dacă nu doar nuca, ci și planeta noastră se răsturnează?” Poate o dată la 20 de mii de ani, poate mai des...

Și cum să nu-ți amintești ipoteza deplasării polilor catastrofale, formulat la mijlocul secolului al XX-lea de Hugh Brown și susținut de lucrările științifice ale lui Charles Hapgood („The Earth’s Shifting Crust”, 1958 și „Path of the Pole”, 1970) și Immanuel Velikovsky („Collision of the Worlds”) ", 1950)?

Acești cercetători au studiat urmele dezastrelor din trecut și au încercat să răspundă la întrebarea „De ce au avut loc la o scară atât de mare și au avut astfel de consecințe, de parcă Pământul s-ar fi răsturnat, ar fi schimbat polii geografici?”

Din nefericire, ei nu au reușit să prezinte motive convingătoare pentru „răsturnările Pământului”. Subliniind ipoteza, ei au sugerat că cauza „căderii” este creșterea neuniformă a „calotei” glaciare de la polii planetei. Comunitatea științifică a considerat această explicație frivolă și a înregistrat teoria ca fiind marginală.

Urmele unei catastrofe planetare - potopul

Cu toate acestea, „efectul Dzhanibekov” a forțat o nouă atitudine față de această teorie. Oamenii de știință nu mai pot exclude că aceeași forță fizică care face ca nuca să se prăbușească ne poate răsturna planeta... Și urmele catastrofelor planetare din trecut mărturisesc clar amploarea acestui fenomen.

Acum, cititorul meu, sarcina noastră este să ne ocupăm de fizica revoluției.

spinning chinezesc

Blatul chinezesc (Vârful lui Thomson) este o jucărie, în formă de minge trunchiată, în centrul feliei căreia se află axa. Dacă acest vârf este rotit puternic, așezându-l pe o suprafață plană, atunci se poate observa un efect care pare să încalce legile fizicii. Accelerând, vârful, contrar tuturor așteptărilor, se răsturnează pe o parte și continuă să se rotească mai departe până ajunge pe axă, pe care apoi va continua să se rotească.

Mai jos este o fotografie în care fizicienii observă o încălcare evidentă a legilor mecanicii clasice. Întorcându-se, vârful își ridică centrul de masă.

Punctul galben este centrul de masă.

Linia roșie este axa de rotație a vârfului.

Linia albastră indică un plan perpendicular pe axa de rotație a vârfului și care trece prin centrul de masă. Acest plan împarte partea superioară în două jumătăți - sferică (inferioară) și tăiată (superioară).

Să numim acest plan - PCM (planul centrului de masă).

Cercurile albastre deschise sunt o desemnare simbolică a energiei cinetice de rotație. Cercul superior este energia momentului de inerție acumulat al acelei jumătăți a vârfului, care este situat deasupra PCM. Cercul inferior este energia acelei jumătăți, care se află sub MCP. Autorul a realizat un rough cuantificare diferența de energie cinetică a jumătăților superioare și inferioare ale vârfului Thomson (în versiunea unei jucării din plastic) - sa dovedit a fi de aproximativ 3%.

De ce sunt diferite? Acest lucru se datorează faptului că forma celor două jumătăți este diferită, respectiv, iar momentele de inerție vor fi diferite. Tinem cont de faptul ca materialul jucariei este omogen, deci momentul de inertie depinde doar de forma obiectului si de directia axei de rotatie.

Deci, ce vedem în diagrama de mai sus?

Vedem o oarecare asimetrie energetică în raport cu centrul de masă. O „ganteră” energetică cu „greutăți” de putere diferită la capete (cercuri albastre deschis pe diagramă) va crea în mod evident un oarecare DEZECHILIV.

Dar natura nu tolerează dizarmonia! Asimetria „ganterei” într-o direcție de-a lungul axei de rotație după răsturnare este compensată de asimetria în cealaltă direcție de-a lungul aceleiași axe. Adică, echilibrul se realizează printr-o schimbare periodică a stării în timp - un corp rotativ plasează o „greutate” mai puternică a „ganterei” energetice fie pe una, fie pe cealaltă parte a centrului de masă.

Un astfel de efect apare numai pentru acele corpuri rotative care au o diferență între momentele de inerție a două părți - condiționat „sus” și „inferior”, separate de un plan care trece prin centrul de masă și perpendicular pe axa de rotație.

După cum arată experimentele pe orbita Pământului, chiar și o cutie obișnuită de lucruri poate deveni un obiect pentru demonstrarea efectului.

După ce au descoperit că aparatul matematic din domeniul mecanicii cuantice (conceput pentru a descrie fenomenele microcosmosului, comportamentul particulelor elementare) este potrivit pentru a descrie „efectul Dzhanibekov”, oamenii de știință au venit chiar și cu un nume special pentru schimbările bruște. în macrocosmos – „procese pseudo-cuantice”.

Periodicitatea loviturilor de stat

Datele empirice (experimentale) culese pe orbită arată că principalul factor care determină durata perioadei dintre „turburări” este diferența dintre energiile cinetice ale jumătăților „superioare” și „inferioare” ale obiectului. Cu cât diferența de energie este mai mare, cu atât perioada dintre răsturnările corpului este mai scurtă.

Dacă diferența de moment de inerție (care devine energia acumulată după turnător) este foarte mică, atunci un astfel de corp se va roti stabil pentru o perioadă foarte lungă de timp. Dar o astfel de stabilitate nu va dura pentru totdeauna. La un moment dat va avea loc o revoluție.

Dacă vorbim despre planete, inclusiv planeta Pământ, atunci putem spune cu încredere că nu sunt cu siguranță sfere geometrice ideale constând din materie ideal omogenă. Aceasta înseamnă că momentul de inerție al jumătăților condiționale „superioare” sau „inferioare” ale planetei, chiar dacă în sutimi sau miimi de procent, diferă. Și acest lucru este suficient pentru a duce la o revoluție a planetei în jurul axei de rotație și la o schimbare a polilor.

Caracteristicile planetei Pământ

Primul lucru care îmi vine în minte în legătură cu cele de mai sus este că forma Pământului este în mod clar departe de a fi o minge perfectă și este un geoid. Pentru a arăta diferențele de cotă de pe planeta noastră cu mai mult contrast, a fost dezvoltat un desen animat cu o scară înmulțită a diferenței de cotă (vezi mai jos).

În realitate, relieful Pământului este mult mai neted, dar faptul că forma planetei nu este ideală este evident.

În consecință, ar trebui să ne așteptăm ca imperfecțiunea formei, precum și eterogenitatea substanței interne a planetei (prezența cavităților, a straturilor litosferice dense și poroase etc.) să conducă în mod necesar la faptul că „superiorul” iar părțile „inferioare” ale planetei vor avea o oarecare diferență în momentul de inerție. Și asta înseamnă că „revoluțiile Pământului”, așa cum le-a numit Immanuel Velikovsky, nu sunt o invenție, ci un fenomen fizic foarte real.

Apă pe suprafața planetei

Acum trebuie să luăm în considerare un factor foarte important care distinge Pământul de vârful lui Thomson și de nuca lui Dzhanibekov. Acest factor este apa. Oceanele ocupă aproximativ trei sferturi din suprafața planetei și conțin atât de multă apă încât, dacă toată aceasta este distribuită uniform pe suprafață, obțineți un strat de peste 2,7 km grosime. Masa apei este de 1/4000 din masa planetei, dar în ciuda unei fracții atât de aparent nesemnificative, apa joacă un rol foarte important în ceea ce se întâmplă pe planetă în timpul unei revoluții...

Să ne imaginăm că a sosit momentul în care planeta face o „cabiră”. Partea solidă a planetei va începe să se miște pe o traiectorie care duce la schimbarea polilor. Ce se va întâmpla cu apa de la suprafața Pământului? Apa nu are conexiune puternică cu suprafața, poate curge oriunde rezultă forță fizică. Prin urmare, în conformitate cu binecunoscutele legi de conservare a momentului și a momentului unghiular, se va încerca să mențină direcția de mișcare care a fost efectuată înainte de „turburare”.

Ce înseamnă? Și asta înseamnă că toate oceanele, toate mările, toate lacurile vor începe să se miște. Apa va începe să se miște cu accelerație față de o suprafață solidă...

În fiecare moment al procesului de schimbare a polilor, corpurile de apă, indiferent unde se află pe glob, vor fi aproape întotdeauna afectate de două componente inerțiale:

Aruncă o privire la poza de mai jos. Acesta arată mărimea vitezelor liniare la diferite latitudini (pentru claritate, sunt selectate mai multe puncte de pe suprafața globului).

Vitezele liniare diferă deoarece raza de rotație la diferite latitudini geografice este diferită. Se dovedește că, dacă un punct de pe suprafața planetei „se mișcă” mai aproape de ecuator, atunci își crește viteza liniară, iar dacă se îndepărtează de ecuator, scade. Dar apa nu este legată ferm de o suprafață solidă! Ea păstrează viteza liniară pe care a avut-o înainte de „tumble”!

Datorită diferenței dintre vitezele liniare ale apei și suprafața solidă a Pământului (litosferă), se obține un efect de tsunami. Masa de apă oceanică se mișcă în raport cu suprafața într-un flux incredibil de puternic. Vedeți ce semn clar a lăsat trecutul schimbare de poli. Acesta este Pasajul Drake, este situat între America de Sud și Antarctica. Fluxul este impresionant! A târât rămășițele istmului preexistent timp de două mii de kilometri.

Pe harta veche a lumii, este perfect clar că nu există încă Pasajul Drake în 1531... Sau este încă necunoscut, iar cartograful desenează o hartă după informații vechi.

Valoarea componentelor inerțiale depinde de locația punctului de interes pentru noi, precum și de traiectoria „saltului” și în ce stadiu de timp al inversării ne aflăm. După încheierea flip-ului, valoarea componentelor inerțiale va deveni zero, iar mișcarea apei se va stinge treptat din cauza vâscozității lichidului, datorită forțelor de frecare și gravitație.

Trebuie spus că pe suprafața globului în timpul „deplasării polilor” există două zone în care ambele componente inerțiale vor fi minime. Se poate spune că aceste două locuri sunt cele mai sigure din punctul de vedere al ameninţării din valul de viitură. Particularitatea lor este că nu vor avea forțe de inerție care forțează apa să se miște în orice direcție.

Din păcate, nu există nicio modalitate de a prezice în avans locația acestor zone. Singurul lucru care se poate spune este că centrele acestor zone sunt situate la intersecția ecuatorilor Pământului - unul care a fost înainte de „cădere” și celălalt care a devenit după acesta.

Dinamica curgerii apei sub influența componentelor inerțiale

Figura de mai jos este o reprezentare schematică a mișcării unui corp de apă sub influența deplasării polilor. În prima imagine din stânga, vedem rotația zilnică a Pământului (săgeata verde), un lac condiționat (cerc albastru - apă, cerc portocaliu - țărmuri). Cele două triunghiuri verzi reprezintă doi sateliți geostaționari. Deoarece mișcarea litosferei nu afectează locația lor, le vom folosi ca repere pentru a estima distanțele și direcțiile de mișcare.

Săgețile roz arată direcția mișcării polului sud (direcționată de-a lungul traseului de schimbare). Malurile lacului se deplasează (față de axa de rotație a planetei) împreună cu litosfera, iar apa, sub influența forțelor de inerție, încearcă mai întâi să-și mențină poziția și se deplasează de-a lungul traiectoriei de forfecare, apoi, sub influența celei de-a doua componente inerțiale își transformă treptat mișcarea în direcția de rotație a planetei.

Acest lucru este cel mai vizibil dacă comparăm poziția pe diagramă a cercului albastru (corp de apă) și a triunghiurilor verzi (sateliți geostaționari).

Mai jos pe hartă putem vedea urme ale unui flux de apă-noroi, a cărui direcție este inversată treptat sub influența celei de-a doua componente inerțiale.

Există și urme ale altor fluxuri pe această hartă. Le vom explora în următoarele părți ale seriei.

Efectul de amortizare al oceanelor

Trebuie spus că masele de apă ale oceanelor nu suportă doar distrugerea din cauza fluxurilor catastrofale de tsunami. Dar ele sunt cauza unui alt efect - efectul de amortizare, care încetinește revoluția planetei.

Dacă planeta noastră ar avea doar pământ și nu ar avea oceane, ar trece exact în același mod ca „nuca lui Dzhanibekov” și topul chinezesc - polii și-ar schimba locul.

Dar, atunci când în timpul răsturnării apa începe să se deplaseze de-a lungul suprafeței, aceasta introduce o modificare a componentei energetice a rotației, și anume, distribuția momentului de inerție. Deși masa apei de suprafață este de numai 1/4000 din masa planetei, momentul său de inerție este de aproximativ 1/500 din momentul total de inerție al planetei.

Acest lucru este suficient pentru a stinge energia inversării înainte ca polii să se întoarcă la 180 de grade. Drept urmare, pe planeta Pământ, schimb poli, în loc de o revoluție completă, - " schimburi stâlpi”.

Fenomene atmosferice în timpul schimbării polilor

Efectul principal al „saltului” planetei, care se manifestă în atmosferă, este o electrificare puternică, o creștere a electricității statice, o creștere a diferenței de potențiale electrice dintre straturile atmosferei și suprafața planetei. .

În plus, din adâncurile planetei ies o mulțime de gaze diferite, inclusiv degazarea hidrogenului, care este mult îmbunătățită de stresul litosferei. Hidrogenul în condițiile descărcărilor electrice interacționează intens cu oxigenul atmosferei, apa se formează în volume de multe ori mai mari decât norma climatică.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

Instabilitatea unei astfel de rotații este adesea demonstrată în experimentele de curs.

YouTube enciclopedic

• 1 / 5

  Teorema rachetei de tenis poate fi analizată folosind ecuațiile lui Euler.

  Când sunt rotite liber, ele iau următoarea formă:

  I 1 ω ˙ 1 = (I 2 − I 3) ω 2 ω 3 (1) I 2 ω ˙ 2 = (I 3 − I 1) ω 3 ω 1 (2) I 3 ω ˙ 3 = (I 1 − I 2) ω 1 ω 2 (3) (\displaystyle (\begin(aligned)I_(1)(\dot (\omega ))_(1)&=(I_(2)-I_(3))\omega _(2)\omega _(3)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~(\text((1)))\\I_(2)(\dot (\ omega ))_(2)&=(I_(3)-I_(1))\omega _(3)\omega _(1)~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~ ~(\text((2)))\\I_(3)(\dot (\omega ))_(3)&=(I_(1)-I_(2))\omega _(1)\omega _ (2)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~(\text((3)))\end(aligned)))

  Aici I 1 , I 2 , I 3 (\displaystyle I_(1),I_(2),I_(3)) notăm principalele momente de inerție și presupunem că I 1 > I 2 > I 3 (\displaystyle I_(1)>I_(2)>I_(3)). Vitezele unghiulare ale celor trei axe principale - ω 1 , ω 2 , ω 3 (\displaystyle \omega _(1),\omega _(2),\omega _(3)), derivatele lor în timp - ω ˙ 1 , ω ˙ 2 , ω ˙ 3 (\displaystyle (\dot (\omega ))_(1),(\dot (\omega ))_(2),(\dot (\omega ))_( 3)).

  Luați în considerare situația în care un obiect se rotește în jurul unei axe cu un moment de inerție eu 1 (\displaystyle I_(1)). Pentru a determina natura echilibrului, să presupunem că există două viteze unghiulare inițiale mici de-a lungul celorlalte două axe. Ca urmare, conform ecuației (1), poate fi neglijat.

  Acum diferențiem ecuația (2) și înlocuim de ecuația (3):

  I 2 I 3 ω ¨ 2 = (I 3 − I 1) (I 1 − I 2) (ω 1) 2 ω 2 (\displaystyle (\begin(aligned)I_(2)I_(3)(\ddot) \omega ))_(2)&=(I_(3)-I_(1))(I_(1)-I_(2))(\omega _(1))^(2)\omega _(2) \\\end(aliniat)))

  și ω ¨ 2 (\displaystyle (\ddot (\omega ))_(2)) variat. Prin urmare, inițial viteză mică ω 2 (\displaystyle \omega _(2)) va rămâne mic în viitor. Prin diferențierea ecuației (3), se poate demonstra și stabilitatea în raport cu perturbația . Pentru că ambele viteze ω 2 (\displaystyle \omega _(2))și ω 3 (\displaystyle \omega _(3)) rămâne mic, rămâne mic și ω ˙ 1 (\displaystyle (\dot (\omega ))_(1)). Prin urmare, rotația în jurul axei 1 are loc cu o viteză constantă.

  Raționament similar arată că rotația în jurul unei axe cu moment de inerție eu 3 (\displaystyle I_(3)) de asemenea stabil.

  Acum aplicăm aceste considerații în cazul rotației în jurul unei axe cu un moment de inerție eu 2 (\displaystyle I_(2)). Foarte mic de data asta. Prin urmare, dependența de timp ω 2 (\displaystyle \omega _(2)) poate fi neglijat.

  Acum diferențiem ecuația (1) și înlocuim ω ˙ 3 (\displaystyle (\dot (\omega ))_(3)) din ecuația (3):

  I 1 I 3 ω ¨ 1 = (I 2 − I 3) (I 1 − I 2) (ω 2) 2 ω 1 (\displaystyle (\begin(aligned)I_(1)I_(3)(\ddot () \omega ))_(1)&=(I_(2)-I_(3))(I_(1)-I_(2))(\omega _(2))^(2)\omega _(1) \\\end(aliniat)))

  Rețineți că semnele ω 1 (\displaystyle \omega _(1))și ω ¨ 1 (\displaystyle (\ddot (\omega ))_(1)) aceeași. Prin urmare, inițial viteză mică ω 1 (\displaystyle \omega _(1)) va creşte exponenţial până când ω ˙ 2 (\displaystyle (\dot (\omega ))_(2)) nu va înceta să fie mic și caracterul de rotație în jurul axei 2 nu se va schimba. Astfel, chiar și micile perturbații de-a lungul altor axe fac obiectul să se „întoarcă”.

  Efectul Dzhanibekov constă în comportamentul ciudat al unui corp rotativ zburător în imponderabilitate. După descoperirea sa, ca de obicei, au apărut zeci de explicații diferite pentru efectul Dzhanibekov.
  

  
  

  
  

  
  

  Efectul Dzhanibekov este o descoperire interesantă a timpului nostru. Erou de două ori al Uniunii Sovietice, generalul-maior de aviație Vladimir Alexandrovici Dzhanibekov este considerat pe merit cel mai experimentat cosmonaut al URSS. A făcut cel mai mare număr de zboruri - cinci, toate în calitate de comandant de navă. Vladimir Alexandrovici deține descoperirea unui efect curios, numit după el - așa-numitul. Efectul Dzhanibekov, care a fost descoperit de el în 1985, în timpul celui de-al cincilea zbor pe nava spațială Soyuz T-13 și pe stația orbitală Salyut-7 (6 iunie - 26 septembrie 1985).

  Când astronauții au despachetat încărcătura livrată pe orbită, au fost nevoiți să deșurubați așa-numiții „mieli” - nuci cu urechi. Merită să loviți urechea „mielului” și se învârte singur. Apoi, desfășurându-se până la capăt și sărită de pe tija filetată, piulița continuă, rotindu-se, să zboare prin inerție în greutate zero (aproximativ ca o elice zburătoare rotativă).

  Deci, Vladimir Alexandrovici a observat că, după ce a zburat aproximativ 40 de centimetri cu urechile înainte, nuca face brusc o răsturnare bruscă de 180 de grade și continuă să zboare în aceeași direcție, dar deja cu urechile înapoi și rotindu-se în cealaltă direcție. Apoi, după ce a zburat din nou 40 de centimetri, nuca face din nou o capotaie de 180 de grade și continuă să zboare din nou cu urechile înainte, ca pentru prima dată și așa mai departe.
  

  
  

  Dzhanibekov a repetat în mod repetat experimentul, iar rezultatul a fost repetat în mod invariabil. În general, o nucă care se învârte care zboară în gravitate zero face răsturnări periodice ascuțite de 180 de grade la fiecare 43 de centimetri. De asemenea, a încercat să folosească alte obiecte în locul unei nuci, de exemplu, o minge de plastilină cu o nucă obișnuită lipită de ea, care, în același mod, după ce a zburat pe o anumită distanță, a făcut aceleași răsturnări bruște.

  Efectul este chiar interesant. După descoperirea sa, ca de obicei, au apărut zeci de explicații diferite pentru efectul Dzhanibekov. Nu fără previziuni apocaliptice înspăimântătoare. Mulți au început să spună că planeta noastră este în esență aceeași minge de plastilină rotativă sau „miel” care zboară în imponderabilitate. Și că Pământul efectuează periodic astfel de capturări. Cineva a numit chiar o perioadă de timp: revoluția axei pământului are loc o dată la 12 mii de ani. Și că, spun ei, ultima dată când planeta a făcut o capotaie în epoca mamuților, iar în curând este planificată o altă astfel de răsturnare - poate mâine, sau poate peste câțiva ani - în urma căreia va avea loc o schimbare a polilor pe Pământul și cataclismele vor începe.
  

  
  

  Explicația corectă a efectului Dzhanibekov este următoarea. Cert este că viteza de rotație a „mielului” este relativ scăzută, deci este într-o stare instabilă (spre deosebire de giroscop, care se rotește mai repede și, prin urmare, are o orientare stabilă în spațiu, iar capulele nu îl amenință). Piulița, pe lângă axa principală de rotație, se rotește și în jurul altor două axe spațiale cu viteze cu un ordin de mărime mai mici (mișcări secundare). Ca urmare a influenței acestor mișcări secundare, în timp, înclinarea axei principale de rotație se modifică treptat (precesia crește), iar atunci când aceasta (adică unghiul de înclinare) atinge o valoare critică, sistemul face o capotaie. (ca un pendul care și-a schimbat direcția de oscilație).
  

  
  
  

  Amenință Pământul astfel de capturări apocaliptice? Probabil ca nu. În primul rând, centrul de greutate al „mielului”, ca o minge de plastilină cu o piuliță, este deplasat semnificativ de-a lungul axei de rotație, ceea ce nu se poate spune despre planeta noastră, care, deși nu este o minge ideală, este mai mult sau mai puțin echilibrată. . Și, în al doilea rând, valoarea valorilor momentelor de inerție ale Pământului și mărimea precesiei Pământului (oscilații ale axei de rotație) îi permit să fie stabil ca un giroscop și să nu se prăbușească ca un giroscop. nuca Dzhanibekov.
  

  
  

  (Precesia axei pământului este de aproximativ 50 de secunde (1 secundă de arc = 1/3600 de grad) - aceasta este extrem de insuficientă pentru a se prăbuși în spațiu).

  De ce este oprită o descoperire atât de importantă? Cert este că efectul descoperit a făcut posibilă aruncarea la o parte a tuturor ipotezelor prezentate anterior și abordarea problemei din poziții complet diferite. Situația este unică - dovezile experimentale au apărut înainte ca ipoteza în sine să fie prezentată. Pentru a crea o bază teoretică de încredere, oamenii de știință ruși au fost forțați să revizuiască o serie de legi ale mecanicii clasice și cuantice.
  

  
  
  

  La dovezi au lucrat o echipă numeroasă de specialiști de la Institutul pentru Probleme de Mecanică, Centrul Științific și Tehnic pentru Securitate Nucleară și Radiațională și Centrul Științific și Tehnic Internațional pentru încărcături utile de obiecte spațiale. A durat mai bine de zece ani. Și timp de zece ani, oamenii de știință au monitorizat dacă astronauții străini ar observa un efect similar. Dar străinii, probabil, nu strâng șuruburile în spațiu, datorită căruia nu avem doar priorități în descoperirea acestei probleme științifice, dar suntem cu aproape două decenii înaintea întregii lumi în studiul ei.

  Pentru o vreme, s-a crezut că fenomenul a fost doar de interes științific. Și numai din momentul în care a fost posibil să se dovedească teoretic regularitatea acesteia, descoperirea și-a căpătat semnificația practică. S-a dovedit că modificările axei de rotație a Pământului nu sunt ipoteze misterioase de arheologie și geologie, ci evenimente naturale din istoria planetei. Studiul problemei ajută la calcularea intervalelor de timp optime pentru lansări și zboruri ale navelor spațiale. Natura unor cataclisme precum taifunurile, uraganele, inundațiile și inundațiile asociate cu deplasările globale ale atmosferei și hidrosferei planetei a devenit mai de înțeles.
  

  
  

  Descoperirea efectului Dzhanibekov a servit ca un impuls pentru dezvoltarea unui domeniu complet nou al științei care se ocupă de procesele pseudo-cuantice, adică procesele cuantice care au loc în macrocosmos. Oamenii de știință vorbesc mereu despre niște salturi de neînțeles când vine vorba de procese cuantice. În macrocosmosul obișnuit, totul pare să meargă bine, chiar dacă uneori foarte repede, dar constant. Și într-un laser sau în diferite reacții în lanț, procesele apar brusc. Adică, înainte de a începe, totul este descris prin unele formule, după - deja complet diferite și nu există informații despre procesul în sine. Se credea că toate acestea sunt inerente doar microcosmosului.

  Viktor Frolov, șeful Departamentului de prognoză a riscurilor naturale al Comitetului Național pentru Siguranța Mediului, și Mikhail Khlystunov, director adjunct al NIIEM MGSH, membru al Consiliului de administrație al aceluiași centru spațial de încărcare utilă care a fost implicat în baza teoretică a descoperirea, a publicat un raport comun.

  În acest raport, efectul Dzhanibekov a fost raportat întregii comunități mondiale. Raportat din motive morale și etice. Ar fi o crimă să ascunzi omenirii posibilitatea unei catastrofe. Dar oamenii de știință noștri păstrează partea teoretică din spatele celor „șapte încuietori”. Iar ideea nu este doar capacitatea de a tranzacționa know-how-ul în sine, ci și faptul că acesta este direct legat de posibilitățile uimitoare de a prezice procese naturale.

  În timpul iernii, oamenii experimentează hipersomnie, dispoziție depresivă și un sentiment general de deznădejde. Chiar și riscul de deces prematur iarna este mult mai mare. Ceasul nostru biologic nu este sincronizat cu ceasurile noastre de trezire și cea de lucru. Nu ar trebui să ne adaptăm programul de lucru pentru a ne îmbunătăți starea de spirit?

  De regulă, oamenii au tendința de a vedea lumea în culori sumbre, când orele de lumină devin mai scurte și frigul se instalează. Dar schimbarea orelor de lucru pentru a se potrivi cu anotimpurile ne poate ajuta să ne ridicăm moralul.

  Pentru mulți dintre noi, iarna, cu zilele ei reci și nopțile lungi, creează o senzație generală de rău. Devine din ce în ce mai dificil să lăsăm patul în semiîntuneric și, aplecați peste birourile noastre de la serviciu, simțim că productivitatea ne scade odată cu rămășițele soarelui de la amiază.

  Pentru subgrupul mic al populației care suferă de tulburări afective sezoniere severe (TAS), este și mai rău - melancolia de iarnă se transformă în ceva mult mai debilitant. Pacienții experimentează hipersomnie, dispoziție depresivă și un sentiment general de deznădejde în timpul lunilor cele mai întunecate. Indiferent de SAD, depresia este mai frecvent raportată iarna, ratele de sinucidere cresc, iar productivitatea muncii scade în ianuarie și februarie.

  În timp ce toate acestea pot fi explicate cu ușurință printr-o idee vagă de întuneric de iarnă, această depresie poate avea rațiune științifică. Dacă ceasul nostru biologic nu este sincronizat cu orele de trezire și de lucru, nu ar trebui să ne ajustăm orele de birou pentru a ne îmbunătăți starea de spirit?

  „Dacă ceasul nostru biologic spune că vrea să ne trezim la 9:00 pentru că afară este întuneric dimineata de iarna dar ne trezim la 7:00 – ratam o intreaga faza de somn”, spune Greg Murray, profesor de psihologie la Universitatea Swinburne, Australia. Cercetările din domeniul cronobiologiei - știința modului în care corpul nostru reglează somnul și starea de veghe - susțin ideea că iarna, nevoile și preferințele de somn se modifică și restricțiile. viața modernă poate fi deosebit de nepotrivit în aceste luni.

  La ce ne referim când vorbim despre timpul biologic? Ritmurile circadiene sunt un concept pe care oamenii de știință îl folosesc pentru a măsura sensul nostru intern al timpului. Este un cronometru de 24 de ore care determină modul în care vrem să plasăm diferitele evenimente ale zilei - și, cel mai important, când vrem să ne trezim și când vrem să dormim. „Corpulului îi place să facă acest lucru în sincronizare cu ceasul biologic, care este principalul reglator al modului în care corpul și comportamentul nostru se raportează la soare”, explică Murray.

  Există un număr mare de hormoni și alte substanțe chimice implicate în reglarea ceasului nostru biologic, precum și multe factori externi. Deosebit de important este soarele și locația lui pe cer. Fotoreceptorii localizați în retină, cunoscuți sub numele de ipRGC, sunt deosebit de sensibili la lumina albastră și, prin urmare, sunt ideali pentru reglarea ritmului circadian. Există dovezi că aceste celule joacă un rol important în reglarea somnului.

  Valoarea evolutivă a acestui mecanism biologic a fost aceea de a contribui la schimbări în fiziologia, biochimia și comportamentul nostru în funcție de momentul zilei. „Aceasta este tocmai funcția predictivă a ceasului circadian”, spune Anna Wirtz-Justice, profesor de cronobiologie la Universitatea din Basel din Elveția. „Și toate ființele vii îl au”. Având în vedere schimbarea luminii zilei de-a lungul anului, pregătește și organismele pentru schimbări de comportament sezoniere, cum ar fi reproducerea sau hibernarea.

  Deși nu au existat suficiente cercetări cu privire la dacă am răspunde bine la mai mult somn și timp diferit trezindu-te iarna, există dovezi că acesta poate fi cazul. „Din punct de vedere teoretic, reducerea luminii diurne în dimineața de iarnă ar trebui să contribuie la ceea ce numim decalaj de fază”, spune Murray. „Și din punct de vedere biologic, există motive întemeiate să credem că probabil că acest lucru se întâmplă într-o oarecare măsură. Faza de somn întârziată înseamnă că ceasul nostru circadian ne trezește mai târziu în timpul iernii, ceea ce explică de ce este din ce în ce mai greu să luptăm cu dorința de a reseta alarma.”

  La prima vedere, poate părea că întârzierea de fază a somnului sugerează că vom dori să mergem la culcare mai târziu în timpul iernii, dar Murray sugerează că această tendință este probabil neutralizată de dorința generală tot mai mare de a dormi. Cercetările arată că oamenii au nevoie (sau cel puțin își doresc) mai mult somn in iarna. Un studiu efectuat în trei societăți preindustriale - unde nu există ceasuri deșteptătoare, smartphone-uri și o zi de lucru între 09:00 și 17:00 - în America de Sud și Africa a constatat că aceste comunități au tras un pui de somn colectiv cu o oră mai mult în timpul iernii. Având în vedere că aceste comunități sunt situate în regiunile ecuatoriale, acest efect poate fi și mai pronunțat în emisfera nordică, unde iernile sunt mai reci și mai întunecate.

  Acest regim de iarnă somnoros este mediat cel puțin parțial de unul dintre jucătorii majori din cronobiologia noastră, melatonina. Acest hormon endogen este controlat de ciclurile circadiene și, de asemenea, le influențează la rândul său. Este un somnifer, ceea ce înseamnă că va continua să crească până când vom cădea în pat. „La oameni, profilul melatoninei este mult mai larg iarna decât vara”, spune cronobiologul Til Rönneberg. Acestea sunt motive biochimice pentru care ciclurile circadiene pot răspunde la două anotimpuri diferite.

  Dar ce înseamnă dacă ceasurile noastre interne nu se potrivesc cu orele cerute de școlile și programul nostru de lucru? „Discrepanța dintre ceea ce dorește ceasul tău biologic și ceea ce dorește ceasul tău social este ceea ce numim social jet lag”, spune Rönneberg. „Jet lag-ul social este mai puternic iarna decât vara”. jet lag-ul social este similar cu cel cu care suntem deja familiarizați, dar în loc să zburăm în jurul lumii, suntem nemulțumiți de momentul solicitărilor noastre sociale - să ne trezim la muncă sau la școală.

  jet lag-ul social este un fenomen bine documentat și poate avea implicații grave asupra sănătății, bunăstării și cât de bine putem funcționa în Viata de zi cu zi. Dacă este adevărat că iarna produce o formă de jet lag social, pentru a înțelege care pot fi consecințele acestuia, ne putem îndrepta atenția către persoanele care sunt cele mai afectate de acest fenomen.

  Primul grup de oameni pentru analiza potențialului include oameni care trăiesc la marginile vestice ale fusurilor orare. Deoarece fusurile orare pot acoperi zone vaste, oamenii care locuiesc la marginile estice ale fusurilor orare experimentează răsăritul cu aproximativ o oră și jumătate mai devreme decât cei care locuiesc în marginile vestice. În ciuda acestui fapt, întreaga populație trebuie să respecte același program de lucru, ceea ce înseamnă că mulți vor fi nevoiți să se trezească înainte de răsăritul soarelui. În esență, aceasta înseamnă că o parte a fusului orar este în mod constant desincronizat cu ritmurile circadiene. Și, deși acest lucru poate să nu pară atât de mare, este asociat cu o serie de consecințe devastatoare. Oamenii care trăiesc în periferia vestică sunt mai predispuși la cancer de sân, obezitate, diabet și boli de inimă - după cum au stabilit cercetătorii, cauza acestor boli a fost în primul rând o perturbare cronică a ritmurilor circadiene, care apare din nevoia de a se trezi în întuneric. .

  Un alt exemplu izbitor de jet lag social este în Spania, care trăiește la Ora Europei Centrale, în ciuda faptului că este aliniată geografic cu Regatul Unit. Aceasta înseamnă că ora țării este stabilită cu o oră înainte și că populația trebuie să respecte un orar social care nu se potrivește cu ceasul biologic. Drept urmare, întreaga țară suferă de lipsă de somn - obținând în medie o oră mai puțin decât restul Europei. Acest grad de pierdere a somnului a fost asociat cu o creștere a absenteismului, leziunilor legate de muncă și o creștere a stresului și a eșecului școlar în țară.

  Un alt grup care poate prezenta simptome similare cu cele ale persoanelor care suferă în timpul iernii este grupul care are tendința naturală de a rămâne treaz noaptea pe tot parcursul anului. Ritmul circadian al adolescentului obișnuit este schimbat în mod natural cu patru ore înainte de cel al adulților, ceea ce înseamnă că biologia adolescenților îi face să se culce și să se trezească mai târziu. În ciuda acestui fapt, de mulți ani s-au chinuit să se trezească la 7 dimineața și să ajungă la timp la școală.

  Și, deși acestea sunt exemple exagerate, ar putea consecințele de iarnă ale unui program de lucru nepotrivit să contribuie la un impact similar, dar mai puțin semnificativ? Această idee este parțial susținută de teoria a ceea ce cauzează SAD. Deși există încă o serie de ipoteze cu privire la baza biochimică exactă a acestei afecțiuni, un număr semnificativ de cercetători consideră că acest lucru se poate datora unui răspuns deosebit de serios la desincronizarea ceasului corporal cu cea naturală. lumina zileiși ciclul somn-veghe – cunoscut sub numele de sindromul fazei de somn întârziat.

  Oamenii de știință tind acum să se gândească la SAD ca la un spectru de caracteristici, mai degrabă decât la o afecțiune pe care fie o ai sau nu o ai, iar în Suedia și alte țări din emisfera nordică, se estimează că până la 20% din populație suferă de melancolie de iarnă mai blândă. . Teoretic, SAD ușor poate fi experimentat de întreaga populație într-o oarecare măsură și numai pentru unii va fi debilitant. „Unii oameni nu devin prea emoționați că nu sunt sincronizați”, notează Murray.

  În prezent, ideea de a reduce timpul de lucru sau de a muta începutul zilei de lucru la mai mult timp târziu nu este testat iarna. Chiar și țările situate în cele mai întunecate părți ale emisferei nordice - Suedia, Finlanda și Islanda - lucrează toată iarna în condiții aproape de noapte. Dar există șansa ca dacă orele de lucru corespund mai îndeaproape cronobiologiei noastre, să lucrăm și să ne simțim mai bine.

  La urma urmei, școlile din SUA care au mutat începutul zilei mai târziu pentru a se potrivi cu ritmurile circadiene ale adolescenților au demonstrat cu succes o creștere a cantității de somn pe care elevii o primesc și o creștere corespunzătoare a energiei. O școală din Anglia care a mutat începutul zilei de școală de la 8:50 la 10:00 a constatat că a existat o scădere bruscă a concediilor medicale și a îmbunătățit performanța elevilor.

  Există dovezi că iarna este asociată cu mai multă întârziere la muncă și școală, cu o creștere a absenteismului. Interesant este că un studiu publicat în Journal of Biological Rhythms a constatat că absenteismul este mai strâns legat de fotoperioade - numărul de ore de lumină naturală - decât de alți factori precum vremea. Pur și simplu permiterea oamenilor să vină mai târziu poate ajuta la contracararea acestei influențe.

  O mai bună înțelegere a modului în care ciclurile noastre circadiene ne afectează ciclurile sezoniere este ceva de care am putea beneficia cu toții. „Șefii ar trebui să spună: „Nu-mi pasă când vii la muncă, vino când ceasul tău biologic decide că ai dormit suficient, pentru că în această situație câștigăm amândoi”,” spune Rönneberg. „Rezultatele tale vor fi mai bune. Vei fi mai productiv la locul de muncă pentru că vei simți cât de eficient ești. Și numărul zilelor de boală va scădea.” Din moment ce ianuarie și februarie sunt deja lunile noastre cele mai puțin productive din an, chiar avem ceva de pierdut?