Некоторые авторы рассматривают возможность переворота Земли резко, в соответствии с эффектом Джанибекова. Например, Андрей Степаненко 16.04.18. https://chispa1707.livejournal.com/ ставит: «…вопрос о граничных условиях, при которых планета МОЖЕТ совершить переворот по Джанибекову, ЛИБО НЕ МОЖЕТ».
Рассмотрю и я.
Углы Эйлера — углы, описывающие поворот абсолютно твердого тела в трёхмерном евклидовом пространстве. Углы Эйлера определяют три поворота системы, которые позволяют привести любое положение системы к текущему.
Источник картинки
Соответственно, есть три оси вращения: прецессия, нутация и собственное вращение. Реально, какую ось как назвать – не имеет значения. Для судна или самолёта колебания вокруг трёх осей вращения называют крен, тангаж и рысканье.
В космосе нет ничего постоянного, кроме его свойств, которые определяют законы космоса. И если есть три оси вращения, то любое тело будет вращаться вокруг всех осей. Параметры вращений зависят от свойств конкретного тела.
Никаких условий не надо для того, чтобы тело вращалось или не вращалось вокруг какой-либо оси. Такое вращение есть всегда. Смотрите в моей книге «Логика космоса» закон: всё гоу (движется).
И Земля имеет три оси вращения: собственное вращение, прецессия и нутация. Никаких изменений направления вращения нет. Нет резких переворотов Земли. Плавно и равномерно Ось вращения Земли поворачивается, это = прецессия. Угол прецессии тоже движется. Когда-нибудь он станет равным 90 град, южный полюс будет смотреть на Солнце. Но движение продолжится, и потом северный полюс будет смотреть на Солнце.
Нет резких, типа, в течение суток, переворотов Земли, когда полюса меняются местами.
Никаких условий для такого движения Земли не надо. Любое тело в трёхмерном пространстве движется так.
Если полюса поменялись местами, это не значит, что после этого движение затухнет, полюса остановятся. Нет причин для затухания. Нет причин для скачкообразного начала движения. Какой метеорит может так сильно вдарить по Земле, что она перевернётся, а потом, непонятно почему, остановится?
Степаненко: «А как быть с теннисной ракеткой? Тело твердое, движется в трехмерном пространстве, но резкие перевороты испытывает».
Ответ.
Резкость = результат нашего восприятия. Резкость зависит от соотношения моментов инерции относительно каждой оси вращения.
Физическую величину, являющуюся мерой инертности тела, вращающегося вокруг оси называют моментом инерции тела. Для материальной точки J=mr2, J = момент инерции, m = масса точки, r = расстояние от оси вращения до точки.
То есть, момент инерции зависит от вращающейся массы и радиуса вращения.
Например, однородный по плотности шар имеет равные моменты инерции относительно всех осей. Лом – равные относительно двух осей и отличную относительно оси, проходящей вдоль лома.
Для Земли.
Есть ещё одно движение: движение угла прецессии. Возрастает он сегодня или убывает, я не знаю. Я знаю, что в космосе нет постоянных величин. Этот угол будет расти от 0 до 180 градусов, затем обратное движение.
И это движение угла прецессии тоже не равномерно, то есть, угол совершает небольшие нутационные движения. Которые тоже не равномерны. Нет предела количеству производных по всем движениям.
Резкость «кувырка» зависит и от несимметричности тела. Если на Сибирь намёрзло много льда, то несимметричность Земли возрастает. Сила, которая сдвигает кору Земли, пропорциональна массе ледника и квадрату расстояния от оси вращения Земли север-юг до ледника. Эффект Джанибекова = это и есть такие параметры вращения тела, при которых тело резко кувыркается, а не плавно. Некоторые авторы пишут, что эффект Джанибекова не объясним с точки зрения механики и аэродинамики. Но чудес нет.
Итак, Земля.
Основное вращение 365 об/год (движение вдоль оси вращения север-юг в составе Солнечной системы вместе с галактикой Млечный путь, то есть, перпендикулярно плоскости эклиптики). Или 131400 град/год.
Прецессия 1 оборот за 25700 лет, то есть, 1/25700 оборотов в год = 0,01385 град/год.
Движение угла прецессии.
Для определения этой скорости, я думаю, нельзя ориентироваться на положение полюсов в прошлом. Например, где был северный полюс, когда строили Исаакий? А когда его строили? Если Исаакий построили 1000 лет назад, и если в то время северный полюс был в Гренландии, то сдвиг примерно 30 градусов за 1000 лет. В итоге, скорость движения угла прецессии 0,03 град/год, или 3,3 км в год. По отношению к самой прецессии это не реально. Для такой скорости Земля должна быть очень несимметрична, например, на всю Сибирь намёрз ледник толщиной 1000 км.
Выход такой: большая скорость дрейфа полюсов есть следствие сдвига коры Земли вследствие оледенения то Сибири, то Гренландии, то Северной Америки, а также Антарктиды. Но и оледенение не может быть причиной быстрого кувырка. Кувырок есть, но он очень-очень медленный.
Вывод: резкий кувырок Земли возможен только при внешнем воздействии, т. е, при ударе астероида или кометы.
Но, как я уже написал, это какой должен быть астероид? Его масса должна быть сопоставима с массой земной коры. Рассматривать кувырок всей Земли как твёрдого тела вообще не реально. Это абсурд. Земля не твёрдое тело. Это, скорее, капля жидкости, а внутри небольшое твёрдое тело (ядро).
Кувырок Земли по Джанибекову (резкий, быстрый, за несколько дней) невозможен. Даже за месяц невозможен.
По поводу применения тензорного исчисления при моделировании эффекта Джанибекова.
Перешёл по ссылке и прочитал статью maisvendoo от 5 августа 2015. В статье есть слова
«…приняв допущение о незначительности сопротивления воздуха и пренебрегая прочими возмущениями, правые части системы (здесь уравнения, смысл которых здесь не нужен) будем считать нулевыми».
Мой коммент. Главное, это идеализация «гайки», а в космосе нет идеальных систем.
Далее: «Учитывая, что в начале угловая скорость направлена строго вдоль оси Сx. МКД так же будет направлен вдоль той же оси, ибо несимметричность тела в этом случае влияния оказывать не будет, МКД будет иметь проекцию на ось x и она будет равна Ixω. Откуда тогда берутся эволюции, описанные в опыте Джанибекова?».
То есть, автор вначале идеализирует гайку, пренебрегает возмущениями и иными малыми вращениями и их производными, число которых не ограничено, а затем не понимает, почему гайка кувыркается.
Вывод автора (maisvendoo) такой. «В этой связи, наша планета, удовлетворяющая условию (16) не будет испытывать на себе эффект Джанибекова. Так что глобальная катастрофа со сменой полюсов нам не грозит.».
Мои выводы.
Кора Земли всегда движется, чуть быстрее или чуть медленнее, зависит от толщины ледников, намёрзших где-либо. Максимальная реальная скорость движения полюсов, по моему мнению, это 200-300 метров в год.
И эффект Джанибекова здесь ни при чём.
И я согласен с maisvendoo, резкий переворот нам не грозит.
