Я слышал историю, что после того как советский космонавт Джанибеков описал перевороты гайки-барашка (на видео ниже), эту историю засекретили до вывода специальной комиссии, которая разбиралась больше трёх лет. Так что же в нём такого секретного? Дело в том, что Джанибеков потом облепил гайку пластеином (сделав шарик) и представил, что это планета Земля так крутится в космосе, и она однажды может взять и "стряхнуть" нас всех поменяв полюсы.
Мне стало интересно есть ли почва для опасений. Давайте разбираться.
Как потом выяснилось, модель с причиной этого эффекта описывал даже Карл Гаусс. На западе этот эффект больше известен как "эффект теннисной ракетки". Если теннисную ракетку подбросить в воздух, чтобы она описала ручкой одни оборот и вернулась в руку, то окажется, что она лежит другой стороной, совершив поворот на 180°. Итак, что общего у гайки-барашка и теннисной ракетки?
И у гайки-барашка и теннисной ракетки в двух из трёх измерений есть симметрия, а в третьем - нет. Научное сообщество договорилось называть это теоремой промежуточной оси, его проявление в невесомости - эффектом Джанибекова, а на Земле - эффектом теннисной ракетки.
Эта теорема утверждает, что вращение твёрдого тела относительно второй главной оси инерции будет неустойчивым. Другими словами тело, у которого масса равномерно распределена подобным образом будет неминуемо переворачиваться после определённого числа оборотов.
Может ли земля перевернуться?
Утверждать, что Земля - шар, поэтому её вращение стабильно было бы неправильно. NASA сделало известную модель как бы выглядела Земля, если бы не её плотность была равномерной исходя из распределения гравитации по поверхности Земли. Часто это называют истинной формой Земли (и часто ошибочно говорят, что так выглядит Земля без воды и атмосферы).
Утверждать, что Земля обладает более сложным распределением массы и поэтому этот эффект её не касается было бы также неправильным. Если крутануть эту модель в невесомости, то её вращение будет также не стабильным.
Но всё равно не стоит бояться. Дело в том, что Землю нельзя рассматривать как твёрдое тело, вращающееся в невесомости. Дело в том, что Земля твёрдая на небольшую глубину относительно её размера (и массы).
Так что вращение Земли следует моделировать не гайкой-барашком, а бутылкой с водой. К сожалению не смог найти это видео, но я видел (естественно не в живую) как космонавт крутанул бутылку с водой и она не перевернулась. Вода растекается по инерции до стабильного распределения массы. Конечно, у Земли кроме внутренностей разной плотности есть ещё вода и атмосфера, но принцип тот же.
Вывод: апокалипсис отменяется - можно спать спокойно.
