Мы видели, что равновесное положение гироскопа является динамическим. Как только какая-нибудь сила пытается вывести его из равновесного состояния, он излучает инерционные фотоны, которые возвращают его в прежнее состояние. Силы гравитации непрерывно пытаются нарушить равновесное состояние, поэтому ось гироскопа все время “дрожит”. Это практически не заметное “дрожание” в установившемся режиме. При запуске гироскопа или при некоторых возмущениях “дрожание” становится заметным и называется оно нутацией.
Чем резче мы поставим на опору под углом раскрученный гироскоп, тем на большую величину опустится центр тяжести гироскопа от плоскости равновесия (ось гироскопа будет расположена на линии Oa1), в которой будет двигаться центр тяжести при равновесном состоянии (ось будет расположена по линии Оа) (Рис. 7).
Импульс силы Fg + ma спровоцирует генерацию инерционного фотона силы Fи, которая поднимет центр тяжести гироскопа. А поскольку эта сила инерции больше силы требующейся для равновесного состояния, то ось гироскопа окажется на линии Oa2. Затем ось гироскопа снова двинется в направлении линии Oa1. Силы трения в опоре и сопротивления воздуха будут уменьшать составляющую ma, что приведет к затиханию колебаний, вызванных резкой постановкой гироскопа, но “дрожание” оси гироскопа из-за нутаций останется.
В статье Интернет ”Лекция 11. Гироскопы” есть такая картинка (Рис. 8) с описанием.
“Характер траектории, по которой движется вершина гироскопа, зависит от начальных условий. В случае рис. 96, а гироскоп был раскручен вокруг оси симметрии, установлен на подставке под некоторым углом к вертикали и осторожно отпущен. В случае рис. 96,б ему, кроме того, был сообщен некоторый толчок вперед, а в случае рис. 96,в - толчок назад по ходу прецессии”.
Как видим, есть некоторая сила, которая заставляет двигаться ось гироскопа по таким замысловатым линиям. Эта сила не является силой трения, ибо дальше говорится:
“Если за счет трения в опоре нутации гасятся быстрее, чем вращение гироскопа вокруг оси симметрии (как правило, так и бывает), то вскоре после "запуска" гироскопа нутации исчезают и остается чистая прецессия”.
Стало быть, если бы не было сил трения, то нутации не исчезали бы. Какие-то силы добавлялись бы в движение гироскопа, и он бы двигался таким образом, как показано на рисунке 8. Что это за силы и как они действуют? Рис. 9.
Выше мы рассмотрели, что инерционный импульс, вызванный силой тяжести Fип, вращая диск гироскопа вокруг оси X, заставляет его возвратится в прежнее положение (сохраняет момент импульса), и вращает его вокруг оси Y, чем заставляет гироскоп прецессировать. Импульс силы тяжести F вызывает генерацию инерционного фотона Fип, импульс которого не совпадает, из-за задержки его генерации, с импульсом силы тяжести. По этой причине и возникают два вышеуказанных момента.
Рядом с электроном, излучившим фотон силы Fип и придавший ускорение диску, находится множество других электронов, которые излучат другие инерционные фотоны соответствующей силы Fин. Причем эти силы будут сдвинуты друг относительно друга на величину бв. Fин образует два момента, которые и внесут свою лепту в организацию движения гироскопа. Эти инерционные фотоны и есть та сила, которая ответственна за нутацию.
Соотношение сил нутации Fин и сил прецессии Fип создает ту или иную форму нутации. Величина этих сил зависит от ускорений диска, а они частично зависят от начальных условий движения.
Казалось бы: ну зачем человек ломится в открытую дверь? Рисует картинки, что-то пытается рассказать. Ведь в той же лекции 11 ученые все движения гироскопа описали строгими математическими формулами, все объяснили. Похоже, что не все. Вопрос: закрутиться ли наша Земля, подобно гайке Дженибекова? – остался открытым.