Есть два основных типа читателей: одни знают науку теоретическая механика, другие о ней даже не слышали. Но и те и другие удивились эффекту Джанибекова. Я, зная этот диковинный предмет (теормех) так о-очень удивился, и потому понимаю удивление Джанибекова, а следом и всего центра управления полетами. И этому есть практичное объяснение.
Дело в том, что есть внешне очень похожий процесс, связанный с поворотом оси вращения, который вызывается прецессией гироскопа. Очень известный особенно в авиации и ракетостроении, так как используется в навигационных приборах.
Можно провести физический опыт: взять велосипедное колесо, к оси привязать «шнурок», раскрутить очень сильно колесо и подвесить в руке на «шнурочке» (синяя линия). Колесо не упадет, а за счет инерции вращения будет сохранять вертикальное положение (ось будет оставаться в горизонтальной плоскости и гравитация будет бессильна) и… вращаться вокруг шнурочка. Чем больше масса обода и больше оборотов, тем более выражен эффект (например, в гироскопах, где вращение оси исключается тем, что гироскоп подвешивается с двух сторон).
Эффект Джанибекова внешне очень похож: тоже связан с инерцией вращения. Но тело вращается без «подвеса» и вообще без опоры и именно потому эффект удивляет. Более того. При возникновении прецессии в гироскопе поворот оси происходит плавно с постоянной угловой скоростью и не прерывается. А тут буквально резкий кувырок и бесконечно повторяемый...
В обоих эффектах обязательное условие – проявление сил инерции, инициированных вращением. Прецессия гироскопа возникает при воздействии внешней силы непосредственно на ось вращения и к самой инерции отношения не имеет – как в примере с колесом велосипеда. В эффекте Джанибекова внешних сил нет, имеем дело только с силой инерции. То есть это инвариантность самих сил инерции. И вот здесь опять откровение эффекта. Но давайте по порядку.
Некоторые комментарии к эффекту Джанибекова сводятся к следующему: вращающийся объект имеет три взаимно перпендикулярные оси вращения с разной степенью инертности и всегда стремится к переходу в состояние с наименьшей энергией (наименьшей инерцией).
Здесь два момента, которые не подтверждаются опытом.
1. Энергия плотного объекта не уменьшается (не рассеивается).
2. Кувырок происходит и при вращении вокруг оси с наименьшей инерцией, причем вокруг оси с большей инерцией.
Энергия (инерция вращения) плотного объекта не уменьшается.
Сама по себе эта идея состоит в следующем.
На рисунке показаны два состояния энергии объекта: 1 и 2 – с наибольшей энергией, 3 – с наименьшей.
Аналогично можно показать два состояния с наибольшей и наименьшей инерцией.
Гипотеза исходит из предположения, что стабильность состояния объекта в точках 1 и 2 менее 100% и потому в состояниях, когда нет сдерживающих факторов (невесомость, например, то есть отсутствует трение), реализуется вариант «сваливания» в вариант 3. Но, поскольку потенциальная энергия (высота) переходит в кинетическую (в движение), то объект проскакивает точку 3 и оказывается в противоположной точке нестабильности.
Но, как известно, дьявол прячется в мелочах, и такой мелочью является второй опыт Джанибекова – с переворотом «пластилиновой Земли». Хотя к этому объекту добавлена гайка (о причине ее добавления не сказано, но, думаю, без нее «фокус» не получался»), вращение-то задано по оси с наименьшей инертностью! А переворачивается «пластилиновая Земля» по оси с наибольшей инертностью! То есть все наоборот! Это, как если бы объект 3 выскакивал на вершину 1 и затем сваливался обратно в позицию 3!
Кувырок происходит и при вращении вокруг оси с наименьшей инерцией.
Таким образом, «дьявол» в чем-то другом! И вот тут «гайка» на «пластилиновой Земле» дает подсказку: наличие дисбаланса.
Джанибеков закручивал модель вручную и не мог задать ему «идеальную» ось вращения. То есть фактическая ось вращения и теоретическая с минимальной инерцией (и без дисбаланса) не совпадали. И вот в этом случае «сваливание» объекта с позиции 1 в позицию 3 на рисунке выше имеет смысл.
Однако, почему это не происходит «напрямую», то есть через сдвиг оси?
А кто сказал, что это не так? Из чего следует, что изначально, в первые мгновения ось не смещается по пути наименьшего сопротивления? Просто в этом случае имеем место увеличение скорости вращения по закону сохранения энергии: начально инертность выше и скорость меньше. А с переходом на ось с меньшей энергией угловая скорость возрастает. Это порождает… прецессию оси вращения! То есть то, что наблюдаем у земли, когда ось вращения движется вокруг некоторой теоретической оси.
Это не та прецессия, что в гироскопе, поскольку нет внешней приложенной силы. Это именно источник возникновения эффекта Джанибекова. Процесс устойчив или долговременно устойчив, поскольку «кувырок» через ось с большей инерцией связан с дополнительной энергией (подъем на гору!).
На рисунке показан энергетический процесс переворота Земли: из положения 1 в положение 2 (переворот на 180 град) Земля проходит позицию 3 с много большей инерцией, что требует ЗАТРАТ ЭНЕРГИИ. Поэтому переворот блокируется энергетическим порогом, смысл которого в том, что для переворота нужен источник дополнительной энергии (импульс). Но откуда эта энергия берется? Она берется «в долг» у вращения земли вокруг своей оси! То есть при перевороте еще и вращение (суточное) замедляется и довольно существенно! Этот «займ» берется на ½ переворота (на 90 град). В точке 3 за счет полученного разгона переворот продолжается по инерции движения, но уже с торможением и возвратом «занятой энергии» - вращение суточное возвращается к исходному значению. Однако, при этом возникает «прибавка» в суточном вращении: сутки на десятки минут или более кратковременно «увеличатся» - это плата за «переход».
Это означает, что в перевороте участвует вращение объекта вокруг своей оси вращения. Отсюда зависимость частоты возникновения эффекта от частоты вращения: для быстро вращающегося объекта это происходит чаще. Для медленно вращающегося – реже или даже редко (по отношению к циклу суточного вращения). То есть в опыте с гайкой барашком переворот происходит через три полных оборота, а для Земли – раз в несколько тысяч лет. Это «уреживание» связано со степенью стабильности положения в точке 1: чтобы вывести объект из состояния устойчивого равновесия (в точку 4, где энергии суточного вращения достаточно для "подхвата"), необходим импульс. Если вращение медленное, этот импульс будет слабым и «выход» в положение, когда суточное вращение планеты сможет «подхватить» кувырок, возникнет позже, в более «высоком» отклонении (поз 4).
«Эффект гайки-прилипалы».
В «пластилиновой модели Земли» мы видим "добавленный" элемент – гайку. Она добавлена не сбоку, а почти по оси вращения. Очевидно, что дисбаланс порождает силы, или импульс, стремящиеся развернуть ось вращения в сторону дисбаланса.
То есть у Джанибекова возник похожий эффект прецессии, но только сила не внешняя, а внутренняя – дисбаланс.
В отношении «пластилиновой Земли с гайкой» важно отметить, что источник дисбаланса должен располагаться далеко от экватора и ближе к полюсам вращения. Действительно, если дисбаланс расположен вблизи экватора, то плечо сил и момент сил будет близким к нулю и импульс будет недостаточным для захода в кувырок. Напротив, дисбаланс вблизи полюсов дает самое большое плечо сил и самый большой момент прецессии.
«Впадины» или «вершины» на полюсах планеты Земля также выполняют роль дисбаланса.
Если учесть, что плотность воды и скальных пород сильно отличается, то очевидно, что планета имеет «несколько нашлепок». Самая большая «нашлепка» – Евразия. Чуть поменьше и с другой стороны – Латинская Америка. Вот эти две «нашлепки» качают и раскачивают Землю.
Таким образом, в течение суток силы дисбаланса качают нашу планету. Но подхвата не происходит.
На самом деле информация о том, что когда-то может произойти «кувырок», сама по себе не более чем любопытная информация. В Новом Завете Иисус говорит ученикам, что дня, когда это случится, не знает никто, кроме Отца Небесного. Но при этом указывает на приметы, что этот день реально близок. Также призывает быть к нему готовыми всю свою жизнь.
Прошли 2000 лет с тех пор, это 600 поколений. И призыв быть готовым каждый день потерял свою актуальность для подавляющего большинства населения планеты. За последние 100 лет такие предсказания были сделаны десяток раз. Но даже если бы однажды за день или даже неделю угадали бы, все равно эта информация для подавляющего большинства оказалась бы бесполезной.
Так в чем же может быть
польза от изучения и понимания данного вопроса?
1. Многие страны делают запасы на случай катастроф или войн. Но вот где закладывают хранилища? Под землей, где и настигнет все это потоп… и откуда невозможно будет извлечь запасенное. Надо такие хранилища располагать в самых высоких районах страны – в горных массивах. И хранить не только продукты, но даже информацию/технологии, так как начинать придется с нуля…
В 70-е годы прошлого века на случай возможной войны СССР подготавливал «упрощенные технологии», с помощью которых можно было бы выжить после ядерных атак со стороны противника. Но «всемирный потоп» гораздо разрушительнее! Технологии – это квинтэссенция всех научных разработок, сохранив самые важные из них, человечество быстрее преодолеет разруху.
Так, на вопрос корреспондента о будущем страны, Хиллари Клинтон неожиданно ответила, что Соединенные Штаты не могут игнорировать значительное ухудшение геофизической обстановки в районе Йеллоустонского национального парка и разлома Сан-Андреас, грозящей катастрофическими последствиями для Северной Америки и ставящей под угрозу само ее существование.
По словам госпожи Клинтон, времени осталось очень мало, чтобы сохранить независимость и дальнейшее процветание США, а следовательно необходимо более решительно и последовательно рассматривать вопрос о переносе американской государственности на европейскую территорию. Основным вариантом такого переселения должна рассматриваться территория Украины, климатические условия которой наиболее благоприятны для американских граждан, однако в силу стечения некоторых обстоятельств, решение этого вопроса находится под угрозой срыва.
Как неожиданно высветилась картина СВО...
2. 5000 лет назад человечество не располагало таким количеством ядерного материала и технологий, или вообще ими не располагало. Потоп был «водной катастрофой», утоплением в воде. Следующий потоп породит «огненную катастрофу», поскольку сотни ядерных реакторов, тысячи ядерных боеголовок подвергнутся разрушению и приведут к гораздо большим разрушениям и заражениям, чем Чернобыль и Фукусима. Причем пример Фукусимы здесь даже более подходит, так как является буквальной моделью для будущего.
Какая страна или какой концерн, владеющие ядерными технологиями, учитывает возможность затопления в результате «кувырка» планеты? Никто! Именно поэтому «огненное крещение» после «всемирного потопа» выглядит как неизбежность. Учитывают землетрясения, падение самолетов, тайфуны и цунами, но не «потоп». Возможно, исходят из того, что жить надо «здесь и сейчас, а «после потопа – да хоть трава не расти».
3. Сегодня человек летает в космос, планирует освоение луны и марса… Но ничего из этого не будет или все это станет ничего не значащим, если базы снабжения и поддержки на земле исчезнут. Человек мыслит себя всемогущим, но простой и редкий «кувырок» планеты «умоет планету» до девственной первозданности и «чистоты» от многих видов жизни.
Но не все так печально! Если жизнь закрывает одну дверь, всегда открывается другая, и разумный человек должен следовать «предложенным обстоятельствам», так как является частью этой всеобщей планетарной жизни: человечество в своем эгоистическом угаре слишком развратилось и жизнь планеты как вполне здраво-разумное существо устранит все наносное и оставит только то, что действительно значимо и существенно для планетарной жизни, естественной часть которой человечество является.
Тем не менее, вопрос о том, какие могут быть признаки ускоренного приближения к «кувырку», остается актуальным, поскольку дает дополнительные шансы для мобилизации ресурсов человечества не просто для выживания, но и для сохранения наиболее важного наследия.
Признаки ускорения приближения к кувырку.
Обратите внимание на выделенное место: возникает короткое возмущение, когда ось вращения резко отклоняется, на отмеченное на нем место – короткое возмущение по отклонению оси вверх, а затем перенесите взгляд на следующий стоп-кадр.
Что представляет собой это возмущение? Во-первых, это круговое движение оси или прецессия оси. И эта прецессия идет в противоположную от последующего «кувырка» сторону. Это очень похоже на «замах» вратаря перед броском мяча в поле или на качели: в одну сторону, потом в другую, уже более сильное.
Поскольку мы выяснили, что кувырок идет с подхватом основным вращением, то есть через удаление от оси инерции, то «замах» перед «кувырком» протекает в сторону к оси с минимальной инерцией и выполняет роль "сжатой пружины".
Уменьшение угла прецессии (23 град) называется нутацией и обычно составляет 1град (до 22град).
Нутация:
колебания угла наклона земной оси.
Сейчас ось наклонена на 23° к плоскости земной
орбиты. Каждую 41 тысячу лет под влиянием Луны и
Юпитера угол наклона уменьшается до 22° и затем
вновь возрастает до 23°.
То есть нутация - волновой процесс в чистом виде. Может ли такая нутация стать «спусковым курком» для «кувырка»? А почему нет? Точно так же, как может такое же влияние оказать близко пролетевшая комета или крупный астероид. Влияние Юпитера и Луны - это редкое явление, но, что важнее всего, все же «расчетное» и предсказуемое. Пролет кометы или крупного астероида – наблюдаемое и «день» их наибольшего воздействия также определяется довольно точно.
Кроме внешних факторов или совместно с ними такими факторами могут стать и внутренние процессы самой планеты. Это и усилившаяся тектоническая активность, в результате которой сдвигаются литосферные плиты и меняется инертность масс планеты. Это также таяние ледников с перераспределением масс воды с северных широт (лед) в экваториальные в виде воды. Как ни странно, значительное влияние может оказать деятельность человека. Как пример: в Уральских горах была гора Магнитная. Ее больше нет! Всю срыли с целью добычи руды, переплавили и развезли металл по всему свету. То есть гора была перемещена деятельностью человека. И таких гор множество на всех континентах. Кроме того, выкачано из недр миллиарды тонн нефти. Но по данной теме важны только те территории, что не расположены на экваторе. То есть нефть Саудовской Аравии не влияет на приближение «кувырка», а вот нефть Сибири может влиять. Неопределенность из-за того, что никто не анализировал последствия, а именно, в какую сторону эти выработки «толкают земную ось».
Очень важное обстоятельство.
В части 1 отмечалось, что вода в свободном (жидком виде) становится естественным инициатором и индикатором «кувырка». А воды на планете Земля – целые океаны.
Вода в бутылочке ведет себя не так, как твердая оболочка и легче откликается на возмущения в инерциальной системе объекта. Поэтому поведение океанов может указать на начало процесса подготовки к «кувырку». Например, поскольку мы выяснили направление «кувырка» - по направлению вращения земли вокруг своей оси, – то «замах» перед ним будет в противоположном направлении. Соответственно, будет подтопление берегов морей и океанов с противоположного направления, и будет выглядеть как выход вод из своих берегов исключительно на юго-западных берегах, при том, что на северо-восточных будет временное понижение уровня моря. И даже это явление может повторяться, раскачивая ось...
Самое важное и неучтенное обстоятельство.
Вот с какой стати Луна и Юпитер влияют на прецессию и нутацию? Через какой механизм?
И вновь вернемся к моделям, которые видели в экспериментах Джанибекова: почему большая скорость вращения усиливает эффект, а меньшая ослабляет? Автомобилисты или техники, работающие с вращающимися механизмами, авиаконструкторы, проектирующие винты или крыло знают об эффекте резонанса, при котором амплитуда колебаний резко (в разы) возрастает. Природа резонанса – в наложении и мультиплицировании волн колебаний.
За всеми колебаниями или волнами стоит вращение. И наоборот, любое вращение порождает волны колебаний. У Земли есть своя волна и свой Звук. Звук Земли – нота «фа» или «фа-диез» (в разных источниках), но такой сверх низкой октавы, которой нет ни в одном музыкальном инструменте. Это глубокий инфразвук.
Инфразвук улавливается только объектом больших размеров. Поэтому Земля улавливает ультразвуки только сравнимых по размеру объектов. Окружающие Землю волны – от Луны, от Юпитера и от других небесных объектов, когда они попадают в резонанс (той же ноты «фа»), усиливают нутацию в несколько раз. Вот это и есть причина, по которой возникает «замах» или раскачивание оси и следом за ним «кувырок» оси вращения планеты: резонанс дает "нужный" импульс.
Более высокие "ноты фа" тоже оказывают влияние в соответствии с той энергией, которую несут. Можно напомнить историю200-летней давности, когда взвод солдат, маршируя по мосту "в ногу" (строевым шагом) обрушил этот мост! И потому некоторые процессы, имеющие место в самой планете, попадая в резонанс с другими, тоже могут усиливать нутацию через свои вибрации. Кстати, дисбаланс, который в статье был рассмотрен ранее, тоже порождает вибрации и тоже способен встраиваться в резонансные явления. И когда многие факторы складываются, планета получает "нужный" импульс...
Остается найти все слагаемые и следить за ними! А пока человек размышляет, "о том дне и часе ведает только Отец Небесный" - у него уже все сложено...
Продолжение следует!
Ранее
