“俏皮”的旋转——现代陀螺仪技术的发展

    • 摘要: 美国物理学会在Physics杂志上发布了2021年的物理学年度亮点,其中的一大亮点是“物理学中的俏皮旋转”,介绍了由天体物理学家肯尼思·布雷彻(Kenneth Brecher)设计的一种新型旋转陀螺。肯尼思·布雷彻对陀螺的兴趣始于他对中子星旋转运动的理解,中子星会发生摆动或者进动,这跟陀螺的性质是相似的。后来布雷彻教授开始自己制作陀螺,他利用数学常数设计了一个单项旋转陀螺DeltaCELT,这种陀螺具有优先旋转的方向。在陀螺的顶部,有两个椭圆形的凹坑,顶部的长轴与短轴的比值为Feigenbaum常数。这种非对称形状使得DeltaCELT陀螺有一个优先的旋转方向,当陀螺逆时针旋转时,陀螺正常自由旋转,当顺时针旋转时,陀螺会迅速减速到停止,并开始来回摆动,然后,它将这种摇摆运动转换成逆时针方向的旋转,这是一种很神奇的旋转方式,可能会对一些数学物理的设计工作有启发的作用。

       

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