1958年10月11日，美國(guó)發(fā)射的一枚月球火箭失敗了。一經(jīng)追查，原來(lái)是上面的陀螺出了毛病。這枚火箭上裝了一種陀螺導(dǎo)航儀。陀螺是在軸承上轉(zhuǎn)動(dòng)的，由于軸承中間有摩擦，使它轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，這樣儀器就產(chǎn)生了偏差，使火箭向上仰了3.5度，結(jié)果導(dǎo)致火箭沒(méi)有擊中月球。
　　普普通通的陀螺，怎么會(huì)有這么大作用呢？它又有什么來(lái)歷呢？
　　陀螺，其實(shí)很簡(jiǎn)單，它是同學(xué)們十分熟悉的玩具。它的老家在中國(guó)，從我國(guó)山西夏縣新石器時(shí)代的遺址中，就發(fā)掘到了石制的陀螺?？梢?jiàn)，陀螺在我國(guó)最少有四五千年的歷史。
　　在1700年前的晉代，我國(guó)還出現(xiàn)了一種有趣的玩具——竹蜻蜓。這種玩具18世紀(jì)傳到歐洲后，被西方人稱為“中國(guó)陀螺”。
　　為什么把竹蜻蜓叫做“中國(guó)陀螺”呢？原來(lái)正式提出“陀螺”這個(gè)術(shù)語(yǔ)的，是19世紀(jì)中葉的法國(guó)物理學(xué)家傅科。在英語(yǔ)中，陀螺就是“回轉(zhuǎn)體”，竹蜻蜓也可以說(shuō)是一種陀螺。玩過(guò)陀螺的就會(huì)注意到：靜止的陀螺，在地面是立不起來(lái)的；可是當(dāng)它旋轉(zhuǎn)起來(lái)以后，就立得很穩(wěn)了。這是為什么呢？原來(lái)一個(gè)東西旋轉(zhuǎn)起來(lái)以后，它就具有一種特性：保持旋軸方向不變。陀螺的這種倔強(qiáng)的脾氣，科學(xué)家稱為“定軸性”。高速旋轉(zhuǎn)的陀螺，這個(gè)特性更明顯。即使地面上高低不平，或者在斜面上，它也“穩(wěn)如泰山”。而且，轉(zhuǎn)速越高，立得越穩(wěn)。
　　我國(guó)傳統(tǒng)的雜技藝術(shù)里有個(gè)“轉(zhuǎn)碟”的節(jié)目很受觀眾喜愛(ài)：演員的雙手舞動(dòng)著用細(xì)長(zhǎng)竿頂著的花瓷碟，借助手腕的嫻熟技巧，讓瓷碟高速旋轉(zhuǎn)起來(lái)，同時(shí)瓷碟還在竿頭搖擺著，這樣一來(lái)，觀眾看到的瓷碟就像彩蝶飛舞了。
　　那旋轉(zhuǎn)著同時(shí)搖擺著的瓷碟為什么不會(huì)落下來(lái)呢？這里的關(guān)鍵是瓷碟在旋轉(zhuǎn)，如果不轉(zhuǎn)，碟子就會(huì)從竹竿上掉下來(lái)。要是只轉(zhuǎn)不擺，又會(huì)失去對(duì)觀眾的吸引力，怎樣讓碟子且轉(zhuǎn)且擺呢？這就要利用陀螺的回轉(zhuǎn)效應(yīng)了。瓷碟轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后，有一根看不見(jiàn)的轉(zhuǎn)軸，就像我們自制陀螺里的那根火柴棍，由于陀螺（這里是瓷碟）受到外力的作用，轉(zhuǎn)軸便在起始位置附近做起了圓錐形運(yùn)動(dòng)，演員用嫻熟的技巧使頂竿總是頂在轉(zhuǎn)軸的中心，讓那又轉(zhuǎn)又?jǐn)[的碟子落不下來(lái)，再利用頂竿轉(zhuǎn)軸做起圓錐形運(yùn)動(dòng)，就使觀眾眼花繚亂了。
　　雜技里的轉(zhuǎn)碟、耍盤子、丟帽子都是利用陀螺這種怪脾氣，才能玩出很多花樣?？茖W(xué)家也是從雜技轉(zhuǎn)碟的表演中得到了啟發(fā)，制造了新式的陀螺儀。
　　比如把它裝在飛機(jī)上，事先讓它的軸對(duì)準(zhǔn)南北方向，然后讓它高速旋轉(zhuǎn)。這樣，不管飛機(jī)如何改變航向，而陀螺軸總是指向南北方向，這就是絕妙的“指南針”，叫“陀螺羅盤”。
　　1889年，奧地利軍官奧波里首先將陀螺應(yīng)用在軍事上。他設(shè)計(jì)的世界上第一架“陀螺自動(dòng)操縱舵”，安裝在了魚雷上。裝有這種儀器的魚雷，能準(zhǔn)確無(wú)誤地?fù)糁心繕?biāo)。1904年，德國(guó)發(fā)明家安許茨制成了航海陀螺羅盤，并將它裝在潛艇上。由于磁羅盤在北極失去作用，而陀螺羅盤在極地也照常工作，所以航海陀螺羅盤在北極探險(xiǎn)中起了很大作用。后來(lái)，世界上第一輛載人單軌車廂產(chǎn)生了，它能運(yùn)載40人，這也得歸功于它上面裝有一個(gè)大陀螺，依靠它車廂才得以運(yùn)行穩(wěn)定。1914年，英國(guó)和俄國(guó)工程師不約而同地用同樣原理，制成了前后各有一個(gè)輪子的“雙輪汽車”。這種車被人稱為“魔車”。這種轟動(dòng)整個(gè)歐洲的魔車不倒的秘密原來(lái)也是上面裝了一個(gè)大陀螺。
　　從20世紀(jì)30年代開(kāi)始，陀螺儀用到了航空上。之后，又被廣泛應(yīng)用到火箭、導(dǎo)彈及其他航天器上。
　　編輯/李章