Wielkie trzęsienie ziemi koło Japonii przypomniało nam, że nasza planeta jest żyroskopem, tzn. wiruje stale wokół osi nachylonej pod kątem 66o30‘do orbity. Podobno właśnie to nachylenie pod wpływem trzęsienia zostało nieznacznie zmienione, co nie jest niczym nadzwyczajnym; kąt nachylenia zmienia się ciągle w bardzo niewielkich granicach, bo Ziemia nie jest kulą idealną – mają w niej miejsce przesunięcia masy, działa precesja związana z ruchem obiegowym itd. Można przyjąć, że na przestrzeni setek tysięcy lat kąt nachylenia jest prawie stały, z czego wynika powtarzalność sekwencji zmian dobowych oraz pór roku. A także stałość występowania pewnych prądów morskich i wiatrów, wskutek siły Coriolisa będącej następstwem ruchu wirowego.

Ta powtarzalność sekwencji jest prawdopodobnie jednym z głównych czynników powstania i rozwoju życia na Ziemi w kształcie, jaki mamy. Życie jest następstwem efektu żyroskopowego: wirowanie masy wokół jej środka pozwala utrzymać oś obrotu na stałym kierunku. Ewolucjoniści twierdzą, że główną cechą życia jest ciągła zmienność, ale zapominają dodać, że zmienność ta jest następstwem powtarzalności sekwencji kosmicznych, ta zaś z kolei wynika ze stałości żyroskopu, którym w końcu jest także cała nasza galaktyka w odniesieniu do innych, ponieważ wiruje. Być może astronomowie już zdołali dociec, jakie są następstwa działania tego żyroskopu.

Wykorzystuje się go oczywiście w żyrokompasach i innych urządzeniach, dziś bardzo precyzyjnie wytyczających stały kierunek w przestrzeni lub pozwalających na automatyczne utrzymywanie przedmiotów w stanie równowagi. Żyroskop jest więc nieodzownym elementem sterowania w statkach powietrznych i kosmicznych. Może być symbolem systemów sterowania i automatyki. Pozwala zachować pion słynnej dwukółce Segway, którą wszędzie widać w naszych centrach handlowych. Przykłady te wskazują, jak ważna dla życia i techniki jest stałość pewnych zjawisk, tak samo jak ważna jest dla człowieka i cywilizacji; w tych kategoriach określana jest jako „pion moralny”, pryncypium itp. Ukształtowanie się pojęć tego rodzaju jest skutkiem sekwencyjnego wykonywania pewnych czynności, powtarzalnego w rozwoju historycznym tak samo, jak cykle obrotu masy wytyczają stałą oś tego obrotu.

Ale, jako że każdy medal ma dwie strony, w technice efekt żyroskopowy bywa szkodliwy. Przeszkadza on w wykorzystaniu potencjalnie najlepszego na świecie akumulatora energii, jakim jest wirująca masa. Jest to akumulator znacznie lepszy od wszelkich źródeł elektrochemicznych i oczywiście od paliw płynnych. Pamiętam z dzieciństwa samochodziki bezwładnościowe wykorzystujące ten napęd. Już w latach 60. XX w. inżynierowie szwajcarskiej firmy Oerlikon wprowadzili na ulice Zurychu autobusy napędzane wirującymi kręgami o masie 3 t. Rozpędzało się to silnikiem elektrycznym w czasie 3 minut postoju na przystanku i starczało na przebycie 6 km. Efekt żyroskopowy powoduje jednak, że przy zakrętach czy jeździe po pochyłościach łożysko, w jakim jest osadzony ten „bąk”, jest poddawane straszliwym obciążeniom i tarciu, bo oś „pragnie” wrócić do nadanego jej na początku położenia. Wypadnięcie 3-tonowego wirującego kręgu z łożyska może powodować nieobliczalne skutki. Wadą mechanicznego akumulatora jest więc jego wielkość i masa, a także konieczny kształt; ilość energii kinetycznej, jaką możemy zapakować do takiego „bąka”, jest jak wiadomo proporcjonalna do prędkości obrotowej i momentu bezwładności, ten zaś zależy od odległości masy od osi obrotu. To ostatnie zjawisko powoduje, że np. rurka wykonana z pewnej ilości stali jest znacznie bardziej wytrzymała na zginanie niż pełny pręt wykonany z tej samej ilości stali.

Niepowodzenie nie osłabiło mocy twórczej inżynierów z Oerlikona, który dziś jest wielkim międzynarodowym koncernem high-tech znanym mechanikom na całym świecie. „Wykluł” się z warsztatów mechanicznych założonych w Saint Gallen ponad 160 lat temu przez pewnego chłopa o nazwisku Franz Saurer. Szwajcarzy postawili mu pomniki. Może to być pewną wskazówką dla entuzjastów szybkiego wypromowania na świecie sukcesów polskiej technologii i marki. W Polsce dotąd masowym bohaterem jest Franz Maurer (tego nazwiska korekta komputerowa mi nie podkreśla), filmowy oficer SB, który został bandytą.
Wirująca masa ma przed sobą przyszłość. Modnym kierunkiem badań są łożyska magnetyczne i w ogóle takie, w których problem tarcia da się pominąć. W takich łożyskach coś może wirować miesiącami bez dostarczania energii z zewnątrz. A jeżeli uda się radykalnie zmniejszyć tarcie, to będzie można zwiększyć obroty do setek tysięcy na minutę. Wówczas tę samą energię kinetyczną można będzie „zapakować” do znacznie mniejszych i lżejszych akumulatorów. Skorzystają z tego nie tylko astronauci.

Zygmunt Jazukiewicz