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旋轉吧！陀螺儀

陀螺儀，是一種基于角動量守恒的理論，來感測與維持方向的裝置。陀螺儀主要是由一個位于軸心且可旋轉的轉子構成。由于轉子的角動量，陀螺儀一旦開始旋轉，即有抗拒方向改變的趨向。陀螺儀多用于導航、定位等系統，一直是航空和航海上航行姿态及速率等最方便實用的參考儀表。

陀螺儀為什麼能旋轉不倒？

陀螺儀用在航空航海的心髒地位，是由于其兩個基本特性：一為定軸性，另一是逆動性，這兩種特性都是建立在角動量守恒的原則下。當陀螺轉子以極高速度旋轉時，其轉動得以維持并保持其軸指向一個相對固定的方向，這種物理現象稱為陀螺儀的定軸性或慣性。在運轉中的陀螺儀，如果外界施一作用或力矩在轉子旋轉軸上，則旋轉軸并不沿施力方向運動，而是順着轉子旋轉向前90度垂直施力方向運動，此現象即是逆動性。

中國古代工匠已經制造出"陀螺儀"

陀螺在中國有着悠久的曆史。考古學上目前最早的應用例子被記載在西漢的《西京雜記》中，提到了能工巧匠丁緩制作出失傳的"被中香爐"，又稱"銀薰球"。無論薰球怎樣滾動香盂都會保持水平狀态，其原理與現代陀螺儀的基本原理完全相同。

這種機構随着科學技術的發展有很多重要的應用，意大利學者卡爾達諾最早将這種機構命名為萬向支架。1629年，意大利工程師焦瓦尼在羅馬出版的《機械》著作中提到利用萬向支架的減震作用來運輸病人。

雖然這種支架由中國早于西方1600多年率先發明，但在這段漫長的歲月中，卻隻是在生活中進行簡單的應用。真正把萬向支架用在現代科學研究上的是法國物理學家傅科，陀螺儀（gyroscope）一詞也是由他提出。

大到導彈、核潛艇，小到你的手機，都有陀螺儀

然而陀螺儀作為慣性技術中的重要器件，從被發明開始，就在國家先進技術的應用上有着舉足輕重的地位。

美國科學家德雷珀（Charles Stark Draper）是世界上将陀螺應用于導航的先驅者之一，他提出将自動控制的理論和方法應用于陀螺儀，并率先在麻省理工學院成立了儀器學相關的博士學位點，中國科學家兩院院士陸元九先生于1949年獲得該學位點的第一個博士學位。

無論洲際導彈，還是戰略核潛艇，都需要高精度的陀螺儀。正因為陀螺儀在國防科技領域居于核心地位，因此國外嚴密封鎖，必須靠我們自己來研究、來攻克。

在現代，陀螺儀有着廣泛的應用，在民用上，手機，各類體感遊戲機，防抖攝像機，VR設備等都是大家所熟悉的陀螺儀應用設備。

中國的"陀螺人"

縱觀100多年的發展曆史，經曆了機械陀螺，到光纖陀螺，再到原子陀螺的三代發展。

以林士谔教授為代表的第一代，"陀螺儀表人"在空白中開創。先後成功研制出我國第一個液浮陀螺、第一個動壓氣浮陀螺、第一個動調式撓性陀螺等一批在國内有影響力的科研成果，實現了我國陀螺儀從無到有的裡程碑式發展，開創了我國航空儀表領域的新局面。

以張惟叙教授為代表的第二代陀螺儀表人，在1982年率先開展了光纖陀螺儀的研制，1995年研制成功開環全保偏光纖陀螺，經過30餘年的不懈奮鬥，我國陀螺儀表人取得了輝煌的成就，推動了我國慣性制導技術由機械陀螺向光學陀螺的跨越，為國防事業和科學研究的發展做出了重大貢獻。

現在，正在研究量子陀螺的第三代 "陀螺人"希望能實現這一國防核心技術，甚至"領跑"世界。

中國的"陀螺"精神

新時代，陀螺儀表人正在不斷地傳承老一代科學家愛國奉獻、淡泊名利的優良品質，把科技成果應用在實現國家現代化的偉大事業中。

此刻，不知道有多少由他們參與研制的陀螺在飛速旋轉着。也許在浩瀚宇宙中的衛星裡，也許在大洋深處的潛艇中，也許在空中翺翔的飛機裡，也許在實驗基地的儀器中。也許某一天，它們會停止旋轉，但是到這一天一定有更先進的陀螺出現。"陀"穎而出，"螺"地生根，在祖國每一個需要它們的地方旋轉。陀螺不停轉，中國夢永恒！

很多時候，我們遠比自己想象中的更加優秀，有夢想，才不會因走得太遠而忘記為什麼出發。科技發展、科技力量的積累需要一代又一代人投身于科學研究當中。

祖國大地上，一座座科技豐碑，凝結了一代又一代科技工作者的心血與汗水，一次又一次科技創新，離不開他們的付出與堅守。科技興則民族興，這些敢為人先，矢志創新的科技工作者是民族的脊梁，他們讓中國的科技事業滿天繁星，生生不息。

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