从贾尼别科夫效应到网球拍定理地球会瞬间两极反转吗

　　在地理上划分，我们知道地球有南极点和北极点，这是地球自转轴的两个端点。
　　在地磁上划分，有地磁南极和地磁北极，其中地磁南极靠近地理北极点，地磁北极则靠近地理南极点。
　　科学研究显示，我们的地磁南北极并不是固定不动的，它们的位置会随着时间的变化而改变。这意味着我们的地球注定会发生两极反转，当然，这种反转是一个缓慢的过程，一般需要数十万年甚至上百万年。这个缓慢的反转过程在地球地质演化史上已经发生过很多次了，因此对地球生命安全而言并不会产生巨大的影响。
　　我们发现了地磁的南北极会移动，那么地理的南北极会发生反转吗？要是发生了两极反转，又会造成什么后果呢？贾尼别科夫效应
　　从意识到两极反转这个问题到解决这个问题，科学家们走了很长的一段路。我们需要从一位叫作贾尼别科夫的宇航员说起。
　　1985年，前苏联宇航员贾尼别科夫在受命前往太空，维修当时正在轨道上服役的＂礼炮7号＂空间站。在维修过程中，他偶然发现了一个正在空中旋转的螺母。
　　由于空间站处于微重力环境，因此这个螺母在悬浮状态下一直旋转。按照常规思路：在没有外力干涉的情况下，这个螺母会围绕着它所旋转的那条主轴线一直旋转下去。但是有趣的事发生了：这个螺母的旋转主轴竟然突然旋转了180度，来了个突然掉头，然后继续旋转，没过一会儿，又会转回来了，就这样如此反复。
　　这意味着，这颗螺母在没有外力干涉的情况下，其旋转轴是不稳定的，会发生180度的周期性翻转。要是一般人发现这个现象，肯定会直接忽视。
　　但是宇航员贾尼别科夫却没有忽视，他刚开始只是觉得有趣，但是当他看了一眼空间站外的地球后，却被惊呆了。因为地球不就是一个放大版的＂螺母＂吗？
　　当视线离开地球，我们会发现：地球整体也是处于失重环境，悬浮在无垠的太空中的，并且也绕着自转轴不停地在旋转。那么地球会不会像贾尼别科夫眼中的这颗螺母一样，瞬间发生180度的旋转呢？
　　如果地球真的像这颗螺母一样，发生两极反转，那么地球生命将迎来一场巨大的灾难：难以想象的滔天巨浪海啸、超级地震，磁场减弱，臭氧含量骤降，全剧气候巨变，这些灾难合起来造成的后果，足以让地球生命消失99.99%以上。
　　这个现象经过归纳总结后可以这么解释：一个刚体绕着它转动惯量最大的主轴（第一主轴），或转动惯量最小的主轴（第三主轴）旋转时是稳定的，而绕着中间轴（第二主轴）旋转时则是不稳定的。扭动的网球拍
　　从贾尼别科夫现象发现一直到1991年，6年的时间里，科学界一直不确定我们的地球是否会发生两极反转。直到1991年，一篇名为《扭动的网球拍》的研究论文才回答了这个问题。
　　为了解释翻转的原因，科学家们提出了一个著名的＂网球拍定理＂，这个定理和贾尼别科夫效应有些异曲同工之妙。这个定理完美地解释了地球两极反转这个问题，给了我们一个安心的结论：我们的地球不会发生这种情况。
　　在三维空间里，我们给网球拍或者任何一个物体建立一个三维直角坐标系。我们以网球拍为例，这三条坐标轴分别是：
　　X轴平行于球拍网格面，与手柄所在的直线重合。
　　Y轴平行于球拍网格面，与X轴垂直。
　　Z轴垂直于球拍网格表面（XOY平面）。
　　那么球拍就有三种旋转防方式，分别绕着X、Y、Z三条相互垂直的轴线。在实际旋转过程中我们会发现，这三种旋转方式的难易程度不一样，也就是转动惯量不同。我们会发现：
　　1、围绕着X轴（手柄所在的直线）最简单，转动惯量最小。
　　2、围绕着Y轴（垂直于XOZ平面）其次，转动惯量第二大。
　　3、围绕着Z轴（垂直于网格的直线）最困难，转动惯量最大。
　　实验结果显示： 最简单的第一种和最难的第三种在转动过程中都是正常的，这两种旋转过程中，拍面都是稳定的。但是第二种转动惯量中等，难易程度居中的旋转方式却是不稳定的，球拍表面在这个过程中会发生翻转。
　　从这个网球拍出发，我们就能知道地球是否会发生两极反转了。而现在，我们只需要确定，地轴能够等效于网球拍的哪一条轴线。
　　我们知道，地球内部高温高压，因此存在大量的液态岩浆。在这种情况下，地球只能按照转动惯量最大的那条主轴旋转，而这条主轴就是地球现在的自转轴。不仅如此，月球的存在也起到了稳定这根主轴的作用。
　　因此：地球在转动的过程中并不会发生两节翻转的情况。