手机中的技术可以治愈晕动病并挽救生命

在波涛汹涌的大海中，船的摇晃会让人非常不舒服——正如“致命捕捞”的参与者约翰纳森·希尔斯特兰德在一次险情发生后告诉《西雅图时报》的那样，“有人落水”是你永远不想听到的。“我们听到太多这样的事了，”希尔斯特兰德说，在这个季节已经有三名渔民丧生。在潮湿的天气和白浪中，稳定性可能是生死攸关的问题。

这就是为什么现在许多船只都使用陀螺稳定装置。

陀螺仪本身并不是一项新技术——19 世纪 50 年代，一位体弱多病的法国人因未能成为医生而发明了陀螺仪。莱昂·福柯 (Leon Foucault) 患有近视，讨厌上学。一位儿时好友写道：“他的身体状况不佳，性格温和，胆小且不开朗。”他更喜欢玩机器。他的母亲强迫他去上医学课，他的表现超出了所有人的预期——直到他第一次看到血就晕倒了。

但在 1851 年，傅科萌生了一个想法，他可以展示地球的自转。他在地下室里制作了一个可以向任何方向移动的摆锤，让它摆动，并观察它在地球在其下方移动时保持在同一平面上。科学家们对这一发现感到非常震惊，以至于他被要求在整个巴黎天文台面前重复这个实验。

从此，傅科发明的陀螺仪便问世了。陀螺仪是一种旋转的轮子，称为转子，绕着轴旋转。转子安装在两个环之间，称为万向节，绕着各自的轴旋转。这意味着当对万向节施加压力时，转子不受影响，使其成为一种有用的工具，可用于测量罗盘航向和俯仰、滚动或偏航角——对于在雾蒙蒙的早晨寻找地平线的水手或前往国际空间站的航天器来说，这很有用。

陀螺仪仍用于许多重要工具，如哈勃太空望远镜、赛车、飞机和手机。（有没有想过 Pokemon Go 的增强现实实际上是如何工作的？您的 iPhone 使用相机和手机的陀螺仪显示 Pokemon 的图像，就像它在现实世界中一样。）

在船上，水的自然摇晃会带动旋转的陀螺仪，产生压力，即托克。“当船摇晃时，陀螺仪会前后倾斜，”Seakeeper 的销售和营销副总裁 Andrew Semprevivo 说道，该公司是其中一种稳定陀螺仪的制造商。稳定器利用将旋转陀螺仪推离垂直轴产生的能量来纠正船的倾斜。这与冲浪者调整身体在冲浪板上的位置以适应波浪表面的原理基本相同。

为了说明起见，这里模拟了在没有稳定陀螺仪的情况下小船如何上下摆动：

这是装有稳定陀螺仪的船：

但问题在于，直到最近，陀螺稳定器还是庞然大物，重约 100 吨。它们的功率取决于轮子的旋转速度、重量或直径。因此，这些装置体积庞大，需要很大的功率，限制了它们在大型船舶上的使用。20 世纪 70 年代，鳍片稳定器被发明作为小型船舶的替代品——想象一下独木舟在水中快速挥动桨以防止船体倾覆。但是，鳍片虽然有效，但需要很大的功率，并且自然会产生很大的阻力。因此在 21 世纪初，Seakeeper 决定尝试创造当时看似不可能的事情：用于小型船舶的陀螺稳定器。

为了缩小陀螺仪的尺寸，他们将整个机器封装在真空中以减少摩擦，使其大小与空调相当。它依靠一个闭环冷却系统，该系统在带有冷却环的轴承顶部和底部流动，在轴承蒸发润滑油脂之前将不可避免的摩擦热量从轴承中吸走。由于它是在真空中运行，因此能够稳定 60 英尺船只的系统所消耗的能量与吹风机差不多。Seakeeper 现在生产一种适用于 30 英尺船只的装置，这是世界上最小的此类稳定器。

“我们遇到了一些阻力，”Semprevivo 说道，他指出许多海上活动都具有一种艰苦的文化。因此，他们为服务北海风力发电场的船只提供免费试用，北海是世界上最恶劣的水域之一。“他们说，‘我们不要。’我们说，‘试试看吧。’”当 Seakeeper 收回机器时，“船员们基本上罢工了。他们为整个船队购买了机器。”

这项技术在休闲船上也变得很流行。正如你所想象的，这种减少船体摇晃的方式可以极大地缓解晕动症。这很有用，因为最近发表在 PubMed 上的一项研究表明，多达 27% 的女性和 16% 的男性会晕船。“晕船曾经被认为是船上生活的一部分，”Semprevivo 说。“我们希望改变这种状况。”

MJM 豪华游艇公司已成为第一家自动配备 Seakeeper 稳定器​​的公司。MJM 游艇公司的 Christopher Hughes 表示：“将其作为标准配置是我们品牌的 DNA。”稳定器可将船身摇晃减少 90%，有时会给人一种诡异的静止感。例如，他最近在恶劣条件下的帆船比赛中作为观众乘坐了该公司的一艘游艇。他们非常安静，“其中一艘委员会船走过来说道，‘看起来你们搁浅了！’”

Seakeeper 仍在努力缩小稳定器的尺寸，使其适用于各种尺寸的船只。Semprevivo 表示：“每一分精力都花在改进和缩小产品尺寸以适应 20 英尺长的船只上。”虽然早期的适配器可能是豪华船只，但该公司也看到了商业应用的上升趋势。

Semprevivo 希望，广泛使用稳定器将有助于改善海上安全条件。问问几年前在《致命捕捞》拍摄期间坠入白令海的乔什·怀特就知道了。距离陆地约 266 英里的地方，15 英尺高的巨浪掀起，摇晃着他的船。他站在一堆螃蟹机器人旁边，突然感到自己在滑倒。“我试图抓住它，但我做不到。在我意识到之前，我已经没救了。”怀特坠入了 36 度的水中。如果他的船员没有迅速反应过来救他，他几分钟后就会死掉。

这正是 Seakeeper 希望他们的稳定器能够避免的情况。“我们有机会，”Semprevivo 说，“看看我们的产品能做什么。”