本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
我最近阅读了米歇尔·奥丁的著作《记住索菲亚·科瓦列夫斯卡娅》，并惊讶地了解到一种名为科瓦列夫斯卡娅陀螺（有时拼写为 Kovalevsky 或 Kowalevski）的数学对象。为什么我不知道有以我们的数学先辈命名的玩具？！嗯，事实证明它几乎不是玩具。即使它被称为科瓦列夫斯卡娅陀螺，你也无法真正在桌子上玩它。
这个陀螺是 科瓦列夫斯卡娅获得法国科学院 1888 年博尔丁奖 的工作的重点。该奖项颁发给关于一个特定问题的工作。在这种情况下，它要求“在一个重要的方面完善刚体绕不动点运动的理论”。物体的旋转方式不仅取决于其大小和质量，还取决于其质量分布的方式。也许这种事实最引人注目的演示每四年发生一次，当我们观看奥运会花样滑冰运动员将手臂和腿拉近身体以加快他们在冰上旋转时的速度。
莱昂哈德·欧拉 和 约瑟夫-路易斯·拉格朗日 在科瓦列夫斯卡娅工作的一个世纪前，就已经研究出了描述一种特殊类型陀螺运动的方程。欧拉研究了固定点是物体重心的陀螺，拉格朗日分析了对称陀螺的情况，其中固定点是物体接触地面的位置，这种情况最像我们称之为陀螺的玩具。科瓦列夫斯卡娅发现了另一种可以分析运动而不是完全混沌的情况。在她的情况下，三个 惯性矩 中的两个是相同的，第三个是它们大小的一半。（三个惯性矩与相对于物体中一点为中心的三个坐标轴的重量分布有关。）
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有很多不同的方法可以绘制出具有科瓦列夫斯卡娅所需属性的陀螺。我使用了一张来自彼得·里希特、霍尔格·杜林和安德烈亚斯·维特克 1997 年关于科瓦列夫斯卡娅陀螺的视频 中的图片。（他们还 写了一篇关于陀螺的论文 (pdf)。它和视频都旨在面向具有广泛数学背景的读者/观众。）跳转到 2:15 观看陀螺运动的精彩片段。
在《记住索菲亚·科瓦列夫斯卡娅》中还有几张其他图片，但科瓦列夫斯卡娅陀螺没有真实世界的版本。制造一个你可以在桌子上玩的玩具并不容易，例如，因为与普通陀螺不同，固定点不在可以停留在桌子上一个位置的末端。
几天前我去了一个游乐园。这次我没有玩任何游乐设施，但我很喜欢观看其中一些游乐设施晃动，并惊叹于游乐设施设计师必须拥有的深厚物理知识。观看科瓦列夫斯卡娅陀螺视频，我开始怀疑是否有可能使用科瓦列夫斯卡娅陀螺的急促、看似混乱的运动作为游乐设施的基础。我正式将这个想法抛向宇宙。我会继续祈祷。
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