История загадочной игрушки не менее таинственна, чем её поведение. Точные данные отсутствуют, но впервые такой эффект обнаружен у предмета, найденного при раскопках поселений древнего европейского племени кельтов. Рассказывают, что один археолог от нечего делать крутил на своём столе предмет, который числился наконечником кельтской стрелы. Неожиданно он заметил, что тщательно отполированный, но нессиметричный камешек по собственному желанию меняет направление вращения. Можно только гадать, знали ли об этом древние кельты, или галлы, как называли их римляне, но теперь тела, обладающие способностью менять направление вращения, называют кельтскими камнями.

Все, кто ещё со школьной скамьи запомнил закон сохранения энергии, поведение кельтского камня может показаться невероятным. Любопытно наблюдать за теми, кто с ходу пытается объяснить странности в его поведении. Чаще всего на помощь привлекают магнитное поле, электростатические или аэродинамические силы, наличие внутри особой жидкости и так далее, пока не дойдут до нечистой силы.

Интересно, что закручивание кельтского камня против часовой стрелки эффекта реверса не возникает, он ведёт себя «нормально», то есть как любой волчок. Секрет кроется в несимметричности его тела, незаметной на первый взгляд. Для получения эффекта реверса необходимо выполнение двух условий. Первое условие – это особая форма опорной поверхности. Второе условие касается распределения масс. Из курса физики известно, что для каждого тела можно указать ось вращения, относительно которой оно обладает минимальным моментом инерции. Эта ось в кельтских камнях (лодочках, ложках и тому подобных предметах) никогда не совпадает с плоскостью малой кривизны, а образует с ней некоторый угол. Когда величина этого угла достигает нескольких градусов, несимметричность тела может быть не видна глазу. От знака угла зависит, по или против часовой стрелки будет крутиться кельтский камень после удара по одному из его концов сверху. Так же важную роль в поведении кельтского камня играет высота центра масс относительно точки опоры и соотношение моментов инерции относительно главных моментов инерции. Влияющих факторов так много, что в изготовлении кельтских камней пока что искусства больше, чем ремесла.

Подробное физическое объяснение поведения кельтского камня мы не приводим ввиду его сложности, мы указали лишь направление для самостоятельного исследования. Заметим, однако, что для кельтского камня законы сохранения энергии и момента остаются в силе. Наблюдая переход вращательного движения в колебательное, а затем опять во вращательное, можно говорить о «перекачке энергии»: энергия вращательного движения (кинетическая) переходит в энергию (аналогичную) колебательного движения и т.д. Исходя из обратимости данного процесса, можно предположить обратный эффект: вертикальный удар по кончику кельтского камня вызовет его колебания, которые перейдут во вращение. Что мы и наблюдаем.

При составлении данного пояснения использованы материалы статьи
«Кельтская лодочка» А. Калинина, опубликованные в журнале «Наука и жизнь».