Mokslinės fantastinės dirbtinės gravitacijos neveiks; Pakalbėkime G-Forces

Gravitacija yra sunki. Tai užtruko Niutonas ilgą laiką, norėdamas jį įveikti ir daugelį Niutono fizikų, kad patvirtintų Einšteino gravitacines teorijas. Ir tai yra natūralus dalykas. Dirbtinis sunkumas yra geras dalykas, kuris yra painesnis.

Sci-fi kalnakasyba, kuri yra stebėtinai vaisinga futuristinių problemų sprendimui, yra beviltiška čia. Apsvarstykite Žvaigždžių karai Lore, kuris įstrigo grubiu pirštu į kiekvieną vidutinio dydžio etiketę. Dirbtinis gravitacija Millennium Falcon ir kiekvienas kitas erdvės šiukšlių gabalas? Tai sukurta dirbtinio gravitacijos generatoriaus pagalba. „Wookieepedia“, turinti dešimt tūkstančių žodžių „Darth Maul“, turi visus du sakinius dėl „Lucas“ logikos, nugalėjusius nulį g:

Dirbtiniai gravitacijos generatoriai buvo naudojami siekiant sukurti stabilų gravitacijos lauką už planetos natūralaus gravitacijos, taip padedant gyventi erdvėje. Jie taip pat buvo naudojami objektams suspausti - saugojimo tikslais su dujinėmis prekėmis ir kartais sukurti sintetinius brangakmenius.

Net Žvaigždžių kelias, kuri turėtų būti Žvaigždžių karai „U.N.“ modelio vaikams nėra geriau. Bet tai nėra teisinga pasirinkti mokslinę fantastiką. Sintetinis sunkumas, kaip ir žmonių sukurtas sunkumas, šiuo metu nėra mūsų supratimas.

Problema

Problema ta, kad, lyginant su kitomis jėgomis, sunkumas yra silpnas - piddly magnetai gali jį nugalėti. Praktiškai tai reiškia, kad paprasčiausias būdas statyti kosminį laivą, kuris būtų dirbtinis gravitacija, lygus sausumos gravitacijai, būtų suteikti jai Žemės masę. Neleiskite keistai atlikti kažkokio keisto, super tankaus nesąmoniško materialaus ar nepakeičiamo tyrimo.

Tačiau tai nereiškia, kad nėra sudėtingesnių sprendimų. Dirbtinis normalios gravitacijos nustatymas tiesiog nebus vienas iš jų.

Tikėtinas sprendimas

Jei pagreitinsite tik reikiamą sumą - linijoje ar apskritime - galite sukurti g jėgas, lygias gravitacijos jėgoms. Vienos krypties pagreitinimo problema yra ta, kad jūsų kuras bus išeikvotas. Laimei, erdvė yra vakuumas, taigi, kai rotacinis pagreitis veikia, nėra nieko, kas lėtintų kosminės stoties ritinį. Tai matėte ekranuose Elysium, Marso, ir Halo - ir ji peržengia NASA idėjas. (Tai ne tik senas koncepcijos, kaip antai 1969 m. meno kūriniai, yra NASA 2015 m. ateities planas.)

Kaip ir visos jėgos, koncepcija susilpnėja iki masės kartų pagreitis. Šiuo atveju apykaitinis pagreitis yra ω ^ 2 kartus R (kur ω yra kampinis greitis ir R yra laivo spindulys). Kadangi masė išlieka ta pati, kur esate, tinkamo netikrumo gravitacijos ekvivalento sukūrimas tampa pratimu, kad jūsų laivas būtų tinkamo dydžio ir sukasi jį reikiamu greičiu.

Problema, susijusi su tikėtinu sprendimu

Tačiau „Goldilocks“ verpimo laivo statyba nėra lengva. Jei spindulys yra per mažas, pakyla prieš Koriolio efektą. Kai jūsų vidinis rėmas sukasi greitai, paprastas veiksmas ima keisti savybes. Jūs galite jaustis patogūs Žemėje esančios g-jėgos, stovinčios, bet netgi pakreipus galvą, galite išstumti dvi vidines ausis. Štai kodėl negalite krepšinio mesti tiesiai per karuselę, nurodo PBS „YouTube“ serijos erdvės laiką:

Jei padarysite laivą pakankamai didelį, jums nereikės taip greitai nugara - bet jūs gaunate neįtikėtinus mechaninius įtempius savo erdvėlaiviui, jei jį padarysite didžiulį. Sci-fi saldus taškas, PBS erdvės laikas sako, arti Halo žiedo. Atsižvelgiant į tai, kad dešimtis tūkstančių dolerių už svarą gauti medžiagą ne planetoje, „astronomija“, kaip teigia Kornelio universiteto astronomas, mes turėtume sukurti tą erdvę. Atsižvelgiant į pakankamai didelį „Kickstarter“, galite padaryti, kad nulis-g į vieną skaitmenį.