科幻虚构人造重力不起作用;让我们谈谈G-Forces

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TC Electronic G-Force - 5 Killer Tones

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Anonim

重力很难。牛顿需要很长时间才能破解它,而且许多牛顿物理学家需要一百年才能证实爱因斯坦的引力理论。这就是自然发生的事情。人造重力更令人困惑。

挖掘科幻 - 这对于未来解决问题而言非常富有成效 - 在这里毫无希望。考虑 星球大战 绝杀,它将一个肮脏的手指插入每个中间尺寸的洞中。人造重力上的 千年隼 和其他每一块太空垃圾?它是由人造重力发电机产生的。 Wookieepedia,在Darth Maul上有一万个滔滔不绝的单词,在卢卡斯逻辑上击败零的所有两个句子 G:

人造重力发生器用于在行星的自然重力井外创造稳定的重力场,从而有助于空间生命。它们还用于压缩物体 - 用于储存气体商品,有时用于制造合成宝石。

甚至 星际迷航 ,应该是 星球大战 对于模特联合国儿童来说,并不是更好。但是选择科幻小说并不公平。合成引力,如人类创造的引力,目前超出了我们的理解范围。

问题

问题在于,与其他力量相比,重力很弱 - 笨重的磁铁可以击败它。这在实践中的意义在于,建造一个人造重力等于地球引力的宇宙飞船的最简单方法就是为它提供大量的地球。除非一些奇怪的超密集的废话材料或无法解释的研究突然被复制,这是不可能的。

然而,这并不意味着没有更复杂的解决方案。正常引力的人为强加不会成为其中之一。

可能的解决方案

如果加速恰到好处 - 无论是直线还是圆形 - 您可以创建等于重力的g力。从一个方向加速的问题是你的燃料最终会耗尽。幸运的是,空间是一个真空,所以一旦旋转加速完成它的工作,没有什么可以减缓空间站的滚动速度。你已经在屏幕上看到了这个 极乐世界, 火星人 ,和 光环 - 它渗透着怪异的NASA概念。 (这不仅仅是 旧 1969年以上艺术的概念 - 旋转宇宙飞船是NASA 2015年未来路线图。)

像所有力量一样,这个概念归结为质量加速。在这种情况下,圆形加速度是 ω ^ 2次R(其中 ω 是角速度,R是船的半径)。因为质量在任何地方都保持不变,所以创造正确的假重力等同物就可以使你的船具尺寸合适并以正确的速度旋转。

可能的解决方案的问题

但建造Goldilocks的旋转船并不容易。如果半径太小,则会碰到科里奥利效应。当内部框架快速旋转时,简单的操作就会产生奇怪的属性。你可能会觉得像地球一样的G力站立不动,但即使倾斜你的头也会使你的两只内耳不同步。这就是为什么你不能直接把篮球扔到旋转木马上,指出PBS的YouTube系列时空:

如果你让这艘船变得足够大,你就不必那么快地旋转它 - 但是如果你的太空船巨大的话,你会对你的太空船造成难以置信的机械压力。科幻甜蜜点, PBS时空 说,接近Halo的戒指。考虑到每磅数万美元以获得离开地球的材料,“天文数字”,正如康奈尔大学的天文学家所说,我们必须在太空中建造物体。给定足够大的Kickstarter,您可以将零-g变为单个数字。

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