Научна фиктивна вештачка гравитација неће радити; Разговарајмо са Г-Форцес

Гравитација је тешка. Њутну је требало много времена да га разбије и много Њутнових физичара стотину година да потврди Еинстеинове гравитационе теорије. И то је природна ствар. Вештачка гравитација је много више збуњујућа.

Мининг сци-фи - што је изненађујуће плодоносно за футуристичко решавање проблема - овде је безнадежно. Размотрити Ратови звезда предаја, која је гурнула прљав прст у сваку рупу величине средње класе која је могла. Вештачка гравитација на Милленниум Фалцон и сваки други комад свемирског смећа? Генерише га вештачки генератор гравитације. Воокиеепедиа, која има десет хиљада квргавих речи о Дарту Маулу, има све две реченице на Луцасовој логици да победи нулту г:

Вештачки генератори гравитације су коришћени за стварање стабилног поља гравитације изван природне гравитације планете, чиме се помаже живот у свемиру. Они су такође коришћени за компримовање предмета - за складиштење са гасовитим робама, а понекад и за стварање синтетичких драгуља.

Чак Звездане стазе, што би требало да буде Ратови звезда за децу Модел У.Н. није боље. Али није баш поштено изабрати научну фантастику. Синтетичка гравитација, као у гравитацији коју стварају људи, тренутно је изван нашег разумевања.

Проблем

Проблем је у томе што је, у поређењу са другим силама, гравитација слаба - магловити магнети могу је победити. То у пракси значи да је најлакши начин да се изгради свемирски брод са вештачком гравитацијом једнаком земаљској гравитацији да би му се дала маса Земље. Изузев неких чудних супер-густих бесмислених материјала или непремостиве студије која се изненада појављује, не долази у обзир.

То не значи, међутим, да нема сложенијих решења. Вештачко наметање нормалне гравитације неће бити једно од њих.

Вероватно решење

Ако убрзате само праву количину - било у линији или у кругу - можете створити г-силе које су једнаке гравитацији. Проблем са убрзањем у једном смеру је да ће ваше гориво на крају бити исцрпљено. Срећом, простор је вакуум, тако да када ротацијско убрзање обави свој посао, нема ништа што би успорило свитак свемирске станице. Видели сте ово на екранима Елисиум, Марсовац, и Хало - и прожима чудније НАСА концепте. (Не само то олд концепте као што је уметност из 1969. године - ротирајући свемирски бродови налазе се на НАСА-иној мапи пута за будућност.)

Као и све силе, концепт се своди на убрзање масе пута. У овом случају, кружно убрзање је ω ^ 2 пута Р (где ω је угаона брзина и Р је радијус брода). Будући да маса остаје иста гдје год се налазили, креирање правог еквивалента гравитације постаје вјежба да ваш брод буде праве величине и врти га правом брзином.

Проблем са вероватно решењем

Али изградња брода за ротирање златокоса није лака. Ако је радијус премали, налетите на Цориолисов ефекат. Када се унутрашњи оквир брзо окреће, једноставне радње преузимају чудна својства. Можда ћете се осећати угодно попут г-сила које стоје на земљи, али чак и нагибање главе може избацити ваша два унутрашња уха од синхронизације. Зато не можете бацити кошарку равно преко вртуљка, указује на ПБС-ову серију "Време":

Ако направите брод довољно велик, не морате га вртити тако брзо - али добивате невероватне механичке напоре на вашем свемирском броду ако га учините огромним. Сци-фи слатко место, ПБС Спаце Тиме каже, близу је Халоовог прстена. Имајући у виду да су десетине хиљада долара по килограму да би материјали били изван планете, "астрономски", како је то рекао астроном из Корнел универзитета, морали бисмо да градимо ствар у свемиру. С обзиром на довољно велики Кицкстартер, можете да направите нулу-г у појединачне цифре.