To podstawa scifi i warunek, jeśli zamierzamy podróżować w kosmosie. Czy kiedykolwiek rozwiniemy sztuczną grawitację?
Można śmiało powiedzieć, że spędziliśmy znaczną część naszego życia pochłaniając science fiction.
Berks, filmy, filmy i gry.
Fantastyka naukowa jest świetna dla wyobraźni, bogata w żelazo i wapń i zabiera nas w miejsca, których nigdy nie moglibyśmy odwiedzić. Pomaga nam również zrozumieć i przewidzieć, co może się wydarzyć w przyszłości: tablety, klonowanie, satelity telekomunikacyjne, Skype, magiczne przesuwane drzwi i maszynki do golenia z 5 ostrzami.
To tylko niektóre z prognoz, które spełniły science fiction.
Jest jeszcze wiele prognoz, które jeszcze się nie wydarzyły, ale wciąż mogą, Zabawne rzeczy, takie jak apokalipsa zmian klimatu, zwykła apokalipsa robotów, apokalipsa gigantycznych robotów, apokalipsa inwazji kosmitów, apokalipsa apokalipsy, apokalipsa komet i wielkie Głód Brawndo z 2506 r.
Nie wspominając już o rzeczach, które prawdopodobnie nigdy się nie wydarzą, rzeczach, które nie mogłyby być, zgodnie z prawami natury. Podróż szybsza niż światło, natychmiastowa teleportacja i możliwość niszczenia całych planet za pomocą wskaźnika laserowego stacji kosmicznej.
Ale jest jedna technologia przyszłości, masowe pogwałcenie praw fizyki, która odgrywa rolę w prawie każdej książce, programie i filmie, o którym możesz wspomnieć.
Obiecuję wam, że jeśli autorzy, scenarzyści i reżyserzy spróbowaliby przestrzegać praw fizyki nawet z odrobiną dokładności, wasze ulubione scifi rozwijałyby się zupełnie inaczej.
Mówię o sztucznej grawitacji.
To jest magiczne. Kapitan Kirk może * stać * na moście USS Enterprise i po prostu tam stoi. Może usiąść w bałaganie i wypić kufel piwa Romulan Ale, który nie jest podawany w plastikowej torbie, lub po prostu pójść do łazienki bez dziwacznej toalety ssącej.
Rozumiem, że autorzy scifi wyobrażają sobie statki kosmiczne jak statki oceaniczne, ale w kosmosie.
Tam się nie udają.
Na Ziemi możesz stać na pokładzie swojego okrętu wojennego, wypić swoje Romulan Ale z otwartego, nieskładanego pojemnika, a to wszystko dzięki tobie, grawitacji. Ziemia ciągnie piwo w kierunku jego środka i jest zatrzymywane przez szkło, które jest zatrzymywane przez twoje mięso i szkielet, zatrzymywane przez dobrze wypolerowane buty, zatrzymywane przez talerze na pokładzie statku, podtrzymywane przez resztę statek utrzymywany przez wyporność, który działa tak, aby wszystko spłynęło do środka planety lub przynajmniej dna oceanu.
W kosmosie, bez grawitacji. Widziałeś załogę na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Kiedy jesteś w mikrograwitacji, unosisz się jak balon. Musisz pić i sikać do tuby, a jedna z nich obejmuje odkurzacz. Protip: Nie mieszaj tych rurek.
Co najważniejsze, gdy statek kosmiczny zaczął się poruszać lub podejmował wymykające się manewry, każdy mógł ping-pongować jak chrupiące mięsiste kule bingo.
Czy kiedykolwiek rozwiniemy sztuczną grawitację?
Jedynym sposobem na uzyskanie grawitacji jest masa. Im większa masa, tym większa grawitacja. Bez masy nie można mieć grawitacji.
Zanim przejdziemy dalej, nie ma czegoś takiego jak antygrawitacja.
Teraz to już nie wchodzi w grę, istnieje kilka sposobów na sfałszowanie tego.
Siła grawitacji, którą odczuwamy, jest w rzeczywistości jedynie przyspieszeniem w kierunku środka Ziemi z prędkością 9,8 metra na sekundę do kwadratu lub 1G.
Jak pokazał nam Einstein, wszystko jest względne. Gdybyś był w statku kosmicznym, który przyspieszał od Ziemi z prędkością 1G, czułbyś się dokładnie tak samo, gdybyś stał na ziemi.
Jest to znane jako stałe przyspieszenie i gdybyś mógł w jakiś sposób zasilać statek kosmiczny taką ilością energii, byłoby to dokładnie to, czego potrzebowałeś.
Chcesz dostać się na Księżyc? Przyspiesz o 1G przez półtorej godziny, odwróć się i zwalniaj przez ten sam czas. Nie tylko dostaniesz się na Księżyc w niecałe 3 godziny, ale cały czas doświadczasz grawitacji Ziemi.
Chcesz polecieć do Jowisza? Zajmie to tylko około 80 godzin przyspieszenia, a następnie 80 godzin opóźnienia. W połowie drogi pokonujesz ponad 2800 kilometrów na sekundę, czyli prawie 1% prędkości światła.
Chcesz podróżować rok świetlny? Przyspieszaj przez około rok, a następnie zwalniaj przez rok. W punkcie środkowym będziesz poruszał się z prędkością światła.
O o. To jest problem. Jak zapewne wiesz, zbliżanie się do prędkości światła wymaga coraz więcej energii. I nie możesz iść szybciej niż prędkość światła. Zatem użycie tej metody pozwala podróżować tylko około roku świetlnego naraz.
Jest pewien pomysł, który z pewnością znacie fani Arthura C. Clarke'a, który wymaga o wiele mniej energii: sztucznej grawitacji od siły dośrodkowej ... wirowania.
Weź wystarczająco duży statek kosmiczny i ustaw go w ruchu obrotowym.
Dzięki bezwładności swobodne obiekty pływające w statku kosmicznym, takie jak astronauci, próbowałyby odlecieć w kosmos, ale kadłub statku kosmicznego utrzymywałby je w środku.
Aby było to wygodne, potrzebujesz statku kosmicznego w kształcie pierścienia o promieniu 250 metrów. Pierścień ten musiałby obracać się około dwa razy na minutę, aby astronauci znajdujący się w statku kosmicznym doświadczyli 1 G.
Budowa takiego statku kosmicznego jest wyzwaniem inżynieryjnym, ale prawdopodobnie jest w zasięgu naszej obecnej technologii.
Coś takiego pomogłoby nam zbadać Układ Słoneczny bez ryzyka mikrograwitacji.
Zgadza się, mikrograwitacja jest nie tylko bardzo irytująca przy siusiu, ale także zrujnuje cię.
Dopóki nie odkryjemy antygrawitacji, prawdopodobnie nigdy nie będziemy mieli sztucznej grawitacji, jaką widzimy w science fiction. Niestety, w najbliższej przyszłości będą to ogromne obracające się pierścienie.
Jaka jest twoja ulubiona historia science fiction, która wydaje się ignorować problem sztucznej grawitacji? Powiedz nam o tym w komentarzach poniżej.
Podcast (audio): Pobierz (Czas trwania: 6:28 - 5,9 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
Podcast (wideo): Pobierz (Czas trwania: 6:51 - 81,0 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
