La gravità artificiale fittizia della scienza non funzionerà; Parliamo delle forze G

La gravità è dura. A Newton è occorso molto tempo per incrinarlo e molti fisici newtoniani per cento anni per confermare le teorie gravitazionali di Einstein. E questa è la roba naturale. La gravità artificiale è molto più confusa.

Scienza fantascientifica - che è sorprendentemente fruttuosa per la risoluzione di problemi futuristici - è senza speranza qui. Tenere conto Guerre stellari storia, che infilava un dito sudicio in ogni buco di dimensioni medio-borghesi che poteva. La gravità artificiale sul Millennium Falcon e ogni altro pezzo di spazzatura spaziale? È generato da un generatore di gravità artificiale. Wookieepedia, che ha diecimila parole nodose su Darth Maul, ha tutte e due le frasi sulla logica di Lucas che sconfiggono zero- g:

I generatori di gravità artificiale sono stati usati per creare un campo di gravità stabile al di fuori del pozzo di gravità naturale di un pianeta, aiutando così la vita nello spazio. Erano anche usati per comprimere oggetti, a scopo di archiviazione con prodotti gassosi ea volte per creare gemme sintetiche.

Anche Star Trek, che dovrebbe essere Guerre stellari per i bambini del Modello U.N., non è meglio. Ma non è giusto scegliere la fantascienza. La gravità sintetica, come nella gravità creata dagli umani, è al momento al di là della nostra comprensione.

Il problema

Il problema è che, confrontato con le altre forze, la gravità è debole - magneti semplici possono sconfiggerlo. Ciò che significa in pratica è che, il modo più semplice per costruire un'astronave con gravità artificiale pari alla gravità terrestre sarebbe di dargli la massa della Terra. Salvo qualche strano materiale superfluo o uno studio irriflessivo improvvisamente replicato, è fuori discussione.

Ciò non significa, tuttavia, non ci sono soluzioni più complicate. L'imposizione artificiale della gravità normale non sarà una di queste.

La soluzione probabile

Se acceleri la giusta quantità - in una linea o in un cerchio - puoi creare forze G uguali a quelle della gravità. Il problema con l'accelerazione in una direzione è che il tuo carburante sarà alla fine esaurito. Fortunatamente, lo spazio è un vuoto, quindi una volta che l'accelerazione di rotazione fa il suo lavoro, non c'è nulla che rallenti il ​​tiro di una stazione spaziale. Hai visto questo su schermi in Campi Elisi, Il marziano, e Alone - e permea i concetti della NASA più bizzarri. (Non è solo vecchio concetti come l'arte del 1969 sopra - le astronavi che ruotano sono sulla roadmap della NASA del 2015 per il futuro).

Come tutte le forze, il concetto si riduce all'accelerazione dei tempi di massa. In questo caso, l'accelerazione circolare è ω ^ 2 volte R (dove ω è la velocità angolare e R è il raggio della nave). Poiché la massa rimane la stessa ovunque tu sia, creare il giusto equivalente di gravità falsa diventa un esercizio per rendere la tua nave della giusta dimensione e farla girare alla giusta velocità.

Il problema con la probabile soluzione

Ma costruire la nave che gira le palle d'oro non è facile. Se il raggio è troppo piccolo, ti scontri con l'effetto di Coriolis. Quando la cornice interna ruota rapidamente, le azioni semplici assumono proprietà strane. Potresti sentirti a tuo agio con le forze di gravità simili alla Terra, ferme, ma persino inclinare la testa potrebbe far sì che le tue due orecchie interne non siano sincronizzate. Ecco perché non puoi lanciare un pallone da basket attraverso una giostra, sottolinea la serie YouTube di PBS Space Time:

Se fai diventare la nave abbastanza grande, non devi farla girare così velocemente, ma ottieni incredibili stress meccanici sul tuo veicolo spaziale se lo fai diventare enorme. Il dolce punto fantascientifico, PBS Space Time dice, è vicino all'anello di Halo. Considerando che sono decine di migliaia di dollari per libbra per ottenere materiali fuori dal pianeta, "astronomici", come ha detto un astronomo della Cornell University, dovremmo costruire la cosa nello spazio. Dato un Kickstarter sufficientemente grande, puoi fare quello zero-g nelle singole cifre.