To je temelj scifi in zahteva, če bomo dolgoročno potovali v vesolje. Bomo kdaj razvili umetno gravitacijo?
Varno je reči, da smo veliko svojega življenja porabili za znanstveno fantastiko.
Berks, videi, filmi in igre.
Znanstvena fantastika je odlična za domišljijo, bogata je z železom in kalcijem ter nas popelje na kraje, ki jih nikoli ne bi mogli obiskati. Prav tako nam pomaga razumeti in predvideti, kaj se lahko zgodi v prihodnosti: tablični računalniki, kloniranje, telekomunikacijski sateliti, Skype, čarobna drsna vrata in britvice s 5 rezili.
To so le nekatere od napovedi znanstvene fantastike, ki so se uresničile.
Potem je tu še cel kup napovedi, ki se še niso zgodile, a se še vedno lahko. Zabavne stvari, kot so apokalipsa podnebnih sprememb, običajna apokalipsa robotov, velikanska apokalipsa robotov, apokalipsa invazije nezemljanov, apokalipsa apokalipse, apokalipsa kometov in velika Brawndojeva lakota leta 2506.
Da ne omenjam stvari, ki se verjetno nikoli ne bodo zgodile, stvari, ki se ne bi mogle zgoditi v skladu z zakoni narave. Potovanje hitreje od svetlobe, takojšnja teleportacija in zmožnost uničenja celih planetov z laserskim kazalcem vesoljske postaje.
Vendar obstaja ena tehnologija prihodnosti, ogromna kršitev zakonov fizike, ki igra vlogo v skoraj vsaki posamezni knjigi, oddaji in filmu, ki jih lahko omenite.
Obljubljam vam, če bi se avtorji, scenaristi in režiserji poskušali držati zakonov fizike s celo kančkom natančnosti, bi se vaša najljubša scifi odvijala zelo drugače.
Govorim o umetni gravitaciji.
To je čarobno. Kapitan Kirk lahko dejansko *stoji* na mostu USS Enterprise in samo stoji tam. Lahko sedi v neredu in uživa v pintu piva Romulan Ale, ki ni postrežen v plastični vrečki, ali pa gre samo v kopalnico brez čudaškega sesalnega stranišča.
Razumem, da si avtorji znanstvene fantastike predstavljajo vesoljske ladje, kot so oceanska plovila, vendar v vesolju.
Tu gredo narobe.
Na Zemlji lahko stojite na krovu svoje vojaške ladje, pijete svoj Romulan Ale iz odprte nezločljive posode in vse je po zaslugi vas, gravitacije. Zemlja vleče ale proti svojemu središču in ustavi ga kozarec, ki ga ustavi tvoje meso in okostje, ustavijo tvoji dobro uglajeni škornji, ustavijo krožniki na krovu ladje, držijo ostali a ladja, ki jo drži vzgona, ki vse deluje tako, da prepreči, da bi vse padlo v središče planeta ali vsaj na dno oceana.
Astronavti si delijo kosilo na ISS. Zasluge: NASA
Zunaj v vesolju, brez gravitacije. Videli ste posadko na krovu Mednarodne vesoljske postaje.
Ko ste v mikrogravitaciji, lebdite naokoli kot balon. Moraš piti in lulati v cev, eden od teh pa vključuje sesalnik. Nasvet: Ne mešajte teh cevi.
Najpomembneje je, da ko se je vesoljska ladja začela premikati ali se je lotila manevrov izogibanja, bi vsi igrali ping pong kot hrustljave mesne kroglice za bingo.
Bomo kdaj razvili umetno gravitacijo?
Edini način za pridobitev gravitacije je z maso. Večja kot je masa, večjo gravitacijo dobite. Brez mase ne morete imeti gravitacije.
Preden gremo naprej, antigravitacije ne obstaja.
Zdaj tega ni na poti, obstaja nekaj načinov, kako ga lahko ponaredimo.
Sila gravitacije, ki jo čutimo, je pravzaprav le pospešek proti središču Zemlje pri 9,8 metra na sekundo na kvadrat ali 1G.
Kot nam je pokazal Einstein, je vse relativno. Če bi bili v vesoljskem plovilu in bi se pospeševalo stran od Zemlje s hitrostjo 1G, bi se počutili popolnoma enako, če bi stali na tleh.
To je znano kot konstantno pospeševanje in če bi lahko nekako napajali vesoljsko plovilo s toliko energije, bi bilo to ravno tisto, kar potrebujete.
Astronavti na Luni. Avtor slike: NASA
Želite priti na Luno? Pospešujte pri 1G uro in pol, se obrnite in upočasnite za enak čas. Ne samo, da bi na Luno prišli v manj kot 3 urah, ampak bi ves čas izkusili zemeljsko gravitacijo.
Želite leteti na Jupiter? Potrebovali bi le približno 80 ur pospeševanja in nato 80 ur pojemanja. Na polovici te poti greste več kot 2800 kilometrov na sekundo, kar je blizu 1 % svetlobne hitrosti.
Želite potovati svetlobno leto? Pospešujte približno eno leto, nato upočasnite za eno leto. Na srednji točki boste šli s svetlobno hitrostjo.
Ojoj. Tu je težava. Kot verjetno veste, ko se približujete svetlobni hitrosti, potrebuje vedno več energije. In ne morete iti hitreje od svetlobne hitrosti. Z uporabo te metode torej lahko potujete le približno eno svetlobno leto naenkrat.
Obstaja ideja, za katero sem prepričan, da poznate ljubitelje Arthurja C Clarka, ki zahteva veliko manj energije: umetna gravitacija iz centripetalne sile ... vrtenje.
Vzemite dovolj veliko vesoljsko plovilo in ga zavrtite.
Notranjost Discoveryja iz leta 2001: Odiseja v vesolju. Kredit; Metro-Goldwyn-Mayer
Zahvaljujoč vztrajnosti bi prosto lebdeči predmeti v vesoljskem plovilu, kot so astronavti, poskušali odleteti v vesolje, vendar bi jih trup vesoljske ladje zadržal v notranjosti.
Da bi bilo to udobno, potrebujete vesoljsko plovilo v obliki obroča s polmerom 250 metrov. Ta obroč bi se moral obrniti približno dvakrat na minuto, da bi astronavti v vesoljskem plovilu doživeli 1 G.
Gradnja takšnega vesoljskega plovila je inženirski izziv, vendar je verjetno v dosegu naše trenutne tehnologije.
Nekaj takega bi nam pomagalo pri raziskovanju Osončja brez zdravstvenih tveganj zaradi mikrogravitacije.
Tako je, ne samo, da je mikrogravitacija zelo moteča za poskus lulanja, ampak vas bo tudi uničila.
Če ne odkrijemo antigravitacije, verjetno nikoli ne bomo imeli takšne umetne gravitacije, kot jo vidimo v znanstveni fantastiki. Na žalost bodo to ogromni vrtljivi obroči v bližnji prihodnosti.
Katera je vaša najljubša znanstvenofantastična zgodba, za katero se zdi, da je ignorirala problem umetne gravitacije? Povejte nam v spodnjih komentarjih.
Podcast (avdio): Prenesi (Trajanje: 6:28 — 5,9 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
Podcast (video): Prenesi (Trajanje: 6:51 — 81,0 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
