KUNNE VI GøRE KUNSTIG TYNGDEKRAFT?

Send

Det er en hæfteklamme til scifi og et krav, hvis vi skal rejse langsigtet i rummet. Vil vi nogensinde udvikle kunstig tyngdekraft?

Det er sikkert at sige, at vi har brugt en betydelig mængde af vores liv på at forbruge science fiction.

Berks, videoer, film og spil.

Science fiction er fantastisk til fantasien, den er rig på jern og calcium og bringer os til steder, vi aldrig kunne besøge. Det hjælper os også med at forstå og forudsige, hvad der kan ske i fremtiden: tabletcomputere, kloning, telekommunikationssatellitter, Skype, magiske glidende døre og barbermaskiner med 5 knive.

Dette er blot nogle af de forudsigelser, science fiction har foretaget, der er gået i opfyldelse.

Så er der en hel flok forudsigelser, der endnu ikke skal ske, men stadig muligvis, Sjove ting som klimaændringsapokalypsen, regelmæssig robotapokalypse, den gigantiske robotapokalypse, den fremmede invasion-apokalypse, apokalypse-apokalypsen, komet-apokalypsen og den store Brawndo-hungersnød fra 2506.

For ikke at nævne ting, der sandsynligvis aldrig vil ske, ting der ikke kunne være i overensstemmelse med naturlovene. Hurtigere end lys-rejse, øjeblikkelig teleportering og evnen til at ødelægge hele planeter med en laserstation til en stationstation.

Men der er en fremtidig teknologi, en massiv overtrædelse af fysiklovene, der spiller en rolle i næsten hver eneste bog, show og film, du kan nævne.

Jeg lover dig, hvis forfattere, manuskriptforfattere og instruktører forsøgte at overholde fysikkens love med endda et væld af nøjagtighed, ville din yndlings scifi udfolde sig meget anderledes.

Jeg taler kunstig tyngdekraft.

Det er magisk. Kaptajn Kirk kan faktisk * stå * på broen til USS Enterprise, og han står bare der. Han kan sidde i rodet og nyde en pint Romulan Ale, der ikke serveres i en plastikpose, eller gå bare på badeværelset uden et freaky-weirdo sugetoilet.

Jeg forstår, at scifi-forfattere forestiller sig rumskibe som havgående fartøjer, men alligevel i rummet.

Det er her de går galt.

På Jorden kan du stå på dækket af dit krigsskib, drikke din Romulan Ale fra en åben toppet ikke-sammenfoldelig beholder, og det er alt sammen takket være dig, tyngdekraften. Jorden trækker ølen mod sit centrum, og den stoppes ved glasset, som stoppes af dit kød og skelet, stoppet af dine godt polerede støvler, stoppet ved pladerne på skibets dæk, holdt op af resten af et skib, der holdes op af opdrift, som alle arbejder for at forhindre alt fra lynlås ned til planetens centrum eller i det mindste havbunden.

Ude i rummet, ingen tyngdekraft. Du har set besætningen ombord på den internationale rumstation.

Når du er i mikrogravitet, flyder du rundt som en ballon. Du skal drikke og tisse i et rør, og en af dem involverer en støvsuger. Protip: Bland ikke disse rør.

Vigtigst af alt, når et rumskib begyndte at bevæge sig eller foretog undvigende manøvrer, ville alle ping pong rundt som knasende kødfulde bingoboller.

Vil vi nogensinde udvikle kunstig tyngdekraft?

Den eneste måde at få tyngdekraft på er med masse. Jo mere masse, jo mere tyngdekraft får du. Uden masse kan du ikke have tyngdekraft.

Inden vi går videre, er der ikke sådan noget som tyngdekraften.

Nu der er ude af vejen, er der nogle få måder, vi kan falske det på.

Tyngdekraften, som vi føler, er faktisk bare en acceleration mod Jordens centrum med 9,8 meter i sekundet i kvadratet, eller 1G.

Som Einstein viste os, er alt relativt. Hvis du var i et rumfartøj, og det accelererede væk fra Jorden med en hastighed på 1G, ville det føles nøjagtigt det samme, hvis du stod på jorden.

Dette er kendt som konstant acceleration, og hvis du på en eller anden måde kunne drive et rumfartøj med så meget energi, ville det være lige det, du havde brug for.

Vil du komme til månen? Accelerer ved 1G i en og en halv time, drej rundt og decelerer i den samme mængde tid. Ikke kun ville du komme til Månen på under 3 timer, men du ville have oplevet Jordens tyngdekraft hele tiden.

Vil du flyve til Jupiter? Det ville kun tage ca. 80 timers acceleration og derefter 80 timers deceleration. Ved denne halvvejs punkt på rejsen kører du mere end 2.800 kilometer i sekundet, hvilket er tæt på 1% lysets hastighed.

Vil du rejse et lysår? Accelerer i cirka et år, og decelerér derefter i et år. I midtpunktet går du i lysets hastighed.

Åh åh. Der er problemet. Som du sandsynligvis ved, når du nærmer dig lysets hastighed, kræver det mere og mere energi. Og du kan ikke gå hurtigere end lysets hastighed. Så ved hjælp af denne metode kan du kun rejse omkring et lysår ad gangen.

Der er en idé, som jeg er sikker på, at du Arthur C Clarke fans kender, hvilket kræver måde mindre energi: kunstig tyngdekraft fra centripetal kraft ... spinding.

Tag et stort nok rumfartøj og sæt det snurrende.

Takket være inerti ville frie flydende genstande inden for rumfartøjet, som astronauter, forsøge at flyve ud i rummet, men rumskibets skrog ville holde dem inde.

For at gøre dette behageligt har du brug for et ringformet rumfartøj med en radius på 250 meter. Denne ring skulle dreje sig om to gange om minuttet for at astronauter inden for rumfartøjet oplever 1 G.

At opbygge et rumfartøj som dette er en teknisk udfordring, men det er sandsynligvis inden for rækkevidde af vores nuværende teknologi.

Noget som dette ville hjælpe os med at udforske solsystemet uden de sundhedsmæssige risici ved mikrogravitet.

Det er rigtigt, ikke kun er mikrograviteten super irriterende for at prøve at tisse, men det vil også ødelægge dig.

Medmindre vi opdager anti-gravitation, har vi sandsynligvis aldrig den slags kunstige tyngdekraft, vi ser i science fiction. Det vil være kæmpe roterende ringe i overskuelig fremtid, desværre.

Hvad er din foretrukne science fiction-historie, der ser ud til at have ignoreret problemet med kunstig tyngdekraft? Fortæl os i kommentarerne nedenfor.