Kodėl Erdvėje Nėra Dirbtinės Gravitacijos? - Alternatyvus Vaizdas
Kodėl Erdvėje Nėra Dirbtinės Gravitacijos? - Alternatyvus Vaizdas
Anonim

Padėkite žmogų erdvėje, atokiau nuo žemės paviršiaus gravitacinių jungčių, ir jis pajus nesvarumą. Nors visos Visatos masės vis tiek veiks jam gravitaciniu būdu, jos taip pat pritrauks bet kurį erdvėlaivį, kuriame yra žmogus, taigi jis plūduriuos. Ir vis dėlto per televiziją mums buvo parodyta, kad tam tikro kosminio laivo įgula gana sėkmingai vaikšto ant grindų bet kokiomis sąlygomis. Tam naudojama dirbtinė gravitacija, kurią sukuria fantastinio laivo instaliacijos. Ar tai artima tikrajam mokslui?

Kapitonas Gabrielis Lorca ant „Discovery“tilto simuliuotos kovos su klingonais metu. Visą įgulą traukia dirbtinė gravitacija, o tai yra, tarsi, kanonas
Kapitonas Gabrielis Lorca ant „Discovery“tilto simuliuotos kovos su klingonais metu. Visą įgulą traukia dirbtinė gravitacija, o tai yra, tarsi, kanonas

Kapitonas Gabrielis Lorca ant „Discovery“tilto simuliuotos kovos su klingonais metu. Visą įgulą traukia dirbtinė gravitacija, o tai yra, tarsi, kanonas

- „Salik.biz“

Kalbant apie gravitaciją, didelis Einšteino atradimas buvo lygiavertiškumo principas: esant tolygiam pagreičiui, atskaitos rėmai yra neatskiriami nuo gravitacinio lauko. Jei būtumėte ant raketos ir negalėtumėte pamatyti visatos pro langą, jūs net neįsivaizduotumėte, kas vyksta: ar jus traukia sunkio jėga, ar raketos pagreitis tam tikra kryptimi? Tai buvo idėja, paskatinusi bendrąjį reliatyvumą. Po 100 metų tai yra tiksliausias sunkumų ir pagreičio aprašymas, kurį mes žinome.

Tas pats rutulio, atsitrenkančio į grindis, elgesys su raketa skrendant (kairėje) ir žemėje (dešinėje) rodo Einšteino ekvivalentiškumo principą
Tas pats rutulio, atsitrenkančio į grindis, elgesys su raketa skrendant (kairėje) ir žemėje (dešinėje) rodo Einšteino ekvivalentiškumo principą

Tas pats rutulio, atsitrenkančio į grindis, elgesys su raketa skrendant (kairėje) ir žemėje (dešinėje) rodo Einšteino ekvivalentiškumo principą

Yra dar vienas triukas, sako Ethanas Siegelis, kurį galime panaudoti, jei norime: galime priversti erdvėlaivį suktis. Vietoj linijinio pagreičio (pvz., Raketos trauka), pagreitis gali būti nukreiptas taip, kad būtų nukreiptas į centrinę atkarpą, kad laive esantis asmuo galėtų jausti išorinį erdvėlaivio korpusą, stumiantį jį centro link. Tai buvo triukas, naudotas 2001 m. „Kosminė odisėja“, ir jei jūsų erdvėlaivis būtų pakankamai didelis, dirbtinė gravitacija būtų neatskiriama nuo tikrosios.

Tik vienas, bet. Šie trys pagreičio tipai - gravitacinis, tiesinis ir besisukantis - yra vieninteliai, kuriuos galime naudoti imituodami gravitacijos poveikį. Ir tai yra didžiulė erdvėlaivio problema.

1969 m. Stoties, kurią reikėjo surinkti į orbitą iš „Apollo“programos etapų, koncepcija. Stotis turėjo pasukti savo centrine ašimi, kad būtų sukurta dirbtinė gravitacija
1969 m. Stoties, kurią reikėjo surinkti į orbitą iš „Apollo“programos etapų, koncepcija. Stotis turėjo pasukti savo centrine ašimi, kad būtų sukurta dirbtinė gravitacija

1969 m. Stoties, kurią reikėjo surinkti į orbitą iš „Apollo“programos etapų, koncepcija. Stotis turėjo pasukti savo centrine ašimi, kad būtų sukurta dirbtinė gravitacija

Kodėl? Nes jei norite keliauti į kitą žvaigždžių sistemą, turėsite pagreitinti savo laivą, kad į jį patektumėte, o tada, pristatę, jį sulėtinti. Jei negalite izoliuoti savęs nuo šių pagreičių, jūsų laukia nelaimė. Pvz., Norint įsibėgėti iki visiško „Star Trek“impulso iki kelių procentų šviesos greičio, tektų patirti 4000 g pagreitį. Tai yra 100 kartų didesnis pagreitis, kuris pradeda kliudyti kraujo tekėjimui kūne.

Reklaminis vaizdo įrašas:

1992 m. Paleidus „Space Shuttle Columbia“, per ilgą laiką įvyko pagreitis. Erdvėlaivio pagreitis bus daug kartų didesnis, o žmogaus kūnas nesugebės su tuo susidoroti
1992 m. Paleidus „Space Shuttle Columbia“, per ilgą laiką įvyko pagreitis. Erdvėlaivio pagreitis bus daug kartų didesnis, o žmogaus kūnas nesugebės su tuo susidoroti

1992 m. Paleidus „Space Shuttle Columbia“, per ilgą laiką įvyko pagreitis. Erdvėlaivio pagreitis bus daug kartų didesnis, o žmogaus kūnas nesugebės su tuo susidoroti.

Jei nenorite būti nesvarus ilgoje kelionėje, kad išvengtumėte siaubingo biologinio nusidėvėjimo, pavyzdžiui, raumenų ir kaulų masės praradimo, kūnas turi būti nuolat veikiamas jėgos. Bet kurioms kitoms jėgoms tai padaryti yra gana lengva. Pavyzdžiui, esant elektromagnetizmui, įgulą būtų galima pastatyti į laidžią kabiną, o daug išorinių elektrinių laukų tiesiog išnyktų. Galima būtų išdėstyti dvi lygiagrečias plokšteles viduje ir gauti nuolatinį elektrinį lauką, stumiant krūvius tam tikra kryptimi.

Jei gravitacija veikė taip pat.

Tokia sąvoka kaip gravitacinis laidininkas tiesiog neegzistuoja, taip pat galimybė apsisaugoti nuo gravitacinės jėgos. Neįmanoma sukurti vienodo gravitacinio lauko erdvės srityje, pavyzdžiui, tarp dviejų plokštelių. Kodėl? Nes skirtingai nuo teigiamų ir neigiamų krūvių sukuriamos elektrinės jėgos, yra tik vienas gravitacinio krūvio tipas, tai yra masinė energija. Gravitacinė jėga visada traukia, ir nuo jos nėra ko slėptis. Galite naudoti tik tris pagreičio tipus - gravitacinį, linijinį ir besisukantį.

Didžiąją dalį Visatoje esančių kvarkų ir leptonų sudaro materija, tačiau kiekvienas iš jų taip pat turi antimaterijos dalelių, kurių gravitacinės masės nėra nustatytos
Didžiąją dalį Visatoje esančių kvarkų ir leptonų sudaro materija, tačiau kiekvienas iš jų taip pat turi antimaterijos dalelių, kurių gravitacinės masės nėra nustatytos

Didžiąją dalį Visatoje esančių kvarkų ir leptonų sudaro materija, tačiau kiekvienas iš jų taip pat turi antimaterijos dalelių, kurių gravitacinės masės nėra nustatytos

Vienintelis būdas sukurti dirbtinę gravitaciją, kuri apsaugotų jus nuo jūsų laivo pagreičio padarinių ir užtikrintų nuolatinę trauką žemyn be pagreičio, bus prieinamas, jei aptinkate neigiamos gravitacinės masės daleles. Visos iki šiol rastos dalelės ir antidalelės turi teigiamą masę, tačiau šios masės yra inercinės, tai yra, jos gali būti vertinamos tik tada, kai dalelė yra sukuriama ar pagreitėja. Inercinė ir gravitacinė masė yra vienodos visoms mums žinomoms dalelėms, tačiau niekada nepatikrinome savo idėjos antimaterijos ar antidalelių.

Šiuo metu vykdomi eksperimentai su šia konkrečia dalimi. ALPHA eksperimentas CERN sukūrė antivandenilį: stabilią neutralios antimaterijos formą ir stengiasi jį išskirti iš visų kitų dalelių. Jei eksperimentas yra pakankamai jautrus, galime išmatuoti, kaip dalelė patenka į gravitacinį lauką. Jei jis krinta žemyn, kaip ir paprastas daiktas, tada jis turi teigiamą gravitacinę masę ir gali būti naudojamas gravitaciniam laidininkui sukurti. Jei jis patenka į gravitacinį lauką, jis viską keičia. Vienas rezultatas ir netikėtai gali pasidaryti dirbtinė gravitacija.

Galimybė gauti dirbtinę gravitaciją mus varo neįtikėtinai, tačiau ji grindžiama neigiamos gravitacinės masės egzistavimu. Antimaterija gali būti tokia masyvi, bet mes to dar neįrodėme
Galimybė gauti dirbtinę gravitaciją mus varo neįtikėtinai, tačiau ji grindžiama neigiamos gravitacinės masės egzistavimu. Antimaterija gali būti tokia masyvi, bet mes to dar neįrodėme

Galimybė gauti dirbtinę gravitaciją mus varo neįtikėtinai, tačiau ji grindžiama neigiamos gravitacinės masės egzistavimu. Antimaterija gali būti tokia masyvi, bet mes to dar neįrodėme

Jei antimaterija turi neigiamą gravitacinę masę, tada sukurdami įprastos medžiagos lauką ir antimaterio lubas, mes galėtume sukurti dirbtinį gravitacijos lauką, kuris visada jus nustumtų žemyn. Sukūrę gravitaciniu atžvilgiu laidų apvalkalą savo erdvėlaivio korpuso pavidalu, mes apsaugotume įgulą nuo ypač greito pagreičio jėgų, kurios kitu atveju taptų mirtinos. O geriausia, kad žmonės kosmose nebepatirtų neigiamo fiziologinio poveikio, kurį šiandien kankina astronautai. Bet kol nerasime dalelės su neigiama gravitacine mase, dirbtinė gravitacija bus gauta tik įsibėgėjant.

Ilja Khel

Populiarus pagal temą