人造重力离现实有多远？-论文.pdf

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1、的曲线。似乎在圆盘参照系中，你受到了一个额外的力的作用，垂直于我的运动方向，这个假想的力就是科里奥利力。理论上来讲，最直接的方案当属通过旋转空间站来实现：我们刚才我们提到，人造重力可以在一个不停旋转的空间站中实现，可以让一个圆筒状的空间站沿着轴线转动，从而使得在居住在圈桶所以这种效应也会影响人们在旋转空间站中的生活。问题在于，这内壁的人员感受到一种人工重力效应，这就是著名的离心效应或者种科里奥利效应会在多大程度上影响空间站成员的生活呢?向心力作用。这就好比在旋转的洗衣机滚筒中，衣服都会贴在两边在上面图片中这种圆筒状空间站中，对于自由藩体运动，下落的筒壁上，而并非漂浮在中间的水里

2、。的高度越高，横向的偏离就越大；而圆筒空间站的半径越大，横向不过这样的空间中还会有另外一个问题，那就是科里奥利效应。的偏离就越小。如果我们把空间站的半径建造得足够大，那么这种假如你在地球上，要在一个转动的圆盘上面走一条(相对于地面)科里奥利效应造成的自由藩体横向偏离就会变得很小。的直线，那幺你实际走出的路线，在这个圆盘上看来却是一条弯曲更直观一点来说，如果我们建造一个半径10千米的圆筒空间站，34在离内壁1米的高度让一个小球自由落体，那幺小球落地之后的横向偏离只有不到1厘米。这样的偏移程度对空间站中的正常生活就没有明显的影响。其实科里奥利效应在地球上也照样存在，因为地球也会自转

3、的不是?但是我们正常走路开车打网球，也从来没有因为科里奥利效应受到任何的影响。实际上模拟出来的重力加速度是转速和圆筒半径同时决定的。只有我们做的空间站半径足够大，转速不需要很大即可保证某个合适的人工重力，这样科里奥利效应也会被控制得很小。上面讨论的这种圆筒状的空间站只是“人造重力”模型中比较简单的一种。2O世纪7O年代，曾经有过很多的不同的空间站设计，另外一种比较简单的设计则是甜甜圈状的空间站。在实际操作中，宇航员们难免需要在空间站里提供一个特别的无重力区域，来适应太空中的失重环境。那么在空间站的设计中，叉怎样达到这样的目的呢?其中一个重要的方式就是建立分层。不管是哪种空间站，

4、都可以建立分层，即在距离旋转中心(旋转轴)不同距离的地方建立居住区，距离中心越近，人造重力就越小。如果我们站在空间站的中心，那么人造重力就为零了。但是越靠近中心，科里奥利效应就越明显。所以如果把电影中的“战斗室”建立在空间站中轴上面的话，当人们从门口跳进来时，旋转会造戍科里奥利效应等不必要的麻烦，也会影响训练的效果。在《安德的游戏》中，零重力战斗室的设计就更加聪明一些：中间的战斗室是不转动的，只有外部的生活区才转动。这样，战斗室的旋转所导致的问题就不会发生了。其实ISL上“从虫族学来的”的神秘的重力控带I技术并非上述几种之一，作者在小说中也并没有给出明确的线索。不过如果我们大胆

5、设想的话，除了我们提到的几点外，产生人造重力还可以使用加速过程：比如让ISL一直处在一个加速过程中、让ISL在广麦的宇宙中匀加速前进，或者让它在一个靠近行星的地方悬停。但这是个很浪费能源的方案，不是长久之计。还可以让ISL携带一个大质量的物体。在所有备选的物体中，小型黑洞可能是个不错的选择：比如捕捉很多小质量黑洞，放在一个装置中，就可以产生相应的重力。但是从捕获到储存，按照现在的理论，都还只是天方夜谭。而且，带着地球这么重的物体，ISL的机动性简直会变为零。所以，我实在想不出一个现实的理论来为《安德的游戏>中的ISL提供重力。不过，在一个存在超距通信“安塞波”的故事中，无论出现

6、什么样的技术都不足为奋了吧。35