KUNNEN WE KUNSTMATIGE ZWAARTEKRACHT MAKEN?

Send

Het is een hoofdbestanddeel van scifi en een vereiste als we langdurig in de ruimte gaan reizen. Zullen we ooit kunstmatige zwaartekracht ontwikkelen?

We kunnen gerust zeggen dat we een aanzienlijk deel van ons leven sciencefiction hebben doorgebracht.

Berks, video's, films en games.

Sciencefiction is geweldig voor de verbeelding, het is rijk aan ijzer en calcium en brengt ons naar plaatsen die we nooit zouden kunnen bezoeken. Het helpt ons ook te begrijpen en te voorspellen wat er in de toekomst kan gebeuren: tabletcomputers, klonen, telecommunicatiesatellieten, Skype, magische schuifdeuren en scheermessen met 5 mesjes.

Dit zijn slechts enkele van de voorspellingen die science fiction heeft gedaan en die zijn uitgekomen.

Dan zijn er nog een heleboel voorspellingen die nog moeten gebeuren, maar die nog steeds kunnen gebeuren. Leuke dingen zoals de klimaatverandering-apocalyps, de reguliere robotapocalyps, de gigantische robotapocalyps, de buitenaardse invasie-apocalyps, de apocalyps-apocalyps, de komeet-apocalyps en de grote Brawndo hongersnood van 2506.

Om nog maar te zwijgen over dingen die waarschijnlijk nooit zullen gebeuren, dingen die niet zouden kunnen zijn, in overeenstemming met de natuurwetten. Sneller dan licht reizen, onmiddellijke teleportatie en de mogelijkheid om hele planeten te vernietigen met een laserstation van een ruimtestation.

Maar er is één toekomstige technologie, een enorme schending van de natuurwetten die een rol speelt in bijna elk boek, show en film die je kunt noemen.

Ik beloof je dat, als auteurs, scenarioschrijvers en regisseurs zouden proberen om de wetten van de natuurkunde zelfs maar met een klein beetje nauwkeurigheid na te leven, je favoriete scifi zich heel anders zou ontvouwen.

Ik heb het over kunstmatige zwaartekracht.

Het is magisch. Kapitein Kirk kan eigenlijk * staan * op de brug van de USS Enterprise, en hij staat daar gewoon. Hij kan in de puinhoop zitten en genieten van een pint Romulan Ale die niet in een plastic zak wordt geserveerd, of gewoon naar de badkamer gaan zonder een freaky-weirdo zuigtoilet.

Ik begrijp dat scifi-auteurs ruimteschepen bedenken zoals zeeschepen, maar toch in de ruimte.

Dat is waar ze fout gaan.

Op aarde kun je op het dek van je oorlogsschip staan, je Romulan Ale drinken uit een niet-inklapbare container met open bovenkant, en dat is allemaal te danken aan jou, zwaartekracht. De aarde trekt het bier naar het midden en wordt tegengehouden door het glas, dat wordt tegengehouden door je vlees en skelet, door je goed gepolijste laarzen, door de platen op het dek van het schip, tegengehouden door de rest van a het schip, opgehouden door drijfvermogen, dat er alles aan doet om te voorkomen dat alles naar het midden van de planeet gaat, of in ieder geval de bodem van de oceaan.

In de ruimte, geen zwaartekracht. Je hebt de bemanning aan boord van het internationale ruimtestation gezien.

Als je eenmaal in microzwaartekracht bent, zweef je rond als een ballon. Je moet drinken en plassen in een buis, en een daarvan is een stofzuiger. Protip: meng die buizen niet door elkaar.

Het belangrijkste was dat zodra een ruimteschip in beweging kwam of ontwijkende manoeuvres ondernam, iedereen als een knapperige, vlezige bingoball rondschommelde.

Zullen we ooit kunstmatige zwaartekracht ontwikkelen?

De enige manier om zwaartekracht te krijgen is door massa. Hoe meer massa, hoe meer zwaartekracht je krijgt. Zonder massa kun je geen zwaartekracht hebben.

Voordat we verder gaan, bestaat er niet zoiets als antizwaartekracht.

Nu dat uit de weg is, zijn er een paar manieren waarop we het kunnen vervalsen.

De zwaartekracht die we voelen, is eigenlijk slechts een versnelling naar het middelpunt van de aarde met 9,8 meter per seconde in het kwadraat, of 1G.

Zoals Einstein ons liet zien, is alles relatief. Als je in een ruimtevaartuig zat en het versnelde weg van de aarde met een snelheid van 1G, zou het precies hetzelfde aanvoelen als je op de grond stond.

Dit staat bekend als constante acceleratie, en als je op een of andere manier een ruimtevaartuig met zoveel energie zou kunnen aandrijven, zou het precies zijn wat je nodig had.

Wil je naar de maan gaan? Versnel anderhalf uur bij 1G, draai je om en rem even lang. Je zou niet alleen in minder dan 3 uur bij de maan zijn, maar je zou de hele tijd de zwaartekracht van de aarde hebben ervaren.

Wil je naar Jupiter vliegen? Het zou slechts ongeveer 80 uur accelereren en dan 80 uur vertragen. Halverwege deze reis ga je meer dan 2800 kilometer per seconde af, wat bijna 1% van de lichtsnelheid is.

Wil je een lichtjaar reizen? Versnel ongeveer een jaar en vertraag dan een jaar. Halverwege ga je met de snelheid van het licht.

Oh Oh. Er is het probleem. Zoals je waarschijnlijk weet, vereist het, naarmate je de lichtsnelheid nadert, steeds meer energie. En je kunt niet sneller gaan dan de lichtsnelheid. Met deze methode kun je dus maar ongeveer een lichtjaar per keer reizen.

Er is een idee waarvan ik zeker weet dat jullie de fans van Arthur C Clarke kennen, wat veel minder energie vereist: kunstmatige zwaartekracht door middelpuntzoekende kracht ... draaien.

Neem een ruimtevaartuig dat groot genoeg is en laat het draaien.

Dankzij inertie zouden vrij zwevende objecten in het ruimtevaartuig, zoals astronauten, proberen de ruimte in te vliegen, maar de romp van het ruimteschip zou ze binnen houden.

Om dit comfortabel te maken, heb je een ringvormig ruimtevaartuig nodig met een straal van 250 meter. Deze ring zou ongeveer twee keer per minuut moeten draaien om astronauten in het ruimtevaartuig 1 G te laten ervaren.

Zo'n ruimtevaartuig bouwen is een technische uitdaging, maar het ligt waarschijnlijk binnen het bereik van onze huidige technologie.

Zoiets zou ons helpen het zonnestelsel te verkennen zonder de gezondheidsrisico's van microzwaartekracht.

Dat klopt, niet alleen is microzwaartekracht super vervelend om te proberen te plassen, maar het zal je ook verpesten.

Tenzij we antizwaartekracht ontdekken, zullen we waarschijnlijk nooit het soort kunstmatige zwaartekracht hebben dat we in science fiction zien. Het zullen helaas in de nabije toekomst enorme roterende ringen zijn.

Wat is je favoriete sciencefictionverhaal dat het probleem van kunstmatige zwaartekracht lijkt te hebben genegeerd? Vertel het ons in de reacties hieronder.