La gravedad artificial ficticia de la ciencia no funcionará; Hablemos de fuerzas g

La gravedad es dura. A Newton le tomó mucho tiempo descifrarlo y a muchos físicos newtonianos cien años para confirmar las teorías gravitacionales de Einstein. Y eso es lo que ocurre naturalmente. La gravedad artificial es mucho más confusa.

La ciencia ficción minera, que es sorprendentemente fructífera para la resolución de problemas futuristas, no tiene remedio. Considerar Guerra de las Galaxias lore, que metió un dedo sucio en cada agujero de tamaño midichlorian que pudo. La gravedad artificial en el Halcón milenario y cada otro trozo de basura espacial? Es generado por un generador de gravedad artificial. Wookieepedia, que tiene diez mil palabras retorcidas sobre Darth Maul, tiene dos oraciones sobre la lógica de Lucas que derrotan a cero. sol:

Los generadores de gravedad artificial se utilizaron para crear un campo de gravedad estable fuera del pozo de gravedad natural de un planeta, ayudando así a la vida en el espacio. También se utilizaron para comprimir objetos, con fines de almacenamiento con productos gaseosos y, en ocasiones, para crear gemas sintéticas.

Incluso Star Trek, que se supone que es Guerra de las Galaxias para los niños del modelo U.N., no es mejor. Pero no es realmente justo elegir la ciencia ficción. La gravedad sintética, como la gravedad creada por los humanos, está actualmente más allá de nuestra comprensión.

El problema

El problema es que, en comparación con las otras fuerzas, la gravedad es débil: los imanes pueden derrotarla. Lo que eso significa en la práctica es que, la forma más fácil de construir una nave espacial con una gravedad artificial igual a la gravedad terrestre sería darle la masa de la Tierra. Salvo que se reproduzca de repente algún extraño material absurdo súper denso o un estudio no reproducible, eso está fuera de discusión.

Eso no significa, sin embargo, que no hay soluciones más complicadas. La imposición artificial de la gravedad normal no va a ser uno de ellos.

La Solución Probable

Si acelera la cantidad correcta, ya sea en una línea o en un círculo, puede crear fuerzas g iguales a la de la gravedad. El problema con la aceleración en una dirección es que su combustible eventualmente se agotará. Afortunadamente, el espacio es un vacío, por lo que una vez que la aceleración rotacional hace su trabajo, no hay nada que disminuya la velocidad de una estación espacial. Lo has visto en pantallas en elíseo, El marciano y aureola - y permea conceptos más extraños de la NASA. (No es sólo antiguo conceptos como el arte anterior de 1969 (las naves espaciales giratorias se encuentran en la hoja de ruta de la NASA para el futuro).

Como todas las fuerzas, el concepto se reduce a una aceleración masiva. En este caso, la aceleración circular es ω ^ 2 veces R (donde ω es la velocidad angular y R es el radio de la nave). Debido a que la masa permanece igual donde sea que estés, crear el equivalente de gravedad falso correcto se convierte en un ejercicio para hacer que tu nave tenga el tamaño correcto y girarla a la velocidad correcta.

El problema con la solución probablemente

Pero construir el barco giratorio de Ricitos de oro no es fácil. Si el radio es demasiado pequeño, chocará contra el efecto Coriolis. Cuando su marco interno gira rápidamente, las acciones simples adquieren propiedades extrañas. Es posible que te sientas cómodo con las fuerzas g como la Tierra de pie, pero incluso inclinar la cabeza podría desincronizar tus dos oídos internos. Es por eso que no se puede lanzar una pelota de básquetbol directamente a través de un carrusel, señala la serie de PBS en la serie de videos de Time Time:

Si haces que la nave sea lo suficientemente grande, no tienes que girarla tan rápido, pero obtienes una tensión mecánica increíble en tu nave espacial si la haces enorme. El punto dulce de la ciencia ficción, PBS Space Time dice, está cerca del anillo de Halo. Teniendo en cuenta que son miles de dólares por libra para obtener materiales fuera del planeta, "astronómicos", como dijo un astrónomo de la Universidad de Cornell, tendríamos que construir la cosa en el espacio. Dado un Kickstarter lo suficientemente grande, podrías convertir ese cero-g en un solo dígito.