Det er en stift av scifi, og et krav hvis vi skal reise langsiktig i verdensrommet. Vil vi noen gang utvikle kunstig tyngdekraft?
Det er trygt å si at vi har brukt en betydelig mengde av livene våre på å konsumere science fiction.
Berks, videoer, filmer og spill.
Science fiction er flott for fantasien, den er rik på jern og kalsium, og tar oss med til steder vi aldri kunne besøke. Det hjelper oss også å forstå og forutsi hva som kan skje i fremtiden: nettbrett, kloning, telekommunikasjonssatellitter, Skype, magiske skyvedører og barberhøvel med 5 kniver.
Dette er bare noen av spådommene science fiction har gitt, som har gått i oppfyllelse.
Så er det en hel haug med spådommer som ennå ikke skal skje, men som fremdeles kan, morsomme ting som klimaendringsapokalypsen, vanlig robotapokalypse, den gigantiske robotapokalypsen, den fremmede invasjonsapokalypsen, apokalypsepokalypsen, kometapokalypsen og den store Brawndo-hungersnød på 2506.
For ikke å nevne ting som sannsynligvis aldri vil skje, ting som ikke kunne være, i samsvar med naturlovene. Raskere enn lys-reise, øyeblikkelig teleportering, og muligheten til å ødelegge hele planeter med en laserpeker for en romstasjon.
Men det er en fremtidig teknologi, et massivt brudd på fysikkens lover som spiller en rolle i nesten hver eneste bok, show og film du kan nevne.
Jeg lover deg at hvis forfattere, manusforfattere og regissører forsøkte å overholde fysikkens lover med til og med en grad av nøyaktighet, ville din favoritt scifi utfolde seg veldig annerledes.
Jeg snakker kunstig tyngdekraft.
Det er magisk. Kaptein Kirk kan faktisk * stå * på broen til USS Enterprise, og han står bare der. Han kan sitte i rotet og glede seg over en halvliter Romulan Ale som ikke blir servert i en plastpose, eller gå bare på do uten et sprøtt rare toalett.
Jeg forstår at scifi-forfattere forestiller romskip som havgående fartøy, men likevel i verdensrommet.
Det er der de går galt.
På jorden kan du stå på dekket til krigsskipet ditt, drikke Romulan Ale fra en åpen, ikke sammenleggbar beholder, og det er alt takket være deg, tyngdekraften. Jorden trekker ølen mot sentrum, og den stoppes av glasset, som blir stoppet av kjøttet og skjelettet ditt, stoppet av dine godt polerte støvler, stoppet av platene på skipsdekket, holdt opp av resten av et skip, holdt opp av oppdrift, som alle jobber for å forhindre alt fra å glippe ned til sentrum av planeten, eller i det minste gulvet i havet.
Ute i rommet, ingen tyngdekraft. Du har sett mannskapet om bord på den internasjonale romstasjonen.
Når du er i mikrogravitasjon, flyter du rundt som en ballong. Du må drikke og tisse i et rør, og en av dem innebærer en støvsuger. Protip: Ikke bland opp rørene.
Det viktigste var at når et romskip begynte å bevege seg, eller foretok unnvikende manøvrer, ville alle ping pong rundt som knasende kjøttfulle bingoboller.
Vil vi noen gang utvikle kunstig tyngdekraft?
Den eneste måten å få tyngdekraften på er med masse. Jo mer masse, jo mer tyngdekraft får du. Uten masse kan du ikke ha tyngdekraften.
Før vi går videre, er det ikke noe som heter tyngdekraften.
Nå som er ute av veien, er det noen måter vi kan falske det på.
Tyngdekraften som vi føler er egentlig bare en akselerasjon mot jordens sentrum med 9,8 meter per sekund i kvadratet, eller 1G.
Som Einstein viste oss, er alt relativt. Hvis du var i et romfartøy og det akselererte bort fra jorden med en hastighet på 1G, ville det føltes nøyaktig det samme hvis du sto på bakken.
Dette er kjent som konstant akselerasjon, og hvis du på en eller annen måte kunne drive et romfartøy med så mye energi, ville det være akkurat det du trengte.
Vil du komme til månen? Akselerer ved 1G i en og en halv time, snur deg og sakter opp i like mye tid. Ikke bare ville du komme til Månen på under 3 timer, men du ville opplevd jordens tyngdekraft hele tiden.
Vil du fly til Jupiter? Det ville bare ta omtrent 80 timers akselerasjon, og deretter 80 timer med retardasjon. På halvveis av denne reisen går du mer enn 2800 kilometer i sekundet, som er nær 1% lysets hastighet.
Vil du reise et lysår? Akselerer i omtrent ett år, og deretter reduseres i et år. På midtpunktet går du lysets hastighet.
UH oh. Det er problemet. Som du sikkert vet, når du nærmer deg lysets hastighet, krever det mer og mer energi. Og du kan ikke gå raskere enn lysets hastighet. Så ved å bruke denne metoden kan du bare reise rundt et lysår av gangen.
Det er en ide som jeg er sikker på at du Arthur C Clarke fans vet, som krever mye mindre energi: kunstig tyngdekraft fra centripetal kraft ... spinning.
Ta et stort nok romfartøy og sett det snurrende.
Takket være treghet ville fritt flytende gjenstander i romfartøyet, som astronauter, prøve å fly ut i verdensrommet, men romskipsskroget ville holde dem inne.
For å gjøre dette behagelig, trenger du et ringformet romskip med en radius på 250 meter. Denne ringen må snu to ganger i minuttet for at astronauter i romfartøyet skal oppleve 1 G.
Å bygge et romskip som dette er en ingeniørutfordring, men det er sannsynligvis innen rekkevidde av vår nåværende teknologi.
Noe som dette ville hjelpe oss å utforske solsystemet uten helserisikoen ved mikrogravitasjon.
Det stemmer, ikke bare er mikrograviteten super irriterende for å prøve å tisse, men det vil også ødelegge deg.
Med mindre vi oppdager tyngdekraften, vil vi sannsynligvis aldri ha den typen kunstig tyngdekraft vi ser i science fiction. Dessverre kommer det til å bli enorme roterende ringer i overskuelig fremtid.
Hva er din favoritt science fiction-historie som ser ut til å ha ignorert problemet med kunstig tyngdekraft? Fortell oss i kommentarene nedenfor.
Podcast (lyd): Last ned (Varighet: 6:28 - 5.9MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Last ned (Varighet: 6:51 - 81,0 MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
