Intern konsistente Gravplattierung

Künstliche Schwerkraft ist eine "Ladung"

Um künstliche Schwerkraft zu erzeugen, benötigen Sie ein Paar geladener Oberflächen, von denen eine Gravitonen ¹ zur anderen drückt (und / oder eine sie von der anderen zieht). Dies erlaubt alles dazwischendie beiden Platten, um die Schwerkraft zu erfahren (die natürlich durch Anpassen der vom System verbrauchten Energiemenge eingestellt werden kann), aber es bedeutet auch, dass Sie ohne eine andere Platte, mit der Sie interagieren können, keine künstliche Schwerkraft verwenden können, um Ihr zu steuern Schiff. In diesem Sinne haben Sie effektiv "positive" und "negative" Gravitationsplatten, eine über dem Kopf Ihrer Crew und die andere unter ihren Füßen. Je nachdem, wie Sie dies bearbeiten möchten, können Sie auf jedem Deck unabhängige Platten haben (möglicherweise können künstlich erzeugte Gravitonen das Deck nicht durchdringen oder verlieren dabei einen erheblichen Teil ihrer Kraft) oder nur ein einzelnes Paar, das das Ganze einklemmt Schiff.

Gravitation verhält sich also ganz ähnlich wie Elektrizität: Ohne Versorgung und Masse macht Elektrizität nichts; Sobald Sie jedoch diese fertige Schaltung haben, geht es sofort an die Arbeit. Es ist auch dem Magnetismus sehr ähnlich: Selbst mit Monopolen (falls vorhanden) macht Magnetismus nichts, bis und es sei denn, er hat etwas, mit dem er interagieren kann. Dies macht diese Theorie der künstlichen Schwerkraft wegen der deutlichen Ähnlichkeit mit anderen Kräften im Universum besonders überzeugend (IMHO jedenfalls).

Es ist erwähnenswert, dass Sie wahrscheinlich eine Waffe entwerfen könnten, die die Schwerkraft nutzt, um ein Projektil zu beschleunigen. Sie können dies leicht abtun, indem Sie einfach behaupten, dass andere Mechanismen -- zB Magnetschienenkanonen oder Laserkanonen -- effektiver sind, Dinge zu zerstören, als diese "Schwerkraftkanonen". Vielleicht braucht es mehr Energie, um die notwendige Beschleunigung zu bewirken, als beispielsweise eine vergleichbare Magnetschienenkanone benötigt. Das haben Sie heute sogar: Sicher, Sie können mit einfacher elastischer Torsion ein Projektil mit tödlicher Wirkung abfeuern, aber Magazinwaffen sind eindeutig effektivere Waffen als Bögen.

¹ Es sollte darauf hingewiesen werden, dass Gravitonen natürlich echte (wenn auch hypothetische) Teilchen sind, aber für unsere Zwecke ist dies Ihr Handwavium, ein Teilchen oder eine Kraft mit Eigenschaften, die Sie diktieren können. (Daher lohnt es sich wahrscheinlich, ein völlig neues Teilchen einzuführen und zu benennen, obwohl ich das Ihnen überlasse.) Beachten Sie, dass es hier, während wir über künstliche (im Gegensatz zu natürlicher) Schwerkraft sprechen, sehr gut um Gravitonen gehen könnte wirklich nur simulierenSchwerkraft, anstatt die Quelle aller Gravitationskräfte in der Galaxie zu sein; Für ein durchschnittliches Besatzungsmitglied, das über das Deck geht, ist diese Unterscheidung irrelevant, aber um zu erklären, warum Gravitons es Besatzungsmitgliedern ermöglichen, um Ihre Schiffe herumzugehen, Ihre Schiffe jedoch nicht direkt steuern können, ist diese Unterscheidung absolut entscheidend. Es ist vergleichbar mit der Verwendung der Zentrifugalkraft, um die Schwerkraft zu simulieren: Wenn Sie herumlaufen, müssen Sie den Unterschied wirklich nicht kennen, aber das einfache Drehen einer Röhre oder eines Donuts kann ein Schiff offensichtlich nicht dazu bringen, von alleine "zu fahren".

Es gibt eine Reihe von Gründen, warum die scheinbare Anti-Schwerkraft-Technologie nur auf relativ einfache Weise (Schiffsdesign) mit wenig Hinweis auf andere Anwendungen verwendet wird.

1. Bewusste Wahl. Vielleicht sind Gravitationswaffen im Vergleich zu aktuellen Waffen zu zerstörerisch, unberechenbar oder ungeschickt. Alte Verträge schränken die Forschung in diesem Bereich so weit ein, dass die Leute es einfach als gegeben hinnehmen. Außerdem verehren sie die „alten Wege“, also trotz all der wilden Dinge, die der großzügige Einsatz von Anti-Grav bewirken kann, ziehen es die Leute vor, dass die Dinge so aussehen und sich so anfühlen wie die Gesellschaft vor der Anti-Grav wie möglich. Schiffe sind die Ausnahme, weil sie einfach so verdammt bequem sind.

2. Schwierige Anwendung. Die Schiffsdesign-Anwendung (und vermutlich Dinge wie Cloud City) ist, aus welchen Gründen auch immer, wirklich billig und einfach. Direkte militärische Nutzung ist sehr energieintensiv, daher sieht man es außerhalb bestimmter Anwendungen (wie dem Hyperraum, der die Schwerkraft gut einschränkt, Interdictor-Schiffe aus Star Wars) nicht oft.

3. Anti-Grav IS überall. Wir sehen, dass Star Wars Traktorstrahlen, Kraftfelder, Kraftschilde und Repulsor-Arrays für gewöhnliche Dinge wie Frachtschlitten hat. Vielleicht ist der „Anti-Schwerkraft“-Effekt, den wir auf Schiffen sehen, nur eine Anwendung derselben Wissenschaft wie die Traktorstrahl/Schild-Technologie. Der gewöhnliche Blaster (und vielleicht das berühmte Lichtschwert) kann auch eine Anwendung dieser Technologie verwenden, um Energie auf verschiedene Weise einzudämmen. Somit sind die Grundprinzipien der „Schwerkraft“-Manipulation ÜBERALL, es ist nur so, dass das Endergebnis so anders aussieht, dass es schwer zu erkennen ist, dass die Kerntechnologie dieselbe ist.

Erstens denke ich, dass es erwähnenswert ist, dass es in der Science-Fiction Modelle zur Aufhebung der Schwerkraft gibt, die keine Energie benötigen, wie der Cavorite in HG Wells' The First Men in the Moon . Cavorite ist einfach undurchlässig für die Schwerkraft. Tatsächlich scheinen die Antigravitations-Repulsorlifte in den Star Wars-Filmen so zu funktionieren, da wir verschiedene Speeder und Raumschiffe sehen, die in einem planetaren Gravitationsschacht "geparkt" sind und immer noch ein paar Zentimeter bis einen Fuß über dem Boden schweben. Dies ist zumindest plausibel, da die Schwerkraft Kraft ist und daher nicht unbedingt Arbeit verrichtet.

Dies ermöglicht einige Möglichkeiten für Einschränkungen, die über den einfachen Leistungsbedarf hinausgehen. Zunächst einmal ist die Technologie zur Manipulation der Schwerkraft möglicherweise nicht in der Lage, sich selbst über große Entfernungen zu projizieren, wie es (zum Beispiel) ein Projektil oder ein Blasterstrahl tun würde, da die Auswirkungen auf das Gravitationsfeld auf das Raumvolumen in der Nähe dieses Exoten beschränkt sind. die Schwerkraft aufhebende Materie. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass zwar eine relativ kostengünstige und nicht voluminöse Menge dieser exotischen Materie verwendet werden kann, um 1G zu produzieren oder zu negieren, es jedoch unerschwinglich teuer oder unerschwinglich massiv ist, um weitaus größere Effekte zu erzielen. Denken Sie daran, dass ein Raumschiff, selbst wenn es aus Anti-Grav-Material besteht, immer noch massiv sein kann, und das würde seine Beschleunigung und wahrscheinlich auch seine logistische Situation einschränken.

Es gibt bessere Möglichkeiten, Geschosse abzufeuern und Schiffe zu fliegen.

Schwerkraftkontrolle existiert, und es ist sicherlich möglich , eine schwerkraftbetriebene Schienenkanone oder einen schwerkraftbasierten Motor zu bauen, aber niemand tut es. Wieso den? Weil es da draußen bessere Waffen und bessere Motoren gibt. Gravitationskanonen benötigen ein Vielfaches an Energie, um ein Projektil auf die gleiche Geschwindigkeit zu beschleunigen wie eine elektrische Schienenkanone, und nukleare Triebwerke erzeugen weitaus mehr Schub als auf Schwerkraft basierende.

Eine mögliche Erklärung dafür, basierend auf moderner Wissenschaft, könnte sein, dass die Schwerkraft in andere Dimensionen austritt , sodass Sie für eine bestimmte Energiemenge mit der Schwerkraft weniger Kraft erzeugen als mit Kräften wie Elektrizität. Wenn dies der Fall wäre, wäre es für einen Schwerkraftgenerator grundsätzlich unmöglich, so effizient wie ein Stromgenerator zu sein, und diese Ineffizienz würde die Schwerkraft zu einer schlechten Wahl für Waffen und Motoren machen. Die Schwerkraft wäre nützlich, um geringe, stetige Kräfte auf große Volumina anzuwenden, und wäre daher beim Raumschiffdesign und in der Traktorstrahltechnologie nützlich, aber für andere Kraftanwendungen wären andere Technologien überlegen.

Diese Antwort hat Ähnlichkeiten mit Kromeys Vorschlag für künstliche Schwerkraft durch positive und negative Gravitonen. Herzlichen Glückwunsch, Kromey, dass du dir etwas Gutes ausgedacht hast. Unsere Mechanismen sind jedoch unterschiedlich.

Angenommen, es gibt ein Feld, das zwischen zwei Platten erzeugt werden kann. Dieses Feld hat die Eigenschaft, dass die Krümmung des lokalen Raums proportional zur Menge an Energie zunimmt, die hineingepumpt wird. Die stärkere Krümmung des Raums erzeugt effektiv ein künstliches Gravitationsfeld, und die bevorzugte Richtung ist nach unten zu dem, was als Boden bezeichnet wurde.

Dies bedeutet, dass Raumfahrzeuge überall dort, wo Gravitationsplattenpaare installiert sind, interne Gravitationsfelder haben. Die Stärke der künstlichen Gravitation wird durch die im Krümmungsfeld gespeicherte Kraft bestimmt. Der Einfachheit halber wird dieses Feld barygenisches Feld genannt. "Barygenisch" hat die wörtliche Bedeutung von "schwer machend", was angemessen erscheint.

Wenn die Energie für das barygenische Feld ausfällt, wird die Stärke der künstlichen Schwerkraft nachlassen, da ihr jedes Mal mehr Energie entzogen wird, wenn jemand eine Teetasse fallen lässt oder auf und ab springt. Dies setzt voraus, dass das barygenische Feld beim Einschalten keine Wirkung hat und nur die im Feld gespeicherte Energie die "Wirkung" der Schwerkraft erzeugt.

Schwerkraftkanonen können nicht mit einem barygenischen Feldsystem arbeiten. Jede Munition, die auf eine tödliche Geschwindigkeit beschleunigt wird, würde mit der gegenüberliegenden barygenen Feldplatte kollidieren.

Es ist jedoch auch eine Art Schwerkraftantrieb möglich. Dies würde aus einem extrem starken barygenischen Feldsystem bestehen, das um ein Hauptstrukturelement des Raumfahrzeugs herum aufgebaut ist. Dieses Strukturbauteil unterliegt einer hohen Beschleunigung, die es erfordert, extrem große Energiemengen in das barygenische Feld zu pumpen.

Die maximale Beschleunigung, die diese Art von Schwerkraftantrieb erzeugen kann, wird durch zwei Faktoren begrenzt. Erstens durch die Energiemenge, die ein Raumschiff sicher erzeugen kann. Zweitens können Passagiere und Besatzung durch die Beschleunigung sicher und bequem ausharren.

Wenn das barygene Feld die Schwerkraft antreibt, hier die bereits gummiartigen Grenzen der spekulativen Physik möglicherweise über alle vernünftigen Grenzen hinaus ausdehnt, die gesamte Struktur eines Raumfahrzeugs umfassen und seine Bewegung beschleunigen kann, könnte es einen interessanten Nebeneffekt geben.

Raumfahrzeuge, wie sie in Filmen und im Fernsehen mit künstlicher Schwerkraft gezeigt werden, konfigurieren ihre künstlichen Schwerkraftsysteme immer so, dass die Böden im rechten Winkel zur Beschleunigungs- und Bewegungsachse des Schiffes stehen, als ob Raumschiffe Seeschiffe oder Flugzeuge wären. Die Nase eines Raumschiffs befindet sich also vorne und nicht über dem Kopf, was die realistische Konfiguration für ein Schiff unter kontinuierlicher Beschleunigung ist.

Möglicherweise kann dies erklärt werden, wenn die barygenischen Felder, die künstliche Gravitation innerhalb des Raumfahrzeugs erzeugen, mit dem barygenischen Hauptfeld interferierten, das für den Gravitationsantrieb des Raumfahrzeugs verantwortlich ist. Dann liegt die Vorderseite des Schiffes in seiner Bewegungsrichtung.

Bei der Erstellung dieser Antwort wurde keine echte Physik beschädigt.