Reduzierte Schwerkraft auf der Oberfläche des Planeten

Dies ist eine einfache Frage, hoffentlich nicht weit.

Meine kolonisierende Firma möchte kleine Lebensräume auf der Oberfläche eines Planeten mit mehr Schwerkraft (2,0 G) als die Erde errichten.

Gibt es eine Möglichkeit, die Schwerkraft in kleinen „Häusern“ auf der Oberfläche eines Planeten auf 1 G zu reduzieren?

Wie würden die Gebäude aussehen?

Welches Tech-Level? Aktuelle Technologie, nahe Zukunft, Magitech?
@Rob Watts: Nahe Zukunft
Was ist der Radius des Planeten - Sie müssen dies wissen, um herauszufinden, wie das Gesetz des umgekehrten Quadrats für die Verringerung der Schwerkraft mit der Höhe gilt. Dann stellt man die Häuser auf große Stelzen. ;)
Nicht wissenschaftlich - was Sie im Wesentlichen fragen, ist Antigravitation.
@Alexander: Immer wenn ich Google benutze, kommt einfach keine Schwerkraft oder mehr Schwerkraft heraus.

Antworten (6)

Hier sind einige Ideen, wie Sie 1G-Häuser erreichen könnten, obwohl diese entweder nicht an der Oberfläche sind oder kein wirklich nahes Zukunftsniveau der Technologie sind:

  1. Antigravitations-Technologie . Dies würde das Problem offensichtlich lösen - drehen Sie einfach die Stärke der Antigravitation herunter, damit 1G immer noch alle beeinflussen kann. Dies gilt jedoch wahrscheinlich nicht als Technologie der nahen Zukunft.
  2. Trägheitsdämpfer oder Kraftfelder . Wenn Sie über Technologie verfügen, mit der ein Raumschiff bei hohen G beschleunigen kann, ohne die Besatzung zu zerquetschen, scheint es vernünftig, dies anwenden zu können, um zu verhindern, dass die Schwerkraft eines Planeten Menschen zerquetscht. Kraftfelder sind eine Möglichkeit, dies zu implementieren - wenn Sie Kraft aus der Ferne anwenden können, wenden Sie genug Kraft an, um 1G entgegenzuwirken. Auch dies zählt vielleicht nicht als Technologie der nahen Zukunft, aber wenn Sie sie bereits in Ihrer Umgebung haben, können Sie sie einfach anwenden, um Ihr Problem zu lösen.
  3. Stelzen . Wenn Sie einen Weltraumaufzug haben, würden Sie ihn verwenden, um Menschen und Materialien zu dem Punkt zu heben, an dem sie sich im Orbit befinden. Wenn Sie sich im Orbit befinden, befinden Sie sich im ständigen freien Fall, sodass Sie sich wie in 0G fühlen. Auf halber Höhe des Aufzugs (wenn Sie sich etwa 41% des Planetenradius über der Oberfläche befinden) würden Sie 1G spüren. Sie sind nicht gerade an der Oberfläche, aber Weltraumaufzüge fühlen sich eher nach Technologie der nahen Zukunft an als die ersten beiden Optionen.
  4. Lebe tief unter der Erde . Wenn Sie zum Zentrum eines Planeten gehen würden, gäbe es in jeder Richtung ungefähr die gleiche Menge an Masse, sodass Sie keine Schwerkraft spüren würden. Wenn Sie ungefähr auf halbem Weg zum Zentrum des Planeten gegangen sind (die genaue Entfernung hängt davon ab, wie gleichmäßig dicht der Planet ist), gibt es einen Punkt, an dem der Nettoeffekt der Schwerkraft 1 G betragen würde. Auch hier nicht an der Oberfläche, aber den Bedingungen dort zu widerstehen, könnte als Technologie der nahen Zukunft gelten.
Die Schwerkraft würde linear mit der Tiefe in den Planeten variieren, sodass Sie in 4 richtig liegen, dass auf halbem Weg nach unten 1 g betragen würde (unter der Annahme, dass die Dichte ungefähr konstant ist). In 3 liegen Sie nicht richtig, dass sich die Hälfte nach oben wie 1 g anfühlen würde. Da die Schwerkraft mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt, müssten Sie meiner Meinung nach so etwas wie Wurzel (2) * (Planetenradius) im Weltraumaufzug sein, um 1 g zu spüren.

Du könntest es mit dem Drehimpuls versuchen

Letztendlich werden wir selbst mit Technologien der nahen Zukunft nicht in der Lage sein, die Schwerkraft direkt zu reduzieren. Es gibt immer noch zu viel über diese fundamentale Kraft, das wir nicht wissen, und es besteht sogar die Möglichkeit, dass wir sie vielleicht nie in eine Grand Unified Theory (GUT) universeller fundamentaler Kräfte integrieren können.

Dem kann man aber etwas entgegenwirken.

Nehmen wir an, Sie haben eine Methode, um den Spin Ihres Planeten zu erhöhen. Um viele Größenordnungen. (Sie könnten dies zum Beispiel mit Triebwerken auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten tun, aber realistischerweise wird dies Energieniveaus erfordern, die über das hinausgehen, was wir derzeit nutzen können.) In einem solchen Fall könnten Sie die Zentrifugalkraft des Planeten erhöhen und letztendlich entgegenwirken Schwerkraft etwas.

Es sollte beachtet werden, dass Sie bei diesem Ansatz mehrere Bedenken haben. Das erste ist, dass, wenn Sie nicht irgendwie die Atmosphäre für die Fahrt mitbringen, aufgrund der massiven Winde eine sehr schwierige Zeit bevorsteht. Selbst wenn Sie das tun, werden Sie wahrscheinlich den Coriolis-Effekt auf Ihrem Planeten massiv verstärken. Außerdem wird die Landung auf diesem Planeten viel schwieriger, weil er sich jetzt so schnell dreht. Sie müssen Ihre Umlaufgeschwindigkeit an den Drehimpuls des Planeten anpassen.

Letztendlich wird es eine seltsame Erfahrung für Ihre Kolonisten und ich habe nicht einmal einen Bezugsrahmen dafür, wie es sich anfühlen würde. Einige Dinge werden sich einfach wie reduzierte Schwerkraft anfühlen, andere nicht so sehr. Außerdem könnte es in verschiedenen Höhen merkliche Unterschiede im Gefühl der Schwerkraft geben (weniger Schwerkraft, je höher Sie kommen), was bedeutet, dass Sie Ihren Spin für die Mehrheit der Bevölkerung einstellen müssten.

Ist das möglich ? Ja. Ist es praktisch , auch mit Technologie der nahen Zukunft? Nein. Dies ist tatsächlich rein spekulativ. Bitte versuchen Sie das nicht zu Hause.

Ich möchte eine detaillierte Analyse darüber sehen, was das Drehen eines Planeten bewirken würde, um der Hälfte seiner Schwerkraft entgegenzuwirken - die tektonischen Effekte könnten ziemlich spektakulär sein. Der Druck auf den Kern in der Nähe der Pole würde sich nicht ändern, aber der Druck um den Äquator herum würde abnehmen, sodass es eher wie eine Scheibe als wie eine Kugel aussehen könnte. Meine Vermutung ist, dass Sie eine Weile warten müssen, bis sich die Vulkane usw. so weit beruhigt haben, dass der Planet wieder bewohnbar ist.
Dies ist die einzige Antwort, die ich gesehen habe, die die Frage direkt beantwortet (machen Sie es 1G auf der Oberfläche - zumindest am Äquator) und innerhalb der bekannten Gesetze der Physik möglich ist. Naja, die einzige, bei der es sowieso nicht auch um Alptraum-Karnevalsfahrten geht...
@RobWatts ja, ich hatte den Breitengrad als Faktor vergessen, aber in diesem Punkt hast du völlig recht. Wenn es sich um eine Ozeanwelt handelt, müssten Sie auch warten, bis sich die Zentrifugalkraft auf den Ozeanen stabilisiert hat, nur um zu sehen, wo die neuen Kontinente liegen. Im Allgemeinen wäre dies sehr störend und Sie müssten wahrscheinlich einen langfristigen Ansatz verfolgen (z. B. 1000 Jahre).
@RobWatts Der Druck auf den Kern von den Polen würde aufgrund der Migration von Materie von den Polen weg abnehmen, wodurch die Länge der Polachse und die Gesamtmenge des dort nach unten drückenden Materials verringert würden. Diese Verringerung wäre jedoch vernachlässigbar, es sei denn, der Planet dreht sich so schnell, dass er wirklich eher wie eine Scheibe als wie eine Kugel aussieht.

Im Bereich der echten Wissenschaft, nein.

Wenn Sie jedoch bereit sind, ein wenig mit der Hand zu winken, wird die imaginäre Substanz "Cavorite" in der Fiktion häufig als Substanz verwendet, die die Schwerkraft "blockieren" kann. Dies setzt eine Newtonsche Sichtweise der Schwerkraft voraus und ergibt keinen Sinn, wenn Sie die relativistische Sichtweise akzeptieren.

Sie könnten theoretisch ein Cavorite-Netz erstellen, um einen Teil der gewünschten Schwerkraft zu blockieren. Ich denke, die Einbettung dieses Netzes in das Fundament des Lebensraums wäre der richtige Weg.

Ich postuliere Städte (Ansammlungen von Häusern), die innerhalb eines sich schnell drehenden Rings um den Planeten gebaut sind.

Im Wesentlichen und durch Ihre Einschränkungen der bekannten Wissenschaft wollen Sie die Schwerkraft nicht in Richtung der Gravitationsbeschleunigung des Planeten verringern, sondern in die entgegengesetzte Richtung und noch mehr. Ihre Städte könnten in einer großen Vakuumröhre existieren, die vielleicht durch magnetische Kräfte von den Röhrenwänden getrennt ist. Die Stadtstrukturen müssten dann in eine Richtung beschleunigt werden, bis sie an der "Oberfläche" des Planeten (oder wo auch immer Sie entscheiden, dass die Städte auf dem Planeten sein sollten) Umlaufgeschwindigkeit erreichen. Sie kreisen im Wesentlichen innerhalb der Atmosphäre, nur getrennt durch ein intermittierendes Vakuum.

Wenn sie sich mit Orbitalgeschwindigkeit bewegen, würden die Städte null g erfahren, das heißt, bis Sie sie weiter beschleunigen. Überschreiten Sie die Orbitgeschwindigkeit, und die Bürger der Stadt würden beginnen, eine Anziehungskraft in die entgegengesetzte Richtung der planetaren Schwerkraft zu spüren; Denken Sie an einen Ball an einer Schnur, der herumgewirbelt wird. Ohne die Luft gäbe es eine Geschwindigkeit, bei der sich die Rotationskräfte des Balls und die Kräfte, die wirken, um ihn näher zum Ursprung zu ziehen, aufheben würden, dh Umlaufgeschwindigkeit. Wenn Sie es mehr beschleunigen, zieht es gegen die Saite und erfährt eine nach außen gerichtete Kraft.

Ihre Städte würden auf dem Kopf stehen und mit mehr als Orbitgeschwindigkeit durch eine Vakuumröhre fliegen, in der Atmosphäre, der Kruste, auf der Oberfläche, was auch immer. Wenn Sie die Magnetschwebebahn so einstellen, dass sie verhindert, dass die Stadt gegen die Röhrenwände stößt, und wenn Sie Ihre Stadt magnetisch durch die Röhre treiben können, müssen Ihre Stadtplaner nur die Beschleunigung feinabstimmen, um sie an die „Gravitationsbeschleunigung“ anzupassen. Ihre Bürger wollen darunter leben. Auch diese Beschleunigung würde in der entgegengesetzten Richtung der Planetenbeschleunigung gefühlt werden, aber die Planetenbeschleunigung würde nicht gefühlt werden, da sich die Kräfte aufheben und dann diese Aufhebungsgrenze überschreiten.

Wenn Sie möchten, dass ich etwas ausführe oder besser erkläre oder auf einen anderen unberührten Aspekt davon eingehe, lassen Sie es mich bitte wissen.

Es wäre einfacher, auf knapp unter die Umlaufgeschwindigkeit zu beschleunigen und 1 g Rest zu hinterlassen, als die Umlaufgeschwindigkeit zu überschreiten und verkehrt herum zu leben.

Unter Verwendung bekannter Wissenschaft, keine, die praktisch sind. Sie könnten die zentripetale "Kraft" oder so etwas verwenden, aber diese Lösungen sind massiv große technische Projekte.

Sie könnten Häuser auf Trans haben, die mit enormer Geschwindigkeit um den Planeten fahren, nehme ich an. Man könnte kleine Schwarze Löcher oder Neutronium an der Decke anbringen.

Die einzige Möglichkeit, die Effekte zu erzielen, an die Sie denken, wäre "magische" (dh erfundene) Anti-Schwerkraft-Geräte, und ehrlich gesagt denke ich, dass dies die beste Lösung ist.

Ich werde hinzufügen, dass die Häuser nicht notwendig sind ... Menschen könnten zumindest in zwei Gravitationen gut überleben.

Sie haben sicherlich schon davon gehört, rotierende Lebensräume im Orbit zu verwenden, um die Schwerkraft vorzutäuschen, richtig? Dies kann auch auf der Oberfläche des Planeten verwendet werden. Aber anstatt ein kreisförmiger Lebensraum zu sein, ist es ein parabolischer Lebensraum. Der Zentrifugalkraftvektor und der Gravitationskraftvektor addieren sich. Steht der Lebensraum auf dem Kopf, heben sich Zentrifugalkraftvektor und Gravitationsvektor gegenseitig auf. Um also 1G zu erhalten, muss sich das umgedrehte Habitat schnell genug drehen, um 3G zu erzeugen.

"Wenn der Lebensraum auf dem Kopf steht" - es ist eher wie "Wann"
Nein, tun sie nicht. Wenn der Lebensraum auf dem Kopf steht, sind die summierten Kraftvektoren nicht mehr normal zur Parabelwand, und Sie fallen einfach heraus.