Wie kann die Schwerkraft auf einem Raumschiff aufrechterhalten werden? [Duplikat]

Ich werde ein Beispiel an einem Film namens wall.e nehmen, wo es ein riesiges Schiff gibt, das 700 000 Menschen transportiert, um in den Weltraum zu fliehen, weil die Erde, auf der diese Menschen lebten, zu verschmutzt ist. Das Schiff ist ein "Executive Starliner" und beherbergt in seinem Inneren eine normale Stadt. (Wenn Sie das Raumschiff sehen möchten, tippen Sie in Google oder was auch immer auf "Axiom Pixar".

Aber wie könnte dann die Schwerkraft aufrechterhalten werden? Im Film sehen wir deutlich, dass es keine Rotation gibt, die eine Art Schwerkraft erzeugen könnte, da die Stadt im Inneren horizontal ist und das Raumschiff sich nicht dreht, sondern sich immer vorwärts bewegt.

Da es sich immer vorwärts bewegt, hätten wir denken können, dass das Schiff eine Art Schwerkraft erzeugt, weil es sich sehr schnell bewegt. Aber dann wäre die Stadt an der Rückwand des Schiffes gebaut worden. Aber nein ist es nicht.

Ich habe an eine Lösung gedacht, aber sie scheint nicht konkret zu sein. Ich dachte, dass einige kleine Schwarze Löcher am Boden des Schiffes gehalten werden könnten, und da Schwarze Löcher extrem dicht sind, könnte das Schiff eine erdähnliche Schwerkraft erreichen. Sie würden so angezeigt, wie es überall in der Stadt der Fall ist die gleiche Schwerkraft, nicht stärker, noch weniger.

(bitte nicht fragen, wie die schwarzen Löcher entstehen konnten)

Das Problem ist, dass die Schwerkraft für die Stadt, die höher liegt als die kleinen Schwarzen Löcher, erdähnlich ist. Aber für die Maschinen oder Strukturen, die die Schwarzen Löcher aufrechterhalten und näher an ihnen sind, muss die Schwerkraft viel stärker sein, wie könnten sie widerstehen?

Wenn Sie andere Lösungen haben, die die beiden Szenarien (Rotation und Bewegung), die ich zu Beginn gezeigt habe, nicht enthalten, können Sie dies gerne kommentieren und Ihre Lösung angeben.

Denken Sie auch daran, dass es theoretisch möglich sein muss, nicht unbedingt machbar. Vielen Dank für Ihre Hilfe! :-)

Sie sollten dieses Beispiel nicht geben, da es Ihre Frage nur länger + verwirrend macht und nichts hinzufügt. Jeder weiß, wovon Sie sprechen, wenn Sie das fragen - ein nicht rotierendes (Gegenbeispiel finden Sie im Film 2001), ein nicht schwarzes Loch, künstliche Schwerkraft. Aber da deine Frage etwas verwirrend ist, bin ich mir nicht sicher. Übrigens, wenn Sie damit einverstanden sind, was die meisten Leute tun: "künstliche Gravitonen", bin ich mir nicht sicher, ob das eine Bedeutung hat, aber Sie finden diese Erklärung oft
Wenn Sie eine Erklärung für einen bestimmten Film wünschen, fragen Sie auf der falschen Seite. Wenn Sie Ihre Welt aufbauen, können wir Ihnen helfen – aber fragen Sie dann auf eine Weise, die deutlich zeigt, dass Sie von wall.e inspiriert sind, aber Sie erwarten, dass Ihre Welt anders sein wird.
Nicht die Geschwindigkeit gibt das Gefühl der Schwerkraft, sondern die Beschleunigung. (Einsteins Äquivalenzprinzip)

Antworten (1)

Derzeit ist die einzige derzeit praktikable Alternative die tatsächliche Beschleunigung, entweder zentrifugal oder linear (eine halbe Fahrt vorwärts beschleunigen, dann das Raumschiff umdrehen und mit dem Bremsen beginnen).

  • Schwarze Löcher (oder andere schwere Massen) funktionieren nicht:
    • Sie wissen nicht, wie Sie verhindern können, dass das Raumschiff in sie hineinfällt.
    • Sie müssen einen Weg finden, solche Massen beim Manövrieren von Raumschiffen zu bewegen.
    • Wie Sie sagen, gibt es ein Problem des Schwerkraftgradienten.
  • Sie können diamagnetische Abstoßung mit sehr starken Magneten an der Decke verwenden , aber es ist ziemlich extremer Magnetismus und könnte "unerwünschte Nebenwirkungen" haben.
  • Die Stringtheorie lässt eine Tür offen (vorausgesetzt, sie erweist sich als richtig), aber niemand hat die geringste Ahnung, wie man dieses spezifische Schlupfloch überspringt.
  • Alles andere ist Handwavium.

Hinweis: Der benannte Cartoon ist sehr schön, aber er hat ungefähr die gleiche wissenschaftliche Korrektheit wie Daniel Düsentrieb "Erfindungen".

Ich frage mich, ob Sie Zentrifugal- und Linearbeschleunigung kombinieren können ...
@AricFowler Sicher kannst du! Man muss nur aufpassen wie. Wenn Sie einen traditionellen Torus senkrecht zur Beschleunigungsrichtung haben, spüren die Menschen beim Einschalten der Motoren eine stärkere Schwerkraft und etwas mehr zur scheinbaren Seite, da sie sich auf der Rückseite Ihres Schiffes befindet und das übliche scheinbare Abwärts an der Seite ist. Wenn Sie entlang des Durchmessers Ihres Torus beschleunigen, werden die Menschen im Inneren sinusförmige Änderungen der Schwerkraft spüren, aber eine konstante Richtung davon. Usw.
@AricFowler Natürlich kannst du das ; ist es sinnvoll? Die standardmäßige toroidale Rotationsumgebung ist nicht gut für lineare Beschleunigung geeignet (sie müsste im Vergleich zur Zentrifugalbeschleunigung entweder vernachlässigbar oder axial sein, um den Boden auf irgendeine Weise "horizontal" zu halten). Was Sie tun könnten, ist, mit linearer Beschleunigung zu beginnen, dann einen großen Teil des Raumschiffs zu lösen, es mit einem sehr langen Kabel zu halten (um eine niedrige Winkelgeschwindigkeit beizubehalten), und die Rotation mit einem gemeinsamen Schwerpunkt zu beginnen (hält die Pseudo-Schwerkraft nach unten gedrückt " in die gleiche Richtung wie die Beschleunigung); Knifflige Punkte sind Übergänge.
Ich denke, die Lösung ist einfacher, als Sie sich beide vorstellen. Nehmen Sie eine Stange als Ihr Hauptschiff, mit Triebwerken usw. Hier drinnen wird es lineare Schwerkraft entlang der Beschleunigungsachse geben. Dann haben Sie einen Torus um den zentralen Bereich, an dem Triebwerke angebracht sind, um die Rotation zu steuern. Natürlich führt ein flacher Boden zu einer "diagonalen" Schwerkraft zum Passagier, also winkeln Sie den Boden innerhalb des Torus an. Die Rotation erhöht die lineare Schwerkraft, um sie auf bis zu 1 g und möglicherweise mehr zu steigern.
Nach der Hälfte des Weges muss nicht das ganze Schiff gedreht werden. Wenn Sie den Boden innerhalb des Torus in die andere Richtung neigen können, kann die Rotation auf die gleiche Weise fortgesetzt werden, und Triebwerke am gegenüberliegenden Ende der Stange können das Fahrzeug verlangsamen und sowohl die lineare als auch die Rotationsbeschleunigung aufrechterhalten. Im Grunde stecken Raketen auf der Raumstation von 2001; nasa.gov/sites/default/files/images/…
@AricFowler; Diese waren als zwei unterschiedliche und alternative Konstruktionen gedacht: Torus mit einstellbarem Boden und axialem Schub (wie Sie vorgeschlagen haben) und eine "einfachere" Lösung, die auf einer Zweikörperkonfiguration (bolasartig) beruht, die in sehr kleinen "Raumschiffen" verwendet werden kann. auf Kosten zusätzlicher Verfahrenskomplexität.
@ZioByte Ich bin mir bewusst, aber ich frage mich jetzt. Vielleicht stelle ich mal eine Frage dazu.
Vielleicht habe ich eine andere Lösung gefunden. In ferner Zukunft könnte der Diamagnetismus es Menschen ermöglichen, ohne fremde Hilfe am Boden zu bleiben
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