Det är en bas inom scifi och ett krav om vi ska resa långsiktigt i rymden. Kommer vi någonsin att utveckla artificiell gravitation?
Det är säkert att säga att vi har spenderat en betydande del av våra liv med att konsumera science fiction.
Berks, videor, filmer och spel.
Science fiction är bra för fantasin, den är rik på järn och kalcium och tar oss till platser som vi aldrig skulle kunna besöka. Det hjälper oss också att förstå och förutsäga vad som kan hända i framtiden: surfplattor, kloning, telekommunikationssatelliter, Skype, magiska skjutdörrar och rakhyvlar med 5 blad.
Det här är bara några av de förutsägelser som science fiction har gjort som har gått i uppfyllelse.
Sedan finns det en hel massa förutsägelser som ännu inte har inträffat, men som fortfarande kan hända, roliga saker som klimatförändringsapokalypsen, vanlig robotapokalyps, den gigantiska robotapokalypsen, utomjordingsinvasionsapokalypsen, apokalypsapokalypsen, kometapokalypsen och den stora Brawndo hungersnöd 2506.
För att inte tala om saker som förmodligen aldrig kommer att hända, saker som inte kunde vara, i enlighet med naturlagarna. Resor snabbare än ljuset, omedelbar teleportering och förmågan att förstöra hela planeter med en rymdstationslaserpekare.
Men det finns en framtida teknologi, ett massivt brott mot fysikens lagar som spelar en roll i nästan varenda bok, serie och film du kan nämna.
Jag lovar dig, om författare, manusförfattare och regissörer försökte följa fysikens lagar med till och med en gnutta noggrannhet, skulle din favorit scifi utvecklas helt annorlunda.
Jag pratar artificiell gravitation.
Det är magiskt. Kapten Kirk kan faktiskt *stå* på bryggan till USS Enterprise, och han bara står där. Han kan sitta i röran och njuta av en halvliter Romulan Ale som inte serveras i en plastpåse, eller gå bara på toaletten utan en galet konstigt sugtoalett.
Jag förstår att scifi-författare föreställer sig rymdskepp som havsgående fartyg, men ändå i rymden.
Det är där de går fel.
På jorden kan du stå på däcket på ditt krigsskepp, dricka din Romulan Ale från en icke-hopfällbar behållare med öppen topp, och allt är tack vare dig, gravitationen. Jorden drar ölen mot dess centrum, och den stoppas av glaset, som stoppas av ditt kött och skelett, stoppas av dina välputsade stövlar, stoppas av tallrikarna på skeppets däck, som hålls upp av resten av a fartyget, som hålls uppe av flytkraft, som alla arbetar för att hålla allt från att glida ner till planetens mitt, eller åtminstone havets botten.
Astronauter delar en lunch på ISS. Kredit: NASA
Ute i rymden, ingen gravitation. Du har sett besättningen ombord på den internationella rymdstationen.
När du väl är i mikrogravitation flyter du runt som en ballong. Du måste dricka och kissa ner i en tub, och en av dem handlar om en dammsugare. Tips: Blanda inte ihop dessa rör.
Viktigast av allt, när ett rymdskepp väl började röra sig, eller gjorde undanmanövrar, skulle alla pingis runt som knapriga köttiga bingobollar.
Kommer vi någonsin att utveckla artificiell gravitation?
Det enda sättet att få gravitation är med massa. Ju mer massa, desto mer gravitation får du. Utan massa kan du inte ha gravitation.
Innan vi går vidare finns det inget som heter antigravitation.
Nu är det ur vägen, det finns några sätt vi kan fejka det.
Tyngdkraften som vi känner är faktiskt bara en acceleration mot jordens centrum med 9,8 meter per sekund i kvadrat, eller 1G.
Som Einstein visade oss är allt relativt. Om du var i en rymdfarkost och den accelererade bort från jorden med en hastighet av 1G, skulle det kännas exakt likadant om du stod på marken.
Detta är känt som konstant acceleration, och om du på något sätt kunde driva en rymdfarkost med så mycket energi, skulle det vara precis vad du behövde.
Astronauter på månen. Bildkredit: NASA
Vill du komma till månen? Accelerera vid 1G i en och en halv timme, vänd och bromsa under samma tid. Inte bara skulle du komma till månen på under 3 timmar, du skulle ha upplevt jordens gravitation hela tiden.
Vill du flyga till Jupiter? Det skulle bara ta cirka 80 timmars acceleration och sedan 80 timmars retardation. Vid halvvägs av denna resa åker du mer än 2 800 kilometer per sekund, vilket är nära 1 % av ljusets hastighet.
Vill du resa ett ljusår? Accelerera i ungefär ett år och bromsa sedan i ett år. I mitten kommer du att gå i ljusets hastighet.
Hoppsan. Där finns problemet. Som du säkert vet kräver det mer och mer energi när du närmar dig ljusets hastighet. Och du kan inte gå snabbare än ljusets hastighet. Så med den här metoden kan du bara resa ungefär ett ljusår åt gången.
Det finns en idé som jag är säker på att ni Arthur C Clarke-fans känner till, som kräver mycket mindre energi: artificiell gravitation från centripetalkraft... spinning.
Ta en tillräckligt stor rymdfarkost och ställ den att snurra.
Interior of the Discovery, från 2001: A Space Odyssey. Kreditera; Metro-Goldwyn-Mayer
Tack vare trögheten skulle fritt flytande föremål i rymdfarkosten, som astronauter, försöka flyga ut i rymden, men rymdskeppets skrov skulle hålla dem inne.
För att göra detta bekvämt behöver du en ringformad rymdfarkost med en radie på 250 meter. Den här ringen skulle behöva vända sig ungefär två gånger i minuten för att astronauter i rymdfarkosten ska uppleva 1 G.
Att bygga en sådan här rymdfarkost är en teknisk utmaning, men det är förmodligen inom räckhåll för vår nuvarande teknik.
Något liknande detta skulle hjälpa oss att utforska solsystemet utan hälsoriskerna med mikrogravitation.
Det stämmer, inte bara är mikrogravitation super irriterande för att försöka kissa, utan det kommer också att förstöra dig.
Om vi inte upptäcker antigravitation kommer vi förmodligen aldrig att ha den typ av artificiell gravitation som vi ser i science fiction. Det kommer att bli enorma roterande ringar under överskådlig framtid, tyvärr.
Vilken är din favorit science fiction-historia som verkar ha ignorerat problemet med artificiell gravitation? Berätta för oss i kommentarerna nedan.
Podcast (ljud): Ladda ner (Längd: 6:28 — 5,9 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS
Podcast (video): Ladda ner (Längd: 6:51 — 81,0 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS