Οι μακροχρόνιες διαστημικές πτήσεις, η εξερεύνηση άλλων πλανητών, όσα έγραψαν προηγουμένως οι συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας Isaac Asimov, Stanislav Lem, Alexander Belyaev και άλλοι, θα γίνουν μια εντελώς δυνατή πραγματικότητα χάρη στη γνώση. Εφόσον αναδημιουργώντας το επίπεδο βαρύτητας της γης, θα μπορέσουμε να αποφύγουμε τις αρνητικές συνέπειες της μικροβαρύτητας (χωρίς βαρύτητα) για τον άνθρωπο (μυϊκή ατροφία, αισθητηριακές, κινητικές και αυτόνομες διαταραχές). Δηλαδή, σχεδόν όποιος θέλει μπορεί να πάει στο διάστημα, ανεξάρτητα από τα φυσικά χαρακτηριστικά του σώματός του. Ταυτόχρονα, η παραμονή σας στο διαστημόπλοιο θα γίνει πιο άνετη. Οι άνθρωποι θα μπορούν να χρησιμοποιούν υπάρχουσες συσκευές και εγκαταστάσεις που τους είναι γνωστές (για παράδειγμα, ένα ντους, μια τουαλέτα).

Στη Γη, το επίπεδο βαρύτητας καθορίζεται από την επιτάχυνση της βαρύτητας, κατά μέσο όρο ίση με 9,81 m/s 2 («υπερφόρτωση» 1 g), ενώ στο διάστημα, σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας, περίπου 10 -6 g. Κ.Ε. Ο Tsiolkovsky ανέφερε αναλογίες μεταξύ της αίσθησης του σωματικού βάρους όταν βυθίζεται στο νερό ή ξαπλώνει στο κρεβάτι με την κατάσταση της έλλειψης βαρύτητας στο διάστημα.

«Η γη είναι το λίκνο του μυαλού, αλλά δεν μπορείς να ζεις για πάντα στο λίκνο».
«Ο κόσμος πρέπει να είναι ακόμα πιο απλός».
Κωνσταντίνος Τσιολκόφσκι

Είναι ενδιαφέρον ότι για τη βαρυτική βιολογία, η ικανότητα δημιουργίας διαφορετικών βαρυτικών συνθηκών θα είναι μια πραγματική ανακάλυψη. Θα είναι δυνατό να μελετήσουμε: πώς αλλάζουν η δομή, οι λειτουργίες σε μικρο και μακροεπίπεδα, μοτίβα υπό βαρυτικές επιρροές διαφορετικών μεγεθών και κατευθύνσεων. Αυτές οι ανακαλύψεις, με τη σειρά τους, θα βοηθήσουν στην ανάπτυξη μιας αρκετά νέας κατεύθυνσης - της βαρυτικής θεραπείας. Εξετάζεται η δυνατότητα και η αποτελεσματικότητα χρήσης αλλαγών στη βαρύτητα (αυξημένη σε σύγκριση με τη Γη) για θεραπεία. Νιώθουμε μια αύξηση της βαρύτητας, σαν να έχει γίνει λίγο πιο βαρύ το σώμα. Σήμερα, διεξάγεται έρευνα για τη χρήση της θεραπείας βαρύτητας για την υπέρταση, καθώς και για την αποκατάσταση του οστικού ιστού σε κατάγματα.

(τεχνητή βαρύτητα) στις περισσότερες περιπτώσεις βασίζονται στην αρχή της ισοδυναμίας των δυνάμεων αδράνειας και βαρύτητας. Η αρχή της ισοδυναμίας λέει ότι αισθανόμαστε περίπου την ίδια επιτάχυνση κίνησης χωρίς να διακρίνουμε την αιτία που την προκάλεσε: τη βαρύτητα ή τις αδρανειακές δυνάμεις. Στην πρώτη έκδοση, η επιτάχυνση συμβαίνει λόγω της επιρροής του βαρυτικού πεδίου, στη δεύτερη, λόγω της επιτάχυνσης της κίνησης του μη αδρανειακού συστήματος αναφοράς (ένα σύστημα που κινείται με επιτάχυνση) στο οποίο βρίσκεται το άτομο. Για παράδειγμα, μια παρόμοια επίδραση αδρανειακών δυνάμεων βιώνει ένα άτομο σε ανελκυστήρα (μη αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς) κατά τη διάρκεια μιας απότομης ανύψωσης (με επιτάχυνση, μια αίσθηση σαν να έχει γίνει βαρύτερο το σώμα για λίγα δευτερόλεπτα) ή φρεναρίσματος (η αίσθηση ότι το πάτωμα απομακρύνεται από κάτω από τα πόδια κάποιου). Από τη σκοπιά της φυσικής: όταν ο ανελκυστήρας ανεβαίνει προς τα πάνω, η επιτάχυνση της κίνησης της καμπίνας προστίθεται στην επιτάχυνση της ελεύθερης πτώσης σε ένα μη αδρανειακό σύστημα. Όταν αποκατασταθεί η ομοιόμορφη κίνηση, η «αύξηση» βάρους εξαφανίζεται, δηλαδή επιστρέφει η συνηθισμένη αίσθηση του σωματικού βάρους.

Σήμερα, όπως σχεδόν πριν από 50 χρόνια, οι φυγόκεντροι χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία τεχνητής βαρύτητας (η φυγόκεντρη επιτάχυνση χρησιμοποιείται όταν περιστρέφονται διαστημικά συστήματα). Με απλά λόγια, κατά την περιστροφή του διαστημικού σταθμού γύρω από τον άξονά του, θα συμβεί φυγόκεντρη επιτάχυνση, η οποία θα «σπρώξει» ένα άτομο μακριά από το κέντρο περιστροφής και ως αποτέλεσμα, ο αστροναύτης ή άλλα αντικείμενα θα μπορούν να βρίσκονται στο « πάτωμα". Για να κατανοήσουμε καλύτερα αυτή τη διαδικασία και τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν οι επιστήμονες, ας δούμε τον τύπο που καθορίζει τη φυγόκεντρη δύναμη κατά την περιστροφή μιας φυγόκεντρου:

F=m*v 2 *r, όπου m είναι μάζα, v είναι γραμμική ταχύτητα, r είναι η απόσταση από το κέντρο περιστροφής.

Η γραμμική ταχύτητα είναι ίση με: v=2π*rT, όπου T είναι ο αριθμός στροφών ανά δευτερόλεπτο, π ≈3,14…

Δηλαδή, όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται το διαστημόπλοιο και όσο πιο μακριά από το κέντρο βρίσκεται ο αστροναύτης, τόσο ισχυρότερη θα είναι η τεχνητή βαρύτητα που δημιουργείται.

Έχοντας κοιτάξει προσεκτικά το σχήμα, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι με μια μικρή ακτίνα, η δύναμη της βαρύτητας για το κεφάλι και τα πόδια ενός ατόμου θα είναι σημαντικά διαφορετική, γεγονός που με τη σειρά του θα δυσκολέψει την κίνηση.

Όταν ο αστροναύτης κινείται προς την κατεύθυνση της περιστροφής, προκύπτει η δύναμη Coriolis. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα το άτομο να παθαίνει συνεχώς ναυτία. Αυτό μπορεί να παρακαμφθεί εάν το πλοίο περιστρέφεται με συχνότητα περιστροφής 2 στροφών ανά λεπτό, γεγονός που δημιουργεί μια τεχνητή δύναμη βαρύτητας 1 g (όπως στη Γη). Αλλά η ακτίνα θα είναι 224 μέτρα (περίπου ¼ χιλιομέτρου, αυτή η απόσταση είναι παρόμοια με το ύψος ενός κτιρίου 95 ορόφων ή το μήκος δύο μεγάλων δέντρων κοκκινόξυλου). Δηλαδή, θεωρητικά είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένας τροχιακός σταθμός ή ένα διαστημόπλοιο αυτού του μεγέθους. Αλλά στην πράξη, αυτό απαιτεί σημαντική δαπάνη πόρων, προσπάθειας και χρόνου, τα οποία, στο πλαίσιο της προσέγγισης παγκόσμιων κατακλυσμών (βλ. έκθεση ) πιο ανθρώπινα άμεση σε πραγματική βοήθεια σε όσους έχουν ανάγκη.

Λόγω της αδυναμίας αναδημιουργίας του απαιτούμενου επιπέδου βαρύτητας για ένα άτομο σε τροχιακό σταθμό ή διαστημικό σκάφος, οι επιστήμονες αποφάσισαν να μελετήσουν τη δυνατότητα "χαμήλωσης της καθορισμένης ράβδου", δηλαδή δημιουργίας μιας δύναμης βαρύτητας μικρότερη από αυτή στη Γη. Κάτι που υποδηλώνει ότι πάνω από μισό αιώνα έρευνας δεν ήταν δυνατό να επιτευχθούν ικανοποιητικά αποτελέσματα. Αυτό δεν προκαλεί έκπληξη, καθώς σε πειράματα προσπαθούν να δημιουργήσουν συνθήκες κάτω από τις οποίες η δύναμη της αδράνειας ή άλλες δυνάμεις θα είχαν μια επίδραση παρόμοια με την επίδραση της βαρύτητας στη Γη. Δηλαδή, αποδεικνύεται ότι η τεχνητή βαρύτητα, στην πραγματικότητα, δεν είναι βαρύτητα.

Σήμερα στην επιστήμη υπάρχουν μόνο θεωρίες για το τι είναι η βαρύτητα, οι περισσότερες από τις οποίες βασίζονται στη θεωρία της σχετικότητας. Επιπλέον, κανένα από αυτά δεν είναι πλήρες (δεν εξηγεί την πορεία, τα αποτελέσματα οποιωνδήποτε πειραμάτων υπό οποιεσδήποτε συνθήκες, και επιπλέον, μερικές φορές δεν συνάδει με άλλες φυσικές θεωρίες που επιβεβαιώθηκαν πειραματικά). Δεν υπάρχει σαφής γνώση και κατανόηση: τι είναι η βαρύτητα, πώς σχετίζεται η βαρύτητα με τον χώρο και τον χρόνο, από ποια σωματίδια αποτελείται και ποιες είναι οι ιδιότητές τους. Απαντήσεις σε αυτά και σε πολλά άλλα ερωτήματα μπορούν να βρεθούν συγκρίνοντας τις πληροφορίες που παρουσιάζονται στο βιβλίο «Ezoosmos» του A. Novykh και στην έκθεση PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS. προσφέρει μια εντελώς νέα προσέγγιση που βασίζεται στη βασική γνώση των πρωταρχικών αρχών της φυσικής θεμελιωδών σωματιδίων, πρότυπα αλληλεπίδρασής τους. Δηλαδή, με βάση τη βαθιά κατανόηση της ουσίας της διαδικασίας βαρύτητας και, κατά συνέπεια, τη δυνατότητα ακριβών υπολογισμών για την αναδημιουργία οποιωνδήποτε τιμών βαρυτικών συνθηκών τόσο στο διάστημα όσο και στη Γη (βαρυτική θεραπεία), προβλέποντας τα αποτελέσματα της νοητά και ασύλληπτα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν τόσο από τον άνθρωπο όσο και από τη φύση.

Η ΦΥΣΙΚΗ PRIMORDIAL ALLATRA είναι πολύ περισσότερα από απλή φυσική. Ανοίγει πιθανές λύσεις σε προβλήματα οποιασδήποτε πολυπλοκότητας. Αλλά το πιο σημαντικό, χάρη στη γνώση των διαδικασιών που συμβαίνουν στο επίπεδο των σωματιδίων και των πραγματικών ενεργειών, κάθε άτομο μπορεί να κατανοήσει το νόημα της ζωής του, να καταλάβει πώς λειτουργεί το σύστημα και να αποκτήσει πρακτική εμπειρία σε επαφή με τον πνευματικό κόσμο. Να συνειδητοποιήσουμε την παγκοσμιότητα και την πρωτοκαθεδρία του Πνευματικού, να βγούμε από τους περιορισμούς του πλαισίου/πρότυπου της συνείδησης, πέρα ​​από τα όρια του συστήματος, να βρούμε την Αληθινή Ελευθερία.

«Όπως λένε, όταν έχεις καθολικά κλειδιά στα χέρια σου (γνώση για τα βασικά των στοιχειωδών σωματιδίων), μπορείς να ανοίξεις οποιαδήποτε πόρτα (του μικρο- και του μακρόκοσμου)».

«Υπό τέτοιες συνθήκες, είναι δυνατή μια ποιοτικά νέα μετάβαση του πολιτισμού στο κύριο ρεύμα της πνευματικής αυτοανάπτυξης, της μεγάλης κλίμακας επιστημονικής γνώσης του κόσμου και του εαυτού μας».

«Ό,τι καταπιέζει έναν άνθρωπο σε αυτόν τον κόσμο, από εμμονικές σκέψεις, επιθετικά συναισθήματα και τελειώνει με τις στερεότυπες επιθυμίες ενός εγωιστή καταναλωτή ‒ αυτό είναι το αποτέλεσμα της επιλογής ενός ατόμου υπέρ του πεδίου septon‒ ένα υλικό ευφυές σύστημα που εκμεταλλεύεται συστηματικά την ανθρωπότητα. Αν όμως ο άνθρωπος ακολουθήσει την επιλογή της πνευματικής του αρχής, τότε αποκτά την αθανασία. Και δεν υπάρχει θρησκεία σε αυτό, αλλά υπάρχει γνώση της φυσικής, τα αρχέγονα θεμέλιά της».

Έλενα Φεντόροβα

B.V. Ο Rauschenbach, ο συμπολεμιστής του Korolev, μίλησε για το πώς του ήρθε η ιδέα να δημιουργήσει τεχνητή βαρύτητα σε ένα διαστημόπλοιο: στα τέλη του χειμώνα του 1963, ο επικεφαλής σχεδιαστής, που καθάρισε το μονοπάτι από το χιόνι κοντά στο σπίτι του στην οδό Ostankinskaya, είχε μια θεοφάνεια, θα έλεγε κανείς. Χωρίς να περιμένει τη Δευτέρα, κάλεσε τον Ράουσενμπαχ, που έμενε εκεί κοντά, και σύντομα μαζί άρχισαν να «καθαρίζουν το δρόμο» προς το διάστημα για μεγάλες πτήσεις.
Η ιδέα, όπως συμβαίνει συχνά, αποδείχθηκε απλή. πρέπει να είναι απλό, διαφορετικά τίποτα δεν μπορεί να λειτουργήσει στην πράξη.

Για να συμπληρώσετε την εικόνα. Μάρτιος 1966, Αμερικανοί στο Gemini 11:

Στις 11:29 π.μ., το Gemini 11 αποσυνδέθηκε από το Agena. Τώρα αρχίζει η διασκέδαση: πώς θα συμπεριφέρονται δύο αντικείμενα που συνδέονται με ένα καλώδιο; Στην αρχή, ο Conrad προσπάθησε να εισαγάγει τη σύνδεση στη βαρυτική σταθεροποίηση - έτσι ώστε ο πύραυλος να κρέμεται από κάτω, το πλοίο από πάνω και το καλώδιο να είναι τεντωμένο.
Ωστόσο, δεν κατέστη δυνατή η απομάκρυνση 30 μέτρων χωρίς να προκληθούν ισχυροί κραδασμοί. Στις 11:55 προχωρήσαμε στο δεύτερο μέρος του πειράματος - "τεχνητή βαρύτητα". Ο Κόνραντ εισήγαγε τον σύνδεσμο σε περιστροφή. Στην αρχή το καλώδιο τεντώθηκε κατά μήκος μιας καμπύλης γραμμής, αλλά μετά από 20 λεπτά ίσιωσε και η περιστροφή έγινε αρκετά σωστή. Ο Conrad αύξησε την ταχύτητά του σε 38 °/min και μετά το δείπνο σε 55 °/min, δημιουργώντας βάρος 0,00078 g. Δεν μπορούσες να το νιώσεις «στην αφή», αλλά τα πράγματα σιγά-σιγά στάθηκαν στο κάτω μέρος της κάψουλας. Στις 14:42, μετά από τρεις ώρες περιστροφής, ο πείρος εκτοξεύτηκε και ο Δίδυμος απομακρύνθηκε από τον πύραυλο.

Η ιδέα του 1969 του σταθμού, που υποτίθεται ότι θα συναρμολογηθεί σε τροχιά από τα ολοκληρωμένα στάδια του προγράμματος Apollo. Ο σταθμός έπρεπε να περιστρέφεται γύρω από τον κεντρικό άξονά του για να δημιουργήσει τεχνητή βαρύτητα

Γιατί; Γιατί αν θέλετε να πάτε σε άλλο σύστημα αστέρων, θα πρέπει να επιταχύνετε το πλοίο σας για να φτάσετε εκεί και στη συνέχεια να το επιβραδύνετε μόλις φτάσετε. Εάν δεν μπορείτε να προστατευθείτε από αυτές τις επιταχύνσεις, σας περιμένει καταστροφή. Για παράδειγμα, για να επιταχυνθεί σε πλήρη ορμή στο Star Trek, σε ένα ποσοστό μερικών τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός, θα πρέπει να βιώσει μια επιτάχυνση 4000 g. Αυτή είναι 100 φορές η επιτάχυνση, η οποία αρχίζει να εμποδίζει τη ροή του αίματος στο σώμα.

Η εκτόξευση του διαστημικού λεωφορείου Columbia το 1992 έδειξε ότι η επιτάχυνση συμβαίνει για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η επιτάχυνση του διαστημικού σκάφους θα είναι πολλές φορές μεγαλύτερη και το ανθρώπινο σώμα δεν θα μπορεί να την αντιμετωπίσει

Εκτός αν θέλετε να είστε χωρίς βάρος κατά τη διάρκεια ενός μεγάλου ταξιδιού - για να μην υποβάλλετε τον εαυτό σας σε τρομερή βιολογική φθορά όπως η απώλεια μυών και οστικής μάζας - πρέπει να υπάρχει μια συνεχής δύναμη στο σώμα. Για οποιαδήποτε άλλη δύναμη αυτό είναι αρκετά εύκολο να γίνει. Στον ηλεκτρομαγνητισμό, για παράδειγμα, θα μπορούσε κανείς να τοποθετήσει ένα πλήρωμα σε μια αγώγιμη καμπίνα και πολλά εξωτερικά ηλεκτρικά πεδία απλώς θα εξαφανίζονταν. Θα ήταν δυνατό να τοποθετηθούν δύο παράλληλες πλάκες μέσα και να δημιουργηθεί ένα σταθερό ηλεκτρικό πεδίο που ωθεί τα φορτία προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Αν η βαρύτητα λειτουργούσε με τον ίδιο τρόπο.

Απλώς δεν υπάρχει τέτοιο πράγμα όπως αγωγός βαρύτητας, ούτε είναι δυνατόν να προστατευτείτε από τη βαρυτική δύναμη. Είναι αδύνατο να δημιουργηθεί ένα ομοιόμορφο βαρυτικό πεδίο σε μια περιοχή του χώρου, για παράδειγμα, μεταξύ δύο πλακών. Γιατί; Διότι σε αντίθεση με την ηλεκτρική δύναμη που παράγεται από θετικά και αρνητικά φορτία, υπάρχει μόνο ένας τύπος βαρυτικού φορτίου, και αυτός είναι η μάζα-ενέργεια. Η βαρυτική δύναμη πάντα έλκει, και δεν υπάρχει διαφυγή από αυτήν. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνο τρεις τύπους επιτάχυνσης - βαρυτική, γραμμική και περιστροφική.

Η συντριπτική πλειονότητα των κουάρκ και των λεπτονίων στο Σύμπαν αποτελείται από ύλη, αλλά καθένα από αυτά έχει επίσης αντισωματίδια από αντιύλη, η βαρυτική μάζα των οποίων δεν έχει προσδιοριστεί

Ο μόνος τρόπος που θα μπορούσε να δημιουργηθεί τεχνητή βαρύτητα που θα σας προστατεύσει από τις επιπτώσεις της επιτάχυνσης του πλοίου σας και θα σας παρείχε συνεχή "προς τα κάτω" ώθηση χωρίς επιτάχυνση θα ήταν αν ξεκλειδώνατε σωματίδια μάζας αρνητικής βαρύτητας. Όλα τα σωματίδια και τα αντισωματίδια που έχουμε βρει μέχρι τώρα έχουν θετική μάζα, αλλά αυτές οι μάζες είναι αδρανειακές, που σημαίνει ότι μπορούν να κριθούν μόνο όταν το σωματίδιο δημιουργηθεί ή επιταχυνθεί. Η αδρανειακή μάζα και η βαρυτική μάζα είναι ίδιες για όλα τα σωματίδια που γνωρίζουμε, αλλά δεν έχουμε δοκιμάσει ποτέ την ιδέα μας σε αντιύλη ή αντισωματίδια.

Επί του παρόντος, διεξάγονται πειράματα σε αυτόν τον τομέα. Το πείραμα ALPHA στο CERN δημιούργησε αντιυδρογόνο: μια σταθερή μορφή ουδέτερης αντιύλης και εργάζεται για να την απομονώσει από όλα τα άλλα σωματίδια. Εάν το πείραμα είναι αρκετά ευαίσθητο, θα είμαστε σε θέση να μετρήσουμε πώς ένα αντισωματίδιο εισέρχεται σε ένα βαρυτικό πεδίο. Εάν πέσει κάτω, όπως η συνηθισμένη ύλη, τότε έχει θετική βαρυτική μάζα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ενός αγωγού βαρύτητας. Αν πέσει προς τα πάνω σε ένα βαρυτικό πεδίο, αλλάζει τα πάντα. Μόνο ένα αποτέλεσμα και η τεχνητή βαρύτητα θα μπορούσε ξαφνικά να γίνει δυνατή.

Η δυνατότητα απόκτησης τεχνητής βαρύτητας είναι απίστευτα ελκυστική για εμάς, αλλά βασίζεται στην ύπαρξη αρνητικής βαρυτικής μάζας. μπορεί να είναι τέτοια μάζα, αλλά δεν το έχουμε αποδείξει ακόμα

Εάν η αντιύλη έχει αρνητική βαρυτική μάζα, τότε δημιουργώντας ένα πεδίο κανονικής ύλης και ένα ανώτατο όριο αντιύλης, θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε ένα τεχνητό πεδίο βαρύτητας που θα σας τραβούσε πάντα προς τα κάτω. Δημιουργώντας ένα βαρυτικά αγώγιμο κέλυφος με τη μορφή του κύτους του διαστημικού μας σκάφους, θα προστατεύαμε το πλήρωμα από τις δυνάμεις της εξαιρετικά γρήγορης επιτάχυνσης που διαφορετικά θα ήταν θανατηφόρα. Και το καλύτερο από όλα, οι άνθρωποι στο διάστημα δεν θα βίωναν πλέον τις αρνητικές φυσιολογικές επιπτώσεις που μαστίζουν τους αστροναύτες σήμερα. Αλλά μέχρι να βρούμε ένα σωματίδιο με αρνητική βαρυτική μάζα, η τεχνητή βαρύτητα θα λαμβάνεται μόνο λόγω της επιτάχυνσης.

Μπορεί να γελάτε, αλλά δεν χρειάζεται να ψάξετε πολύ για ένα παράδειγμα παγκόσμιου μαγνήτη. Αυτό σημαίνει ότι παίρνουμε ένα έντονο κίτρινο, πράσινο ή κόκκινο πλαστικό σώμα από ένα στυλό ή μαρκαδόρο, το τρίβουμε έντονα σε ένα μάλλινο ύφασμα με ένα lavsan και το μεταφέρουμε σε μικρά σωματίδια μεγάλης ποικιλίας στερεών. Πρέπει να κάνω μια κράτηση αμέσως: δεν μπόρεσα να βρω μια ουσία της οποίας τα σωματίδια δεν θα έλκονταν από ένα τέτοιο λεγόμενο ηλεκτρισμένο σώμα. Και εδώ είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι, για παράδειγμα, τα τσιπς μολύβδου έλκονται προς τη λαβή μας πολύ πιο ισχυρά από τον χαλκό και πολύ πιο ισχυρά από το αλουμίνιο. Εξ ου και το συμπέρασμα: η δύναμη έλξης διαφόρων απλών ουσιών στην εμπειρία μας είναι ευθέως ανάλογη με τις ατομικές μάζες. Αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό σημείο. Επιπλέον, φύλλα φυτών και μικροί ζωντανοί οργανισμοί έλκονται προς τη λαβή, για παράδειγμα, το γνωστό «αιματοσκώληκα» που χρησιμοποιούν οι ψαράδες ως δόλωμα. Επιπλέον, το «βατόμουρο» σέρνεται ανάποδα κατά μήκος του σώματος της λαβής σαν να μην είχε συμβεί τίποτα.

Στην πραγματικότητα, πιστεύεται ότι η δύναμη της αμοιβαίας βαρύτητας σε αυτό το πείραμα στο σπίτι είναι ευθέως ανάλογη με το μέγεθος των αντίθετων ηλεκτρικών φορτίων - τη λαβή και τα «πειραματικά» σώματα. Ωστόσο, όλα τα σώματα στην κανονική τους κατάσταση είναι ηλεκτρικά ουδέτερα. Επομένως, δεν είναι θέμα ηλεκτρισμού.

Η βαρυτική φυσική αρνείται την ύπαρξη οποιουδήποτε ηλεκτρικού φορτίου στη φύση (Παρεμπιπτόντως, αυτό έχει ήδη αποδειχθεί - το 2010 - στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων). Σε αυτό, όλα τα φυσικά φαινόμενα που προκαλούνται από τη συγχρονικότητα της κίνησης των πυρηνικών δορυφόρων στα άτομα του σώματος και την προσθήκη βαρυτικών ροπών μεγάλου αριθμού σύγχρονων και διεγερμένων ατόμων ονομάζονται μαγνητικά, ηλεκτρομαγνητικά και ηλεκτρικά μόνο από συνήθεια και για πρακτικούς λόγους. Τρίβοντας το πλαστικό σώμα του στυλό σε ένα πανί, αποκτούμε προσωρινά έναν σχετικά μόνιμο πολυμερή μαγνήτη με «πολυμαγνητικές» ιδιότητες. Στην πραγματικότητα, μέσω της τριβής διεγείρουμε και συγχρονίζουμε τα άτομα διαφόρων χημικών στοιχείων που συνθέτουν το σώμα του στυλό, και ως αποτέλεσμα αποκτούμε πολλούς διαφορετικούς μόνιμους μαγνήτες σε μια σύνθετη ουσία.

Πράγματι, ένας μόνιμος σιδηρομαγνήτης αλληλεπιδρά έντονα μόνο με σιδερένια αντικείμενα. Σε αυτή την περίπτωση, τα διεγερμένα και σύγχρονα άτομα του μαγνήτη διεγείρουν και συγχρονίζουν τα ίδια άτομα σιδήρου, για παράδειγμα, ένα σιδερένιο καρφί, το οποίο αυτή τη στιγμή γίνεται μαγνήτης. Ο μαγνήτης και το καρφί κινούνται το ένα προς το άλλο με τη συνολική κίνηση των σύγχρονων ατόμων τους και όχι από την τάση των γραμμών δύναμης ή μέσω κάποιου ειδικού «μαγνητικού» πεδίου. Ο λόγος για την ισχυρή αλληλεπίδραση μεταξύ σύγχρονων ατόμων ενός μαγνήτη και ενός καρφιού μπορεί να εξηγηθεί από τη σύμπτωση των συχνοτήτων των βαρυτικών ροπών πανομοιότυπων ατόμων και των δύο. Εν ολίγοις, όλα είναι θέμα συχνότητας. Και ένας «πολυμαγνήτης» είναι ένας μαγνήτης πολλαπλών συχνοτήτων ή «ευρείας ζώνης». Ακόμη και τα μόρια του αέρα αλληλεπιδρούν με έναν τέτοιο μαγνήτη. Αυτό συχνά συνοδεύεται από ήχους τριξίματος και ορατές «ηλεκτρικές εκκενώσεις» ή «σπινθήρες».

Και όμως, οι μαγνητικές ιδιότητες ενός σώματος δεν εξαρτώνται από την ποσότητα κάποιας ειδικής ουσίας, αλλά εξαρτώνται από τον αριθμό των διεγερμένων και σύγχρονων ατόμων του μαγνητισμένου σώματος. Επομένως, οποιοσδήποτε μόνιμος μαγνήτης μπορεί εύκολα να απομαγνητιστεί. Για παράδειγμα, εάν ένας μαγνήτης τοποθέτησης που αφαιρέθηκε από μια θήκη πόρτας επίπλου θερμανθεί ελαφρά σε μια σόμπα αερίου και πέσει νερό πάνω της, θα απομαγνητιστεί εντελώς. Αλλά, εάν ένας τέτοιος μαγνήτης θερμανθεί ξανά και τοποθετηθεί ένας ενεργός μαγνήτης πάνω του, ψύχοντας σε μια τέτοια «υποτελούσα» θέση, θα επιστρέψει ή ακόμα και θα βελτιώσει όλες τις «μαγικές» του ιδιότητες. (Αυτή η «ευγενής» μέθοδος απομαγνήτισης και μαγνήτισης μόνιμων μαγνητών, καθώς και αρκετές πρωτότυπες μέθοδοι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μου προτάθηκε επίσης από τη βαρυτική θεωρία του ατόμου.)

Τώρα ας φανταστούμε μια πολυμερή πλάκα στο πάτωμα του τροχιακού σταθμού. Ως προς το σύνολο των χημικών στοιχείων και την ποσοτική τους αναλογία, η ουσία της πλάκας αντιστοιχεί περίπου στην παρουσία αυτών στο ανθρώπινο σώμα. Είμαι βέβαιος ότι αν καταφέρουμε να διεγείρουμε και να συγχρονίσουμε τα άτομα σε διάφορες ομάδες χημικών στοιχείων μιας τέτοιας πλάκας, ένα άτομο θα «μαγνητιστεί» σε αυτό - όπως ακριβώς η προνύμφη ενός κουνουπιού που τρέχει πολύ καιρό, που ευρέως ονομάζεται «bloodworm» ή «βατόμουρο», πήδηξε και έλκεται από το σώμα του στυλό μας.

Είναι δυνατό να διεγείρονται και να συγχρονίζονται όλα τα άτομα του «καθολικού μαγνήτη» μόνο μέσω αυτού που μπορεί να ονομαστεί «ηλεκτρικό ρεύμα στα πολυμερή». Οι αποτελεσματικές μέθοδοι για την παραγωγή ισχυρών «ροευμάτων πολυμερούς» εξακολουθούν να είναι ένα μυστήριο. Αντίο. Ωστόσο, εάν το χάλκινο σύρμα στην περιέλιξη του ρότορα μιας συμβατικής γεννήτριας ρεύματος αντικατασταθεί με ένα ειδικό σπείρωμα πολυμερούς... τότε κάτι μπορεί να λειτουργήσει.

Εδώ είναι ένα απλό πείραμα. Φέρνουμε έναν συνηθισμένο μαγνήτη εξαρτημάτων από κάτω στο κύπελλο εβονίτη της ζυγαριάς ζυγού μοχλού. Η ισορροπία της ζυγαριάς δεν διαταράσσεται. Το εξηγούμε από το γεγονός ότι οι μαγνήτες δεν αλληλεπιδρούν με μονωτές. Παίρνουμε ζυγαριά με χάλκινα κύπελλα. Το αποτέλεσμα του πειράματος παραμένει το ίδιο. Και τώρα, φέρνοντας τον μαγνήτη στο κύπελλο, αρχίζουμε να τον κατεβάζουμε ομαλά. Η ζυγαριά - είτε είναι χαλκός είτε εβονίτης - ακολουθεί τον κινούμενο μαγνήτη, σαν κολλημένο. Αντικαθιστούμε τον μαγνήτη με ένα πυκνό αντικείμενο και με παρόμοιους χειρισμούς δεν παρατηρούμε το «κόλλημα» της ζυγαριάς πάνω του. Έτσι απλά μπορούμε να παρατηρήσουμε το φαινόμενο της αλληλεπίδρασης κινούμενων μόνιμων μαγνητών με διάφορα πυκνά σώματα. Ερώτηση: ποια είναι η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ της βαρυτικής αλληλεπίδρασης και του ηλεκτρισμού; μαγνητικός?

Κριτικές

Victor, ευχαριστώ, πολύ κατατοπιστικό άρθρο.
Μόλις χθες ο ίδιος ο μικρός μου γιος κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η Γη μας, προσελκύοντας μικρότερα σώματα (συμπεριλαμβανομένων και εμάς), λειτουργεί σαν ένας τεράστιος μαγνήτης, έτσι δεν πετάμε μακριά από αυτήν. Επιπλέον, η ατμόσφαιρα έχει επίσης το δικό της σημαντικό βάρος. Και όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του πλανήτη, τόσο ισχυρότερη είναι η έλξη.
Πράγματι, στην κλίμακα του διαστήματος, η βαρύτητα δρα σαν ηλεκτρομαγνητικό πεδίο σε μικρότερη κλίμακα, μόνο που η έντασή της εξαρτάται κυρίως από τη μάζα των σωμάτων και όχι από τις ατομικές μάζες των ουσιών κατά την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση. Αλλά και στις δύο περιπτώσεις, η ένταση της έλξης εξαρτάται και από την απόσταση μεταξύ των σωμάτων.
Σας ευχαριστώ και καλή επιτυχία σε εσάς!
Με εκτιμιση,

Ακόμη και ένα άτομο που δεν ενδιαφέρεται για το διάστημα έχει δει τουλάχιστον μια φορά μια ταινία για διαστημικά ταξίδια ή έχει διαβάσει για τέτοια πράγματα σε βιβλία. Σχεδόν σε όλα αυτά τα έργα, οι άνθρωποι περπατούν γύρω από το πλοίο, κοιμούνται κανονικά και δεν αντιμετωπίζουν προβλήματα με το φαγητό. Αυτό σημαίνει ότι αυτά τα -φανταστικά- πλοία έχουν τεχνητή βαρύτητα. Οι περισσότεροι θεατές το αντιλαμβάνονται ως κάτι εντελώς φυσικό, αλλά αυτό δεν είναι καθόλου έτσι.

Τεχνητή βαρύτητα

Αυτό είναι το όνομα για την αλλαγή (προς οποιαδήποτε κατεύθυνση) της βαρύτητας που μας είναι οικείο μέσω της χρήσης διαφόρων μεθόδων. Και αυτό δεν γίνεται μόνο σε έργα επιστημονικής φαντασίας, αλλά και σε πολύ πραγματικές γήινες καταστάσεις, τις περισσότερες φορές για πειράματα.

Θεωρητικά, η δημιουργία τεχνητής βαρύτητας δεν φαίνεται τόσο δύσκολη. Για παράδειγμα, μπορεί να αναδημιουργηθεί χρησιμοποιώντας αδράνεια, ή πιο συγκεκριμένα, η ανάγκη για αυτή τη δύναμη δεν προέκυψε χθες - συνέβη αμέσως, μόλις ένα άτομο άρχισε να ονειρεύεται μακροπρόθεσμες διαστημικές πτήσεις. Η δημιουργία τεχνητής βαρύτητας στο διάστημα θα καταστήσει δυνατή την αποφυγή πολλών από τα προβλήματα που προκύπτουν κατά τη διάρκεια παρατεταμένων περιόδων έλλειψης βαρύτητας. Οι μύες των αστροναυτών εξασθενούν και τα οστά γίνονται λιγότερο δυνατά. Το ταξίδι σε τέτοιες συνθήκες για μήνες μπορεί να προκαλέσει ατροφία ορισμένων μυών.

Έτσι, σήμερα η δημιουργία τεχνητής βαρύτητας είναι ένα έργο υψίστης σημασίας· χωρίς αυτή την ικανότητα είναι απλά αδύνατο.

Υλικό

Ακόμη και όσοι γνωρίζουν τη φυσική μόνο στο σχολικό πρόγραμμα σπουδών καταλαβαίνουν ότι η βαρύτητα είναι ένας από τους θεμελιώδεις νόμους του κόσμου μας: όλα τα σώματα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, βιώνοντας αμοιβαία έλξη/απώθηση. Όσο μεγαλύτερο είναι το σώμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η βαρυτική του δύναμη.

Η Γη για την πραγματικότητά μας είναι ένα πολύ τεράστιο αντικείμενο. Γι' αυτό όλα τα σώματα γύρω της, ανεξαιρέτως, έλκονται από αυτήν.

Για εμάς, αυτό σημαίνει, που συνήθως μετριέται σε g, ίσο με 9,8 μέτρα ανά τετραγωνικό δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι αν δεν είχαμε στήριγμα κάτω από τα πόδια μας, θα πέφταμε με ταχύτητα που αυξάνεται κατά 9,8 μέτρα κάθε δευτερόλεπτο.

Έτσι, μόνο χάρη στη βαρύτητα μπορούμε να στεκόμαστε, να πέφτουμε, να τρώμε και να πίνουμε κανονικά, να καταλαβαίνουμε πού είναι πάνω και πού είναι κάτω. Αν η βαρύτητα εξαφανιστεί, θα βρεθούμε στην έλλειψη βαρύτητας.

Οι κοσμοναύτες που βρίσκονται στο διάστημα σε μια κατάσταση στα ύψη —ελεύθερη πτώση— είναι ιδιαίτερα εξοικειωμένοι με αυτό το φαινόμενο.

Θεωρητικά, οι επιστήμονες ξέρουν πώς να δημιουργούν τεχνητή βαρύτητα. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι.

Μεγάλη μάζα

Η πιο λογική επιλογή είναι να γίνει τόσο μεγάλο ώστε να εμφανίζεται πάνω του η τεχνητή βαρύτητα. Θα μπορείτε να νιώσετε άνετα στο πλοίο, αφού ο προσανατολισμός στο διάστημα δεν θα χαθεί.

Δυστυχώς, αυτή η μέθοδος δεν είναι ρεαλιστική με την ανάπτυξη της σύγχρονης τεχνολογίας. Η κατασκευή ενός τέτοιου αντικειμένου απαιτεί πάρα πολλούς πόρους. Επιπλέον, η ανύψωσή του θα απαιτούσε απίστευτη ποσότητα ενέργειας.

Επιτάχυνση

Φαίνεται ότι αν θέλετε να επιτύχετε ένα g ίσο με αυτό στη Γη, πρέπει απλώς να δώσετε στο πλοίο ένα επίπεδο (όπως της πλατφόρμας) σχήμα και να το κάνετε να κινείται κάθετα στο επίπεδο με την απαιτούμενη επιτάχυνση. Με αυτόν τον τρόπο, θα επιτευχθεί τεχνητή βαρύτητα, και μάλιστα ιδανική βαρύτητα.

Ωστόσο, στην πραγματικότητα όλα είναι πολύ πιο περίπλοκα.

Πρώτα απ 'όλα, αξίζει να εξεταστεί το θέμα των καυσίμων. Για να επιταχύνει συνεχώς ο σταθμός, είναι απαραίτητο να υπάρχει αδιάλειπτη παροχή ρεύματος. Ακόμα κι αν εμφανιστεί ξαφνικά ένας κινητήρας που δεν εκτοξεύει ύλη, ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας θα παραμείνει σε ισχύ.

Το δεύτερο πρόβλημα είναι η ίδια η ιδέα της σταθερής επιτάχυνσης. Σύμφωνα με τις γνώσεις μας και τους φυσικούς νόμους μας, είναι αδύνατο να επιταχύνουμε επ' αόριστον.

Επιπλέον, ένα τέτοιο όχημα δεν είναι κατάλληλο για ερευνητικές αποστολές, αφού πρέπει συνεχώς να επιταχύνει - να πετάει. Δεν θα μπορεί να σταματήσει για να μελετήσει τον πλανήτη, δεν θα μπορεί καν να πετάξει γύρω του αργά - πρέπει να επιταχύνει.

Έτσι, γίνεται σαφές ότι τέτοια τεχνητή βαρύτητα δεν είναι ακόμη διαθέσιμη σε εμάς.

Στροβιλοδρόμιο

Όλοι γνωρίζουν πώς η περιστροφή ενός καρουζέλ επηρεάζει το σώμα. Επομένως, μια συσκευή τεχνητής βαρύτητας που βασίζεται σε αυτήν την αρχή φαίνεται να είναι η πιο ρεαλιστική.

Οτιδήποτε βρίσκεται εντός της διαμέτρου του καρουζέλ τείνει να πέσει έξω από αυτό με ταχύτητα περίπου ίση με την ταχύτητα περιστροφής. Αποδεικνύεται ότι τα σώματα ασκούνται από μια δύναμη που κατευθύνεται κατά μήκος της ακτίνας του περιστρεφόμενου αντικειμένου. Μοιάζει πολύ με τη βαρύτητα.

Απαιτείται λοιπόν πλοίο κυλινδρικού σχήματος. Ταυτόχρονα, πρέπει να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του. Παρεμπιπτόντως, η τεχνητή βαρύτητα σε ένα διαστημόπλοιο, που δημιουργήθηκε σύμφωνα με αυτήν την αρχή, αποδεικνύεται συχνά σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας.

Ένα πλοίο σε σχήμα βαρελιού, που περιστρέφεται γύρω από τον διαμήκη άξονά του, δημιουργεί μια φυγόκεντρη δύναμη, η κατεύθυνση της οποίας αντιστοιχεί στην ακτίνα του αντικειμένου. Για να υπολογίσετε την προκύπτουσα επιτάχυνση, πρέπει να διαιρέσετε τη δύναμη με τη μάζα.

Σε αυτόν τον τύπο, το αποτέλεσμα του υπολογισμού είναι η επιτάχυνση, η πρώτη μεταβλητή είναι η κομβική ταχύτητα (μετρούμενη σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο), η δεύτερη είναι η ακτίνα.

Σύμφωνα με αυτό, για να λάβουμε το g που έχουμε συνηθίσει, είναι απαραίτητο να συνδυάσουμε σωστά την ακτίνα της διαστημικής μεταφοράς.

Ένα παρόμοιο πρόβλημα τονίζεται σε ταινίες όπως το Intersolah, Babylon 5, 2001: A Space Odyssey και άλλες παρόμοιες. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, η τεχνητή βαρύτητα είναι κοντά στην επιτάχυνση της γης λόγω της βαρύτητας.

Όσο καλή και αν είναι η ιδέα, είναι αρκετά δύσκολο να την υλοποιήσεις.

Προβλήματα με τη μέθοδο καρουζέλ

Το πιο προφανές πρόβλημα επισημαίνεται στο A Space Odyssey. Η ακτίνα του «διαστημικού φορέα» είναι περίπου 8 μέτρα. Για να έχουμε επιτάχυνση 9,8, η περιστροφή πρέπει να γίνεται με ταχύτητα περίπου 10,5 στροφών κάθε λεπτό.

Σε αυτές τις τιμές εμφανίζεται το «φαινόμενο Coriolis», το οποίο συνίσταται στο γεγονός ότι διαφορετικές δυνάμεις ενεργούν σε διαφορετικές αποστάσεις από το δάπεδο. Εξαρτάται άμεσα από τη γωνιακή ταχύτητα.

Αποδεικνύεται ότι θα δημιουργηθεί τεχνητή βαρύτητα στο διάστημα, αλλά η πολύ γρήγορη περιστροφή του σώματος θα οδηγήσει σε προβλήματα με το εσωτερικό αυτί. Αυτό με τη σειρά του προκαλεί διαταραχές ισορροπίας, προβλήματα με τον αιθουσαίο μηχανισμό και άλλες – παρόμοιες – δυσκολίες.

Η εμφάνιση αυτού του εμποδίου υποδηλώνει ότι ένα τέτοιο μοντέλο είναι εξαιρετικά ανεπιτυχές.

Μπορείτε να προσπαθήσετε να πάτε από το αντίθετο, όπως έκαναν στο μυθιστόρημα "The Ring World". Εδώ το πλοίο είναι φτιαγμένο σε σχήμα δακτυλίου, η ακτίνα του οποίου είναι κοντά στην ακτίνα της τροχιάς μας (περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα). Σε αυτό το μέγεθος, η ταχύτητα περιστροφής του είναι αρκετή για να αγνοήσει το φαινόμενο Coriolis.

Μπορεί να υποθέσετε ότι το πρόβλημα έχει λυθεί, αλλά αυτό δεν συμβαίνει καθόλου. Το γεγονός είναι ότι μια πλήρης περιστροφή αυτής της δομής γύρω από τον άξονά της διαρκεί 9 ημέρες. Αυτό υποδηλώνει ότι τα φορτία θα είναι πολύ μεγάλα. Για να τα αντέξει η κατασκευή χρειάζεται ένα πολύ δυνατό υλικό, που σήμερα δεν έχουμε στη διάθεσή μας. Επιπλέον, το πρόβλημα είναι η ποσότητα του υλικού και η ίδια η διαδικασία κατασκευής.

Σε παιχνίδια παρόμοιων θεμάτων, όπως στην ταινία "Babylon 5", αυτά τα προβλήματα λύνονται με κάποιο τρόπο: η ταχύτητα περιστροφής είναι αρκετά επαρκής, το φαινόμενο Coriolis δεν είναι σημαντικό, υποθετικά είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα τέτοιο πλοίο.

Ωστόσο, ακόμη και τέτοιοι κόσμοι έχουν ένα μειονέκτημα. Το όνομά του είναι γωνιακή ορμή.

Το πλοίο, περιστρέφοντας γύρω από τον άξονά του, μετατρέπεται σε ένα τεράστιο γυροσκόπιο. Όπως γνωρίζετε, είναι εξαιρετικά δύσκολο να εξαναγκάσετε ένα γυροσκόπιο να αποκλίνει από τον άξονά του λόγω του γεγονότος ότι είναι σημαντικό η ποσότητα του να μην φεύγει από το σύστημα. Αυτό σημαίνει ότι θα είναι πολύ δύσκολο να δοθεί κατεύθυνση σε αυτό το αντικείμενο. Ωστόσο, αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί.

Λύση

Η τεχνητή βαρύτητα στον διαστημικό σταθμό γίνεται διαθέσιμη όταν ο κύλινδρος O'Neill έρχεται να σώσει. Για να δημιουργηθεί αυτό το σχέδιο, χρειάζονται πανομοιότυπα κυλινδρικά πλοία, τα οποία συνδέονται κατά μήκος του άξονα. Θα πρέπει να περιστρέφονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Το αποτέλεσμα μιας τέτοιας συναρμολόγησης είναι μηδενική γωνιακή ορμή, επομένως δεν θα πρέπει να υπάρχει δυσκολία να δοθεί στο πλοίο την απαιτούμενη κατεύθυνση.

Εάν είναι δυνατόν να κατασκευαστεί ένα πλοίο με ακτίνα περίπου 500 μέτρων, τότε θα λειτουργήσει ακριβώς όπως θα έπρεπε. Ταυτόχρονα, η τεχνητή βαρύτητα στο διάστημα θα είναι αρκετά άνετη και κατάλληλη για μεγάλες πτήσεις σε πλοία ή ερευνητικούς σταθμούς.

Διαστημικοί Μηχανικοί

Οι δημιουργοί του παιχνιδιού ξέρουν πώς να δημιουργούν τεχνητή βαρύτητα. Ωστόσο, σε αυτόν τον φανταστικό κόσμο, η βαρύτητα δεν είναι η αμοιβαία έλξη των σωμάτων, αλλά μια γραμμική δύναμη που έχει σχεδιαστεί για να επιταχύνει αντικείμενα προς μια δεδομένη κατεύθυνση. Η έλξη εδώ δεν είναι απόλυτη· αλλάζει όταν ανακατευθύνεται η πηγή.

Η τεχνητή βαρύτητα στον διαστημικό σταθμό δημιουργείται με τη χρήση ειδικής γεννήτριας. Είναι ομοιόμορφο και ισοκατευθυντικό στην εμβέλεια της γεννήτριας. Έτσι, στον πραγματικό κόσμο, αν έμπαινες κάτω από ένα πλοίο με εγκατεστημένη γεννήτρια, θα σε τραβούσαν προς το κύτος. Ωστόσο, στο παιχνίδι ο ήρωας θα πέσει μέχρι να φύγει από την περίμετρο της συσκευής.

Σήμερα, η τεχνητή βαρύτητα στο διάστημα που δημιουργείται από μια τέτοια συσκευή είναι απρόσιτη για την ανθρωπότητα. Ωστόσο, ακόμη και οι γκριζομάλληδες προγραμματιστές δεν σταματούν να το ονειρεύονται.

Σφαιρική γεννήτρια

Αυτή είναι μια πιο ρεαλιστική επιλογή εξοπλισμού. Όταν εγκατασταθεί, η βαρύτητα κατευθύνεται προς τη γεννήτρια. Αυτό καθιστά δυνατή τη δημιουργία ενός σταθμού του οποίου η βαρύτητα θα είναι ίση με την πλανητική.

Φυγόκεντρος

Σήμερα, η τεχνητή βαρύτητα στη Γη βρίσκεται σε διάφορες συσκευές. Βασίζονται, ως επί το πλείστον, στην αδράνεια, καθώς αυτή η δύναμη γίνεται αισθητή από εμάς με παρόμοιο τρόπο με την βαρυτική επίδραση - το σώμα δεν διακρίνει ποια αιτία προκαλεί την επιτάχυνση. Για παράδειγμα: ένα άτομο που ανεβαίνει σε ένα ασανσέρ βιώνει την επίδραση της αδράνειας. Μέσα από τα μάτια ενός φυσικού: η άνοδος του ανελκυστήρα προσθέτει την επιτάχυνση της καμπίνας στην επιτάχυνση της ελεύθερης πτώσης. Όταν η καμπίνα επιστρέφει στη μετρημένη κίνηση, η «αύξηση» βάρους εξαφανίζεται, επιστρέφοντας τις συνηθισμένες αισθήσεις.

Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται εδώ και καιρό για την τεχνητή βαρύτητα. Μια φυγόκεντρος χρησιμοποιείται συχνότερα για αυτούς τους σκοπούς. Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη όχι μόνο για διαστημόπλοια, αλλά και για επίγειους σταθμούς όπου είναι απαραίτητο να μελετηθούν οι επιπτώσεις της βαρύτητας στο ανθρώπινο σώμα.

Μελέτη στη Γη, αίτηση σε...

Αν και η μελέτη της βαρύτητας ξεκίνησε στο διάστημα, είναι μια πολύ επίγεια επιστήμη. Ακόμη και σήμερα, οι εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα έχουν βρει εφαρμογή, για παράδειγμα, στην ιατρική. Γνωρίζοντας εάν είναι δυνατό να δημιουργηθεί τεχνητή βαρύτητα σε έναν πλανήτη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία προβλημάτων με το μυοσκελετικό σύστημα ή το νευρικό σύστημα. Επιπλέον, η μελέτη αυτής της δύναμης πραγματοποιείται κυρίως στη Γη. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους αστροναύτες να διεξάγουν πειράματα ενώ παραμένουν υπό τη στενή προσοχή των γιατρών. Η τεχνητή βαρύτητα στο διάστημα είναι ένα άλλο θέμα· δεν υπάρχουν άνθρωποι εκεί που να μπορούν να βοηθήσουν τους αστροναύτες σε περίπτωση απρόβλεπτης κατάστασης.

Έχοντας κατά νου την πλήρη έλλειψη βαρύτητας, δεν μπορεί κανείς να λάβει υπόψη έναν δορυφόρο που βρίσκεται σε χαμηλή τροχιά στη Γη. Αυτά τα αντικείμενα, αν και σε μικρό βαθμό, επηρεάζονται από τη βαρύτητα. Η δύναμη της βαρύτητας που δημιουργείται σε τέτοιες περιπτώσεις ονομάζεται μικροβαρύτητα. Η πραγματική βαρύτητα παρατηρείται μόνο σε ένα όχημα που πετά με σταθερή ταχύτητα στο διάστημα. Ωστόσο, το ανθρώπινο σώμα δεν αισθάνεται αυτή τη διαφορά.

Μπορείτε να αισθανθείτε έλλειψη βαρύτητας κατά τη διάρκεια ενός άλματος εις μήκος (πριν ανοίξει ο θόλος) ή κατά τη διάρκεια μιας παραβολικής κάθοδος του αεροσκάφους. Τέτοια πειράματα πραγματοποιούνται συχνά στις ΗΠΑ, αλλά σε ένα αεροπλάνο αυτή η αίσθηση διαρκεί μόνο 40 δευτερόλεπτα - αυτό είναι πολύ σύντομο για μια πλήρη μελέτη.

Στην ΕΣΣΔ, το 1973, γνώριζαν αν ήταν δυνατό να δημιουργηθεί τεχνητή βαρύτητα. Και όχι μόνο το δημιούργησαν, αλλά και το άλλαξαν με κάποιο τρόπο. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα τεχνητής μείωσης της βαρύτητας είναι η ξηρή εμβάπτιση, η βύθιση. Για να επιτύχετε το επιθυμητό αποτέλεσμα, πρέπει να τοποθετήσετε ένα παχύ φιλμ στην επιφάνεια του νερού. Το άτομο τοποθετείται από πάνω του. Κάτω από το βάρος του σώματος, το σώμα βυθίζεται κάτω από το νερό, αφήνοντας μόνο το κεφάλι στην κορυφή. Αυτό το μοντέλο δείχνει το περιβάλλον χωρίς υποστήριξη, χαμηλής βαρύτητας που χαρακτηρίζει τον ωκεανό.

Δεν χρειάζεται να πάτε στο διάστημα για να βιώσετε την αντίθετη δύναμη της έλλειψης βαρύτητας - την υπερβαρύτητα. Όταν ένα διαστημόπλοιο απογειώνεται και προσγειώνεται σε μια φυγόκεντρο, η υπερφόρτωση όχι μόνο μπορεί να γίνει αισθητή, αλλά και να μελετηθεί.

Θεραπεία βαρύτητας

Η βαρυτική φυσική μελετά επίσης τις επιπτώσεις της έλλειψης βαρύτητας στο ανθρώπινο σώμα, προσπαθώντας να ελαχιστοποιήσει τις συνέπειες. Ωστόσο, ένας μεγάλος αριθμός επιτευγμάτων αυτής της επιστήμης μπορεί επίσης να είναι χρήσιμος στους απλούς κατοίκους του πλανήτη.

Οι γιατροί εναποθέτουν μεγάλες ελπίδες στην έρευνα για τη συμπεριφορά των μυϊκών ενζύμων στη μυοπάθεια. Αυτή είναι μια σοβαρή ασθένεια που οδηγεί σε πρόωρο θάνατο.

Κατά τη διάρκεια της ενεργού σωματικής άσκησης, ένας μεγάλος όγκος του ενζύμου φωσφοκινάση κρεατίνης εισέρχεται στο αίμα ενός υγιούς ατόμου. Ο λόγος για αυτό το φαινόμενο δεν είναι ξεκάθαρος· ίσως το φορτίο δρα στην κυτταρική μεμβράνη με τέτοιο τρόπο ώστε να γίνει «τρύπα». Οι ασθενείς με μυοπάθεια έχουν το ίδιο αποτέλεσμα χωρίς άσκηση. Οι παρατηρήσεις των αστροναυτών δείχνουν ότι στην έλλειψη βαρύτητας η ροή του ενεργού ενζύμου στο αίμα μειώνεται σημαντικά. Αυτή η ανακάλυψη υποδηλώνει ότι η χρήση της εμβάπτισης θα μειώσει τον αρνητικό αντίκτυπο των παραγόντων που οδηγούν σε μυοπάθεια. Αυτή τη στιγμή πραγματοποιούνται πειράματα σε ζώα.

Η θεραπεία ορισμένων ασθενειών πραγματοποιείται ήδη χρησιμοποιώντας δεδομένα που λαμβάνονται από τη μελέτη της βαρύτητας, συμπεριλαμβανομένης της τεχνητής βαρύτητας. Για παράδειγμα, η θεραπεία της εγκεφαλικής παράλυσης, των εγκεφαλικών επεισοδίων και της νόσου του Πάρκινσον πραγματοποιείται με τη χρήση στολών για το στρες. Η έρευνα για τα θετικά αποτελέσματα της υποστήριξης, του πνευματικού παπουτσιού, έχει σχεδόν ολοκληρωθεί.

Θα πετάξουμε στον Άρη;

Τα τελευταία επιτεύγματα των αστροναυτών δίνουν ελπίδα για την πραγματικότητα του έργου. Υπάρχει εμπειρία στην παροχή ιατρικής υποστήριξης σε ένα άτομο κατά τη διάρκεια παραμονής μακριά από τη Γη. Οι ερευνητικές πτήσεις στη Σελήνη, της οποίας η βαρυτική δύναμη είναι 6 φορές μικρότερη από τη δική μας, έχουν επίσης πολλά οφέλη. Τώρα οι αστροναύτες και οι επιστήμονες θέτουν έναν νέο στόχο - τον Άρη.

Πριν κάνετε ουρά για ένα εισιτήριο στον Κόκκινο Πλανήτη, θα πρέπει να γνωρίζετε τι περιμένει το σώμα ήδη στο πρώτο στάδιο της εργασίας - καθ' οδόν. Κατά μέσο όρο, ο δρόμος προς τον πλανήτη της ερήμου θα διαρκέσει ενάμιση χρόνο - περίπου 500 ημέρες. Στην πορεία θα πρέπει να βασιστείτε μόνο στις δικές σας δυνάμεις· απλά δεν υπάρχει πουθενά να περιμένετε βοήθεια.

Πολλοί παράγοντες θα υπονομεύσουν τη δύναμή σας: άγχος, ακτινοβολία, έλλειψη μαγνητικού πεδίου. Το πιο σημαντικό τεστ για το σώμα είναι η αλλαγή της βαρύτητας. Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού, ένα άτομο θα «εξοικειωθεί» με πολλά επίπεδα βαρύτητας. Πρώτα απ 'όλα, πρόκειται για υπερφορτώσεις κατά την απογείωση. Στη συνέχεια - έλλειψη βαρύτητας κατά τη διάρκεια της πτήσης. Μετά από αυτό - υποβαρύτητα στον προορισμό, αφού η βαρύτητα στον Άρη είναι μικρότερη από το 40% της γήινης βαρύτητας.

Πώς αντιμετωπίζετε τις αρνητικές επιπτώσεις της έλλειψης βαρύτητας σε μια μεγάλη πτήση; Ελπίζεται ότι οι εξελίξεις στον τομέα της τεχνητής βαρύτητας θα βοηθήσουν στην επίλυση αυτού του ζητήματος στο εγγύς μέλλον. Πειράματα σε αρουραίους που ταξιδεύουν στο Cosmos 936 δείχνουν ότι αυτή η τεχνική δεν λύνει όλα τα προβλήματα.

Η εμπειρία του λειτουργικού συστήματος έχει δείξει ότι η χρήση συγκροτημάτων εκπαίδευσης που μπορούν να καθορίσουν το απαιτούμενο φορτίο για κάθε αστροναύτη ξεχωριστά μπορεί να αποφέρει πολύ μεγαλύτερα οφέλη στον οργανισμό.

Προς το παρόν, πιστεύεται ότι όχι μόνο ερευνητές θα πετάξουν στον Άρη, αλλά και τουρίστες που θέλουν να ιδρύσουν μια αποικία στον Κόκκινο Πλανήτη. Για αυτούς, τουλάχιστον για πρώτη φορά, οι αισθήσεις της έλλειψης βαρύτητας θα υπερβούν όλα τα επιχειρήματα των γιατρών για τους κινδύνους της παρατεταμένης παραμονής σε τέτοιες συνθήκες. Ωστόσο, σε λίγες εβδομάδες θα χρειαστούν και αυτοί βοήθεια, γι' αυτό είναι τόσο σημαντικό να μπορούμε να βρούμε έναν τρόπο να δημιουργήσουμε τεχνητή βαρύτητα στο διαστημόπλοιο.

Αποτελέσματα

Ποια συμπεράσματα μπορούν να εξαχθούν σχετικά με τη δημιουργία τεχνητής βαρύτητας στο διάστημα;

Μεταξύ όλων των επιλογών που εξετάζονται αυτήν τη στιγμή, η περιστρεφόμενη δομή φαίνεται η πιο ρεαλιστική. Ωστόσο, με την τρέχουσα κατανόηση των φυσικών νόμων, αυτό είναι αδύνατο, αφού το πλοίο δεν είναι κοίλος κύλινδρος. Υπάρχουν αλληλεπικαλύψεις στο εσωτερικό που παρεμβαίνουν στην υλοποίηση των ιδεών.

Επιπλέον, η ακτίνα του πλοίου πρέπει να είναι τόσο μεγάλη ώστε το φαινόμενο Coriolis να μην έχει σημαντική επίδραση.

Για να ελέγξετε κάτι τέτοιο, χρειάζεστε τον κύλινδρο O'Neill που αναφέρθηκε παραπάνω, ο οποίος θα σας δώσει τη δυνατότητα να ελέγξετε το πλοίο. Σε αυτή την περίπτωση, αυξάνονται οι πιθανότητες χρήσης ενός τέτοιου σχεδίου για διαπλανητικές πτήσεις παρέχοντας στο πλήρωμα ένα άνετο επίπεδο βαρύτητας.

Πριν καταφέρει η ανθρωπότητα να πραγματοποιήσει τα όνειρά της, θα ήθελα να δω λίγο περισσότερο ρεαλισμό και ακόμη περισσότερη γνώση των νόμων της φυσικής στα έργα επιστημονικής φαντασίας.