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【譯-SF事典】科學技術-002重力控制(Gravity control)

這一回文傻翻得快死了


《為遊戲劇本而生的SF事典》——110條你想知道的科學技術·宇宙·規則

原著:ChronoScape

監修:森瀨繚


第一章:科學技術(共36節)

第二章:巨大構造物 (共11節)

第三章:生命 (共15節)

第四章:世界·環境 (共13節)

第五章:宇宙 (共20節)

第六章:主題(共15節)



前回:001地球化(Terraforming)



第一章  科學技術


002重力控制(Gravity control)


TAG:反重力、飛行手段、居住空間



重力=萬有引力+慣性力


重力控制正如其名,乃是一種控制重力的技術。

一般所謂的重力指的是在帶有質量的一切物體間起作用的萬有引力。然而,行星重力的情況下,嚴格來說多少有點不同。這是由於,行星的巨大質量與星體中心所產生的萬有引力相反,行星因為自轉,而產生了遠離星體中心的離心力。地球作為重力的基本單位,1G重力是由地球的引力與離心力相互合成並相抵消而來的朝向星體中心的引力。

在太空殖民地或太空站等幾乎不受地球重力影響的大氣圈外設施、或飛行於宇宙的太空船中,為了模擬出能夠使人穩定行動的引力,我們讓圓筒狀的裝置旋轉,採用讓其內壁產生離心力的方法,如《機動戰士鋼彈》等動畫作品中,巨大的太空殖民地總在緩慢旋轉,就是為了讓人工重力起到作用。

在現今的科學技術中,重力控制僅僅運用在離心力上,而科幻作品裡卻經常出現在任何場所產生重力,或反之讓物體浮空的逆重力裝置。後者據其作用來看,被稱為是「反重力」,同時,為了在無重力空間產生重力而使用的情況下,雖然是同一種功用,則不叫反重力而叫「人工重力」。



假設上的理論及技術


要再更廣談科幻的話,控制重力的方法分為兩種,一種是操縱對物質產生作用的重力,另外一種是讓物質產生自體變化。後者也被稱為「慣性控制」。

現代科學中,為使重力的傳遞速度到達光的等級,可以考慮推動重力源,來使重力變化如同水波一樣傳達,這是所謂的「重力波」。另外,重力是和強力、弱力、電磁力一樣,屬於於自然界的四個基本相互作用中的一種,被認為是由一種叫「重力子」的粒子來作為媒介的。

現代物理學裡,重力子的原貌和功用幾乎鮮為人知,即便能假設它的存在,以現今的觀測手段也極難發現。因此,在科幻作品中說起重力控制和反重力,把重力波或重力子當成控制能力的技術,作為黑盒子來使用,幾乎都與現代科學無關,多半是按照空想的理論來操作運用的。

還有一種單方面的慣性控制,1964年彼得·希格斯等物理學者以質量起源提出了希格斯玻色子理論。根據這個理論,物質因為充滿真空的希格斯玻色子與各種量子相互作用而變得難以移動,這種電阻就是所謂的質量。過去希格斯玻色子只是假說,但在歐洲核子研究組織(CERN)的大型電子正子對撞機LEP(電子和正電子的對撞加速器)的實驗中,發現了疑似希格斯玻色子的數據。該機構自2009年起,在2010年規模更大的LHC(大型強子對撞機)實驗中觀測了質子間的衝突,目前2011年數據雖然還在證實中,但且讓我們一同期待希格斯玻色子的發現吧。所以希格斯玻色子現在到底是理論還是假設?百度上寫假設)

在科幻世界中,要是掌握操控這種希格斯玻色子的方法,按理來說就能夠自由自在地變化物質的慣性了。

而且,在量子力學中,負質量的存在也並未被否定,若是能夠大量收集負質量,就有可能不使用能源來推進了。雖然負質量如何製造,或者說它到底存在於自然界與否仍有許多疑點,但羅伯特·L·福沃德則主張,存在於超銀河規模的宇宙空隙不正是根據這種負質量而產生的嗎?



下一回:

003時間旅行(Time travel)

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