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第一卷 第十三章 人工重力发生装置!

作者:柳田理科雄 字数:3223 更新:2024-02-24 11:26:16

<p>自古以来有宇宙船的科幻作品,例如“宇宙战舰大和号”、“宇宙海贼哈洛克船长”中的黄金乡号、或是StarTrek的企业号,都有一个共同特征,那就是:他们的船上都有“重力”!(其实,就连Gunndam中的白色基地、阿尔比昂号也都是有舰内重力的,反倒是后来的阿卡马号只有居住区有回转的离心力,到后来连拉凯拉姆这些旗舰都只有磁铁靴可用……越混越回去了?)</p><p>事实上,长时间的宇宙飞行中,如果没有重力,不只是生活不便,连带会发生肌肉萎缩、骨骼钙质流失等现象。因此,像“2001太空漫游”中的发现号,就是用旋转居住区发生离心力的方法,使船员有重力的感觉(Gundam中的宇宙殖民地也是相同道理。),古早以前的太空站也是设计成圆环型,以便旋转造出离心力。为什么一定要圆的才能旋转呢?理由很简单,因为离心力的大小与回转半径、转速有关,圆型的设计可以使所有人员在相同的回转半径,以相同的转速,获得相同的离心力。</p><p>可是回头看看前面这些宇宙船,除了阿卡马的居住区以外,它们都不是“圆”的啊!(企业号的舰桥部分是圆的啦……不过那部分要如何“转”呢?)</p><p>如果大和号要用离心力的方式,那么有以下三种旋转方式:</p><p>第一:前后滚翻式(如图)。大和号就这么一路“翻”到伊斯康星去……</p><p>这样子出来的离心力主要是在舰首(波动炮的地方)和舰尾(喷射口处)、以及舰桥最上部的舰长室(如图)。这样的话,回转速度只要18秒一回,让舰首、舰尾以秒速42公尺的速度回转,即可发生相当于重力的离心力。</p><p>但这一来有些问题:一是全员都要挤在舰首、舰尾,生存空间极小。而且冲田十三舰长必需倒挂在舰长室,有失威严……</p><p>最大的问题是:因为离轴心的距离不一致,无法让这三个地方在同一转速下得到相同离心力!舰长室的离心力只有舰首,舰尾的2/3,若是要舰长享受正常重力,那其它船员就只好挤到舰首、舰尾忍受1.5倍的重力了……生存空间如此狭小,还要忍受高度重力的压迫,不会爆发叛舰喋血事件吗?长时间的航行,最好别做这种安排……</p><p>第二个方法是左右横向回转(如图):这个方法,舰长室也变成无重力状态了,只剩下舰首、舰尾有离心力。回转速可以更慢一点,约22秒一回,舰首舰尾的回转速度约秒速34公尺。不过,这一来生活空间更小。</p><p>以上两种回转方式都有个严重缺点:因为主喷射口(舰尾)和波动炮口(舰首)都在转,所以根本不能改变方向!也无法发射波动炮!</p><p>来看看第三种:侧转。也就是以进行方向为轴,像钻子一样前进(如图)。这一来,全舰除了舰首及舰尾以外的绝大部分都有离心力了,居住区面积大了不少。不过可是有个地方特别突出,那就是舰桥!尤其是舰长室!如果要使舰身的离心力达到地球重力,必需6.3秒回转一次,而此时舰长室的转速是秒速79公尺!重力是正常的8倍!嗯……对身负重病的冲田十三老先生,这种居住环境好象不太适合?</p><p>(超赛亚人孙悟空:“没关系!我就是在8倍重力下才练成超赛亚人3的!照这样下去等29万6千光年走完时,你一定已经练成‘超冲田人13’了!加油吧!”冲田十三:“哇咧$#@!……”)</p><p>不过,这个回转方式还是缺点一堆。首先,主炮甲板不停的翻转,怎么射击?舰尾的舰载机发射口也转个不停(特别是这种方式因为回转半径小,所以转速需要特别的快!才有足够的离心力!),发射容易,归舰可就难了……</p><p>而且别忘了,当回转半径改成这么小的时候,人类的“身高”也变成不能忽视的因素了!也就是说:一个人的“头”所受的离心力会比“脚”小得多!</p><p>以身高170㎝的人而言,他头所受到的重力只有脚部的83%(回转半径少了170㎝),这么一来,头部的血液会集中到脚上,除了会变笨,还会有萝卜腿……</p><p>嗯,难怪他们都穿喇叭裤……不过……森雪……松本零士型美女变成那样,有点可怜……</p><p>总而言之,大和号要用“离心力”来造出重力的方法,大概是不成的了……</p><p>换别的方法吧!</p><p>故事中,大和号全员都是以舰底的方向为“下”,所以真的要造出“人工重力发生装置”,那应该是在舰底有这个东西“吸住”所有的人。(不只大和号,所有前述的有重力装置的宇宙船也应该都是如此)</p><p>但是,什么是“重力”?照牛顿的说法,就是具有质量的东西,彼此间会有互相吸引的超距力。然而我们仍不了解除此之外如何产生重力。(同理,科学上也无法解释“反重力”要如何造出,因此前面所提的以反重力方式的飞行法都不列在本书的讨论中。)这么说来,要产生“重力”,还是只有靠“质量”了。在舰底放上一个与地球质量相等的东西,以产生与地球一般的重力如何?这一来,除非大和号的引擎能推动地球,否则是飞不起来了……</p><p>换个想法,用高密度的物质,是否就能做出小型的“重力发生装置”呢?如果用黄金,也要4.910的24次方吨(冲田舰长:“你杀了我吧!”)!</p><p>另一个方法,就是利用相对论,物体在高速运动下,相对于静止的东西而言,有着与巨大质量相同的效果。如果让一个物体运动速度达到光速的99%,对于静止的物体而言,它就有着原本7.1倍的质量!利用这个原理,我们柳田理科雄所长设计了如下的“人工重力发生装置”:在大和号的下方,放置一个直径200公尺的铁环(这是为了把“重力”遍布全舰底),铁环本身是由直径2公尺的铁柱构成。</p><p>(如图)</p><p>如此,当铁环的回转速度达到光速的99.999999999999943%时,这个铁环就有着相对于地球的质量!就会让大和号获得与地球一样的“向下”的重力啦!</p><p>话虽如此,这一来不只“大和号的乘员”,连大和号本身都会受到这个重力吸下去啦!(原本要要求这种“有选择性的重力”就是没啥道理的事……)对这个有着地球般相对质量的铁环而言,大和号260吨的船体只要一瞬间就会被这个“超巨型磨刀石”磨成灰了……</p><p>想不掉下去,大和号只好使出舰底的垂直上升喷射引擎来抵抗了,而且要和在地球上重力圈内一样的出力才行!这对引擎的出力及飞航的效率都不好。要考虑效率,应该把这个重力装置放在舰尾,利用主引擎的喷射来兼作抵抗重力之用。(如图)看起来,就像是大和号被这个“超巨型磨刀石”追着跑……但,这样的话,舰内有重力的空间就又只剩下舰尾引擎区了……</p><p>而且一般的宇宙飞行,只要速度到达标准,就可以关了引擎,利用惯性保持等速度飞行。但是我们这个大和号可不行!一旦关掉引擎,就要被“重力装置”吸过去磨成灰啦!波动炮更是使不得,一发射就要停止引擎,那不是完了吗?(哪还用得着什么波动炮!把这个有着“与地球同等的相对质量”的重力装置丢过去,哪个舰队不落荒而逃?)<span id="chapter_last"></span><span id="chapter_last"></span>

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