¿Cuál es la explicación técnica para que la gravedad exista dentro de una nave espacial en la ciencia ficción? [cerrado]

Hay tres modos utilizados en varias obras de ciencia ficción y un cuarto en algunos escenarios de fantasía espacial.

Modo 1: Gravedad Artificial.
Esto se asume con seguridad cada vez que ve cubiertas alineadas paralelas a la ruta de vuelo... en otras palabras, la popa está hacia atrás, no hacia abajo.

Los detalles de cómo funciona AG varían ampliamente según el universo, pero todo es handwavium, por lo que, a efectos prácticos, es Magic.

Ejemplos: la mayoría de los espectáculos, especialmente los sabores de Trek.

Modo 2: Fuerza centrífuga
Partes de la nave giran para crear una simulación de la gravedad. La física real es que la fuerza aplicada es centrípeta contrarrestando la inercia, pero comúnmente se llama fuerza centrífuga.

Ejemplos: Babylon 5 (solo barcos de Earthforce) y AC Clark's 2001 y 2010 (tanto libros como películas)

Modo 3: encendido continuo
Algunos universos utilizan motores de empuje constante para proporcionar una fuerza aerodinámica constante. La nave apunta al destino, empuja a medias, voltea y empuja para frenar hasta llegar al destino.

Este modo se usa muy poco en las películas y la televisión modernas de ciencia ficción; se usó en algunas de las primeras películas y se usa en algunos cómics y juegos, especialmente en Albedo (tanto el cómic como el juego).

El mejor ejemplo que se me ocurre es el universo Codominion de Niven y Pournelle. El MacArthur sostiene 1G durante algún tiempo; ella es capaz de mucho más, pero no puede mantener a las personas funcionando bien por encima de 1G.

Esto también está implícito en algunas de las series de ciencia ficción más antiguas (años 40)... cuando el cohete espacial aterriza verticalmente y se muestra quemando el espacio durante todo el viaje.

Modo 4: Gravedad diferencial y esfuerzo de marea El
"Dean Drive" es un pozo de gravedad artificial e intenso creado por un proyector; hace que el barco y todos a bordo caigan a 1G (más o menos) hacia él. Tenga en cuenta que arriba en tales barcos es variable ... más atrás del centro de masa, arriba está hacia la singularidad, ya que el barco acelera más rápido como una unidad que el individuo; en el lado delantero, arriba está lejos de él, ya que el individuo se acelera más rápido que el barco en su conjunto. Esta es una función de la ley del inverso del cuadrado y se denomina tensión de marea.

El estrés de las mareas también se usa en The Integral Trees y The Smoke Ring de Niven para los árboles titulares en el Smoke Ring. Pero en este caso, es el estrés de las mareas causado por estar en órbita, no por un pozo de gravedad artificial.

Modo M: Propiedad inherente de la magia en el mundo de fantasía
Usado principalmente en Spelljammer, para el juego D&D, pero también usado en algunos otros juegos de fantasía y sus novelas relacionadas, los elementos generan una gravedad mágica, a menudo en forma de avión, ya sea por la magia de sus sistemas de vuelo o por propiedades mágicas inherentes del universo.

En Spelljammer, es el universo... una nave en el espacio en este entorno genera un campo natural de 1G hacia un plano paralelo a las cubiertas y centrado en el centro de masa. No puedes poner una bola en órbita alrededor de un barco, pero si la dejas caer por la borda, se detendrá (eventualmente) en el través, detrás o delante del centro de masa. Mantener el aire es un efecto adicional para esta configuración.

Modo nulo: ninguno Algunos no utilizan los medios para mostrar un entorno similar a la gravedad a bordo del barco.

Algunos de estos simplemente no tienen naves, por lo que toda la acción tiene lugar en el planeta.

Otros, la fuerza de aceleración no se utiliza para la simulación de la gravedad, debido a las limitaciones de combustible.

Varios programas recientes han usado esto; Las primeras temporadas de Stargate SG-1 evitaron el problema al no tener naves. Varios programas y pilotos de corta duración también tenían este modo.

Modos mixtos

Babylon 5 utiliza modos de gravedad centrífuga y artificial.

Los árboles integrales de Niven utilizan tanto la aceleración como la tensión de las mareas.

Varía de universo a universo. Por ejemplo, en Star Wars , esta explicación es todo lo que obtienes:

Se utilizaron generadores de gravedad artificial para crear un campo de gravedad estable fuera del pozo de gravedad natural de un planeta, lo que ayudó a la vida en el espacio.

(Hay más, pero ese es el punto principal).

En Star Trek , puedo darte un poco más. En el Manual técnico para escritores de Star Trek: La próxima generación (cuarta edición de la temporada), en la página 12, bajo Sistemas ambientales: Gravedad artificial , dice:

Gravedad sintética : la Enterprise utiliza una red de generadores de campo de fuerza para crear un campo de gravedad artificial prácticamente idéntico al de la Tierra. Estos generadores emplean una serie de matrices de campo de gravitones superconductoras ubicadas debajo de cada plataforma. Debido a los componentes superconductores, estos artilugios del tamaño de un disco de hockey pueden permanecer en funcionamiento durante varias horas, incluso cuando se corta la energía.

Otros universos tienen explicaciones diferentes, por lo que no existe una explicación "única para todos" para la gravedad artificial.

En Stargate Wiki, dice :

La gravedad artificial es una pieza de tecnología utilizada en varias naves espaciales y estaciones espaciales. Les permite mantener las condiciones habituales de la tripulación a bordo.

(Un poco más, pero entiendes el punto).

En mucha ciencia ficción, comienzan con una explicación simple, como las botas magnéticas en [ Conquest of Space ] (Conquest of Space - Wikipedia, la enciclopedia libre). En general, una vez que se da la explicación, como las botas magnéticas, la licencia poética permite que la película "asuma" la gravedad y tienes muchos atajos, como no tener cabello flotando, personas vertiendo líquidos, etc. (También en Conquest of Space , en el viaje a Marte, también hubo aceleración para proporcionar gravedad).

Pero no hay una explicación general.

La nave es una esfera construida alrededor de un agujero negro y campos electromagnéticos especiales la mantienen en su lugar. El movimiento se logra alimentando materia al agujero del bloque en un punto donde la masa explosiva puede pasar a través de una abertura en el casco de la nave dándole empuje. Por supuesto, esto es más lento que la luz. Más rápido que la luz ocurre al usar el agujero negro para generar un agujero de gusano. La gravedad existe por la distancia del casco al agujero negro.

El modo 1 de gravedad artificial (escala de Aramis) generalmente se agita con la mano. A veces se explica a posteriori para responder a las quejas de los espectadores.

Muy pocos dan algún intento en la historia para explicarlo.

En Babylon 5 era el signo de civilizaciones de alta tecnología. Minbari, Centauri y algunos otros tenían control de la gravedad. La Tierra y Narn no lo hicieron. Nunca explicaron cómo funcionaba, solo que no sabíamos lo suficiente para entender.

En una historia o sistema de juego de ciencia ficción que no recuerdo, tenían placas de gravedad. Estas placas, cuando están cargadas, atraen cosas hacia ellas simulando la gravedad. Lo interesante de este enfoque es que la orientación hacia arriba y hacia abajo de las cubiertas se alternaría, ya que la placa sería el "piso" de dos cubiertas.

Star Trek tenía soporte vital que, cuando fallaba, todavía dejaba la gravedad artificial funcionando pero causaba una asfixia casi instantánea. Nunca entendí que uno (en cualquier lado).