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惯性阻尼器是什么?

时间:2019-08-17 18:40:00来源:IT技术作者:seo实验室小编阅读:50次「手机版」
 

惯性

如果你看过《星际迷航》,一定为里面的先进科技所折服,脑洞大开的黑科技遍地都是,今天就来了解一下惯性阻尼器是什么,以及为什么需要它。

如果你上过中学,估计会听老师说过一个苹果的故事,就是一个人坐在苹果树下,突然一个成熟的苹果从树掉下来,砸在那个人的头上,结果他发现了一个伟大的定律,这个人就是牛顿,他发现的定律就是牛顿运动定律。牛顿一直在想,为什么苹果为什么要掉到地上,而不是掉到天空中,因此他发现万有引力,是由于地球的引力导致苹果掉到地面。同样,他发现任何一个普通的物体,如果给它一个力,它就会有运动起来。大家坐过汽车就会发现,当汽车在加速时,感觉座椅背会给坐着的人一个推力,从而让这个人运动起来。可以看到人要运动起来,也必须有一个力作用到这个人身上。这个力多大才合适呢?比如神州飞船,宇航员是躺在上面的,就是减少加速时对一部分身体的作用力,这样增加了身体的接触面积。不过,一个人受到多大的力才可以接受呢?这个是由人的心脏来决定的。如果作用力太大,导致心脏不能把血泵到相应的肌肉,那么肌肉就会缺血坏死。一般来看,这个作用力不能大于3G(G是地球重力加速度),比如有一些战斗机加速太快,就会导致飞行员突然缺血晕迷。其实我们大家每天都能感觉到一个G的重力,比如你坐在办公室里,如果一天不动一下,就会发现屁股很痛了,就是因为屁股受到G大小的作用力。同样,飞机也有长长的跑道,原因就是让加速慢一点,让人受到作用力小一些,这样就感觉到舒服很多。美国的大牛马斯克想使用火箭当作飞机,这样的想法是好的,但是怎么样解决加速作用力的问题呢?不可能要求每个旅客都可以受得起3G的作用力,也不可能每个人的心脏都有这么强劲。这条路看来还是慢慢长路。

平时我们见到最多的光,其实认为也是最简单,最正常的东西了,其实对光的本质认识不是很久,才几十年时间,从量子力学建立起来才认识到光的本质。最开始认为光是无限快的,通过任何距离没有时间,其实光是有速度的,只不过它是目前所有发现的物质里,是速度最快的,它的速度大约为每秒30万公里。如果我们要星际航行,速度不能太慢,否则还没有飞出太阳系,人就开始死亡了,这样失去了意义。因此航行的速度必须比较快,比如达到光速的一半,也就是每秒15万公里。这时问题就来了,如果从静止加速到这个速度,并且按力不能大于3G的要求,那么需要多长时间呢?这个时间计算下来需要500万秒,也就是两个半月左右。显然目前没有人可以受得了这么长时间的加速,那么怎么办呢?这时就需要发明一个惯性阻尼器了,它的作用就是让飞船加速时人还是像地球一样,只有受到G的作用力。

可见这个惯性阻尼器的作用非常大,没有它基上不可以做星际航行。那么这个惯性阻尼器怎么样来实现呢?其实这个东西就是人为地制造一个类地环境,以便来消除加速度惯性力引起的反作用力。要消除这个作用力,必须有一个反作用力在星舰内部,让这个拉力把人的惯性力进行平衡。那么这个拉力在星舰内怎么样产生呢?这个要使用爱因斯坦的广义相对论,创造一个人造引力场。不过,目前还没有什么方法来实现这个引力场,科学家一直在这个方向上研究不停,那一天造出来了,就可以进行星际间航行了。如果你也想参与研究,赶紧先学习一下广义相对论。

深入浅出Matplotlib

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