какие силы есть в космосе
Какие силы есть в космосе
1. Закон инерции. Относительность движения и покоя
Закон инерции гласит. Если на звездолет не действуют никакие силы, то звездолет движется равномерно и прямолинейно. Поскольку в реальном космосе на звездолет всегда действуют силы, то состояние равномерного и прямолинейного движения реализуется только условно, когда действием этих сил можно пренебречь. Именно так, равномерно и прямолинейно движется звездолет вдали от звезд в чистом пространстве.
Последнее не надо путаться состоянием относительного покоя звездолета в системе двух тел, когда внешние силы уравновешены (состояние покоя в точке Лагранжа).
В космонавтике часто под состоянием относительного «покоя» понимается состояние, когда звездолет находиться на стационарной орбите вокруг некого небесного тела и движется только под действие силы притяжения. В этом случае звездолет совершает движение по окружности с постоянной скоростью, оставаясь на заданном расстоянии от центрального тела.
2. Законы равномерного движения или движение с постоянной скоростью
Путь s пройденный звездолетом за время t при движении с постоянной скоростью равен:
Выражение (1) может быть определением скорости движения звездолета
3. Движение звездолета под действием силы
Если пренебречь другими силами, то в свободном пространстве на звездолет может действовать только сила тяги его двигателей. В реальном пространстве на звездолет действуют силы притяжения небесных тел, которые возникают из-за гравитационного искривления пространства, и сила сопротивления межзвездной среды.
Если на звездолет действует сила, звездолет движется ускоренно (замедленно), а траектория движения может быть прямой или кривой линией в зависимости от направления действия силы относительно вектора скорости звездолета.
4. Прямолинейное равноускоренное движение без начальной скорости
Если на звездолете включены двигатели и за равные интервалы времени пройденные пути увеличиваются, то звездолет движется ускоренно. Скорость движения постоянно увеличивается. Ускорением называется величина, которая показывает насколько изменилась скорость за единицу времени:
Аналогично ускорению звездолет может замедляться, это означает движение с отрицательным ускорением.
Путь пройденный при равноускоренном движении с того момента, когда начало действовать ускорение:
Скорость при движении из положения покоя
Если исключить время, то путь и скорость при движении с постоянным ускорением связаны следующим соотношением:
5. Прямолинейное равноускоренное движение с начальной скоростью
Если звездолет уже имел начальную скорость V0, то в приведенных формулах её надо или прибавить или вычесть. Без учета знака формулы выглядят так:
6. Основной закон динамики
Если не звездолет действует сила, то звездолет движется ускоренно (замедленно) или по кривой траектории при этом звездолет испытывает ускорение равное силе деленной на массу тела (второй закон Исаака Ньютона, конец XVII начало XVIII века).
В космосе на звездолет могут действовать три силы. Сила притяжения других небесных тел, если ракета находится рядом с таким небесным телом или телами и сила тяги реактивных двигателей и сила сопротивления среды. В первом приближении притяжением от удаленных небесных тел и другими силами, таким как сопротивление межзвездной среды, мы пренебрегаем.
Сила притяжения между небесными телами описывается формулой Ньютона:
В дальнем космосе под действием силы тяги реактивных двигателей звездолет движется прямолинейно и ускоренно. Все тела внутри звездолета, в том числе и человек, испытывают силу тяжести, которая равна ускорению, умноженному на массу тела: Р = а·m.
Сила тяги Fт реактивных двигателей равна произведению скорости истечения реактивной струи vр умноженной на секундный расход массы топлива q:
Формально ускорение, которое получит звездолет, определяется по формуле (7), где справа стоит сила тяги, но масса не является постоянной величиной. Так как при реактивном движении ракета непрерывно выбрасывает реактивную струю. Поэтому для определения скорости, которую получит ракета, применяется формула Циолковского, где учитывается уменьшение массы тела ракеты:
Из формулы Циолковского видно, что конечная скорость будет тем больше чем больше скорость истечения реактивной струи vp и чем больше из общей массы корабля будет израсходовано топлива.
Однако формула Циолковского в таком виде применима только для относительно невысоких скоростей. Для субсветовых скоростей необходима обобщенная формула Циолковского, которая учитывает релятивистские эффекты.
Тогда обобщенная формула Циолковского:
Движение звездолета на планетарной скорости описывается формулой (11) при разгоне до субсветовых скоростей надо пользоваться формулой (12). Критерий vk/c = β 2 /R, (13)
Одновременно на звездолет, движущееся по окружности, действует ускорение
9. Орбитальное движение тела
В случае орбитального движения тела сила F определяется законом тяготения Ньютона (8). Приравнивая (8) и (13) и сокращая массу тела и лишний радиус, получим:
Вторая космическая скорость или скорость убегания определяется из выражения :
Из формул (8) (13) и (14) можно установить связь между периодом орбитального вращения и радиусом орбиты
Отсюда видно, что период обращения планеты или корабля однозначно определяется только радиусом орбиты и массой центрального тела.
10. Релятивистские эффекты
Эффекты, связанные с высокими скоростями движения тел, начинают проявляться, когда скорость тела приближается к скорости света.
В формуле учитывающей релятивистские эффекты входит отношение скорости тела v к скорости света, как и ранее, обозначим β = v/c.
1. Замедление времени. Часы в звездолете идут медленнее, чем часы оставленные на Земле.
2. Масса звездолета увеличивается.
3. Длина звездолета по наблюдениям со стороны уменьшается.
Формула для замедления времени звездолета, движущегося с ускорением несколько сложна, так как использует гиперболические функции, поэтому приведу только формулы для звездолета движущегося с постоянной скоростью.
Корабль движется относительно Земли и интервал времени по корабельным часам Δtк окажется больше чем интервал времени Δtз на Земле они связаны соотношением:
Больший интервал времени в звездолете как раз и означает замедлении хода часов, как будто маятник на корабле качается медленнее. В итоге на Земле пройдет свое время, а астронавты отметят меньший интервал своего времени. Отсюда следует известный парадокс близнецов.
В заключении еще три формулы, учитывающие релятивистские эффекты.
Для удобства в формулах используются внесистемные единицы измерения.
Длительность полета на участке разгона измеренное по часам земного наблюдателя:
И время измеренное по часам корабля
Гравитация на земле и в космосе
Кузнецов А.И., Кузнецов А. Р.
До Ньютона ученые считали, что имеются два типа гравитации: земная гравитация (действующая на Земле) и небесная гравитация (действующая на небесах). Ньютон объединил эти два типа гравитации, сформулировав закон всемирного тяготения. Согласно закону, все материальные тела притягивают друг друга, причём величина силы тяготения не зависит от химических и физических свойств тел, от состояния их движения, от свойств среды, где находятся тела. С тех пор понятие гравитации прочно вошло в физику, как один из видов взаимодействия тел или частиц, оказывающих влияние на их расположение или перемещение друг относительно друга.
Поскольку первоначально экспериментальные исследования гравитации заключались в изучении скорости падения тел на Землю с относительно небольшой высоты, а средства измерения имели относительно низкую точность, то результаты часто не отражали фактической сущности процесса. В частности, это касается утверждения об отсутствии влияния плотности тела на скорость его падения. Под действием признанного авторитета Ньютона основная масса ученых того и последующего времени не подвергала сомнению правильность этого закона, хотя отдельные высказывания против него были. Однако, никаких конкретных предложений по его опровержению, уточнению или дополнению долгое время не было высказано.
Одной из главных проблем до настоящего времени считается отсутствие приемлемого объяснения природы и физической сущности этого взаимодействия, которое существует только в виде математической формулы. Ни одна из выдвинутых гипотез не в состоянии была объяснить механизм тяготения.
Одна из наиболее популярных гипотез была выдвинута в 1690 году математиком Никола Фатио де Дюилье и в 1756 Жоржем Луи Ле Саж в Женеве. Они предложили простую кинетическую теорию гравитации, которая дала механическое объяснение уравнению силы Ньютона. Из-за того, что работа Фатио оставалась длительное время неопубликованной, а описана Ле Сажем чаще встречается название «гравитация Лесажа» [1, с. 1].
Гипотеза утверждает, что сила гравитации — это результат движения крошечных частиц, двигающихся во Вселенной с одинаково высокой скоростью и интенсивностью во всех направлениях. Изолированный объект A ударяется частицами со всех сторон, в результате чего он подвергается давлению вовнутрь объекта, но не подвергается направленной силе. Однако, в случае присутствия второго объекта B, часть частиц, которые иначе бы ударили по объекту A со стороны B, перехватывается, таким образом объект B работает как экран, т.е. с направления В объект A ударит меньше частиц, чем с противоположного направления. Аналогично, объект B будет ударен меньшим количеством частиц со стороны A, по сравнению с противоположной стороной. То есть, можно сказать, что объекты A и B «экранируют» друг друга, и оба тела прижимаются друг к другу результирующим дисбалансом сил. Таким образом, кажущееся притяжение между телами в данной теории на самом деле является уменьшенным давлением на тело со стороны других тел [1, с. 1].
Сам Ньютон отмечал, что эта теория является лучшим объяснением гравитации, но он склонялся к идее, что действительная причина тяготения не является механической. Очевидно она, как все гениальное, показалась ему слишком простой для Всемирного закона.
Критики теории Лесажа отмечали множество её слабых мест, особенно с точки зрения термодинамики. Джеймс Максвелл показал, что в модели Лесажа энергия частиц непременно перейдёт в теплоту и быстро расплавит любое тело. Анри Пуанкаре подсчитал, что скорость корпускул должна быть на много порядков выше скорости света, и их энергия испепелила бы все планеты [1, с. 1].
У нас вызывает сомнение наличие в космическом пространстве большого количества частиц, движущихся с высокими одинаковыми скоростями во всех направлениях. Могут существовать только отдельные высокоскоростные потоки (звездный ветер), движущиеся строго в определенном направлении. В наше время все эти вопросы легко решаются с использованием искусственных спутников.
Из выше приведенной гипотезы следует, что все пытались объяснить действие гравитации в объеме Вселенной, т.е. во всех направлениях.
Мы считаем, что этот закон (о формуле вообще не говорим) работает только при наличии у небесного тела атмосферы и расположении другого тела внутри ее. Во Вселенной же действуют другие законы движения, о которых написано ниже.
Принято считать, что Ньютон смог на основании установленных им законов механики объяснить движение планет, что не удавалось сделать другим на протяжении примерно 2000 лет. Однако, главным недостатком закона всемирного тяготения явилось то, что построенные согласно этому закону системы должны быть неустойчивыми, т.е. не могут существовать в принципе. В рамках математического подхода явления не объясняются. Сам Ньютон не смог объяснить устойчивость орбит планет Солнечной системы, и приписывал эту закономерность божественным силам [2, с. 1].
При использовании этих законов в практических целях в начале освоения космоса и запуске первых искусственных спутников Земли ученые столкнулись с рядом трудностей. Они заключались в том, что фактическое место нахождение выведенного на орбиту спутника существенно отличалось от рассчитанного на основании установленных законов.
Поэтому, при изучении движения небесных тел приходится ограничиваться приближенным и последовательным исследованием движения небесных тел. Такой подход получил название метода последовательных приближений, основная идея которого состоит в замене основной, весьма сложной задачи, рядом более простых (но с каждым последующим шагом все более усложняющихся) задач. Следуя этому методу, небесная механика сосредотачивает свое внимание, прежде всего, на силе притяжения, происхождение и природа которой до сих пор неизвестна, но наличие, которой было установлено Ньютоном в законе всемирного тяготения [4, с. 1].
В настоящее время в небесной механике принято, что основная сила, управляющая движением тел Солнечной системы – притяжение Солнца. Однако, если бы любая планета Солнечной системы испытывала только притяжение Солнца, то ее движение было бы совершенно предсказуемо. Однако, как принято считать, из-за возмущений со стороны других планет их движение происходит непредсказуемым образом [4, с. 1].
Не только мы, но и ряд известных ученых сомневается в наличии гравитационного взаимодействия между телами в том виде, в каком оно представлено формулой, и пытаются найти ему другое объяснение.
Такие попытки предприняты нами, и их суть вкратце изложена в материалах [5, с. 53] и [6, с. 5]. В данной публикации постараемся более аргументированно объяснить наше видение гравитации и закономерностей движения космических тел.
Считаем, что существующее ранее, до открытия Ньютоном закона всемирного тяготения, утверждение ученых, что имеются два типа гравитации: земная и небесная, отличающиеся друг от друга, было правильным.
Как известно, Земля окружена воздушной оболочкой, называемой атмосферой. Каждый горизонтальный слой атмосферы сжат весом верхних слоев. Причину сжатия раскроем ниже. Поэтому давление в нижних слоях атмосферы больше, чем в верхних. Очевидно, что причиной падения яблока на землю, согласно существующей легенды, а также всех других тел, является общеизвестное давление на них выше расположенного столба атмосферы. Известно, что все, расположенные на Земле, предметы и объекты испытывают это давление, которое удерживает их на поверхности. Равноускоренное падение тел в атмосфере, по мере их приближения к земле, вызвано непрерывно увеличивающимся над ними весом атмосферного столба. Это и есть объяснение физической сущности и механизма земной гравитации или иначе закона тяготения.
Существующие отличия плотности атмосфер звезд, Земли и других планет, обуславливают значительное различие ускорения свободного падения для их условий. Это свидетельствует о несоответствии названия закона (всемирный) и непригодности его математического описания для оценки движения и взаимодействия тел в космическом пространстве.
За пределами атмосферы эта гравитация не действует. Это объясняет наличие там состояния невесомости. Перемещение тел в космосе происходит в основном под действием реактивных сил и энергии движущихся газопылевых потоков.
По нашему мнению, в основе закона распределения планет по орбитам, скоростей их обращения вокруг звезды и вращения вокруг собственной оси лежат принципы, изложенные в гипотезе извержения вулканов и наличия суперзвезд (ГИВиНС) [7, с. 195]. Потоки звездного ветра, извергаемые из звезд, образуют воронку, наподобие вихря или торнадо. При этом по наружной поверхности воронки высокотемпературные потоки звездного ветра движутся с большой скоростью по спирали вверх. В это же время по внутренней поверхности конуса воронки, вращаясь в противоположную сторону вниз движутся «холодные» потоки межпланетного газа и плазмы. Эти потоки обеспечивают давление, удерживающее планеты на орбитах и атмосферу вблизи их поверхности.
Извергающиеся вдоль стен жерла с большой скоростью, вихревые потоки звездного вещества обеспечивают планетам подъемную силу и сообщают им вращательное движение вокруг Солнца и собственной оси по внутренней поверхности конуса (рис. 1).
Расширение конуса воронки способствует увеличению диаметра орбит планет по мере удаления их от поверхности звезды. Существующее в центральной зоне вихря разрежение создает центростремительную силу, удерживающую планеты на круговой орбите [6, с. 5].
Начальная скорость звездного ветра достигает сотен километров в секунду, постепенно снижаясь по мере его удаления, чем объясняется уменьшение скорости движения по орбите планет наиболее удаленных от звезды.
Согласно предложенной гипотезы, обращение и вращение планет Солнечной системы [6, с. 5], а также устойчивость их положение на орбите определяется не силой гравитации, а уравновешиванием воздействия двух противоположно направленных потоков: снизу исходящего от Солнца потока солнечного ветра, вращающегося против часовой стрелки, а сверху опускающегося вниз по внутренней стороне конуса спирального потока межпланетного газа и охлажденной плазмы, вращающегося по часовой стрелке (рис. 1). Стабильное положение планет на орбитах обеспечивается взаимодействием внешнего и внутреннего потоков. Так увеличение скорости наружного потока при коронарных выбросах на Солнце, сопровождается увеличением разряжения внутри воронки, а, следовательно, и пропорциональным повышением скорости опускающегося внутри потока. Это способствует выравниванию сил, действующих на планету снизу и сверху. Аналогично, увеличение количества выбросов с поверхности Солнца, приводящее к снижению скорости опускающегося потока, сопровождается уменьшением их количества и скорости внешнего потока.
В данном случае сила тяготения планет и прочих материальных и газовых частиц к Солнцу обеспечивается движением внутреннего спирального потока, возникающего вследствие создаваемого разряжения внутри конической части воронки.
В качестве подтверждения наличия внутреннего спирального потока можно привести пример движения самолета по спиральной траектории при срыве в штопор и результаты наблюдений движения космических аппаратов. Так в результате действия сопротивления атмосферы спутник начинает спуск по спирали [8, с. 1]. При достижении внешних пределов Солнечной системы первыми космическими аппаратами «Пионер-10» и «Пионер-11» была обнаружена замедляющая сила неизвестной природы, отличная от всех других известных сил, влияющих на аппараты.
Очевидно, используя подъемную силу и скорость внешнего потока, можно добиться значительной экономии топлива и времени при запуске космических аппаратов и выводе их на требуемую орбиту. Знание направления потоков звездного ветра в космическом пространстве и их использование (аналогично океанским течениям) облегчит перемещение космических аппаратов по просторам Вселенной. Для изучения таких потоков можно использовать искусственные спутники Земли.
Наблюдениями со спутников установлено, что в межпланетном пространстве мчится направленный от Солнца поток вещества, получивший название солнечный ветер. Он представляет собой продолжение расширяющейся солнечной короны и состоит в основном из водорода, гелия и электронов. Частицы солнечного ветра летят со скоростями, составляющими несколько сот километров в секунду, удаляясь от Солнца на многие десятки астрономических единиц — туда, где межпланетная среда Солнечной системы переходит в разреженный межзвёздный газ. Вместе с ветром в межпланетное пространство переносятся и солнечные магнитные поля.
Наиболее вероятно, что движение галактик и других космических тел, т.е. расширение Вселенной, осуществляется за счет звездного ветра в смеси с газами и космической пылью. Именно он служит основной движущей силой ее расширения.
Для более точного определения движения космических тел в качестве математической модели предпочтительнее использовать известную в физике и используемую в аэродинамике формулу гидравлического сопротивления [9, с. 129]:
где F – сопротивление движению тела в среде, Н;
с – коэффициент, зависящий от формы тела, безразмерное число, значение его
берется из таблицы или может определяться экспериментально;
А – площадь наибольшего сечения тела в плоскости перпендикулярной
направлению потока, м2;
— относительная скорость равная векторной разности скоростей тела и
потока, заданных относительно неподвижной системы отсчета, м/с.
По нашему мнению, данная формула соответствует наиболее точному описанию всех процессов и многообразия видов движения тел в космическом пространстве.
Таким образом, в результате проведенного анализа имеющихся литературных данных о тяготении предлагается следующая гипотеза:
— в основе распределения планет по орбитам, скоростей их обращения вокруг звезды и вращения вокруг собственной оси лежит не гравитация, а воздействие на них двух противоположно направленных потоков: снизу исходящего от Солнца потока солнечного ветра, вращающегося против часовой стрелки, а сверху опускающегося вниз по внутренней стороне конуса спирального потока межпланетного газа и охлажденной плазмы, вращающегося по часовой стрелке;
— тяготение планет и прочих материальных и газовых частиц к Солнцу (звездам) обеспечивается движением вниз внутреннего спирального потока, возникающего вследствие создаваемого разряжения внутри конической части воронки;
— для наиболее точного описания движения тел в космическом пространстве в качестве математической модели предпочтительнее использовать известную в физике формулу гидравлического сопротивления из раздела аэродинамики.
Почему космонавтам недоступна искусственная гравитация?
В космосе, хотя все массы во Вселенной подчиняются силе гравитации, как обычно, не ощущается «верха» и «низа», как на Земле, поскольку космический корабль и всё, что у него на борту, ускоряется гравитацией с одинаковой скоростью.
Если поместить человека в космос, подальше от гравитационных воздействий, испытываемых им на поверхности Земли, он испытает невесомость. Хотя все массы Вселенной продолжат притягивать его, они продолжат притягивать и космический корабль, поэтому человек будет «плавать» внутри. В сериалах и фильмах типа «Звёздный путь», «Звёздные войны», «Боевой крейсер „Галактика“ и множестве других нам всегда показывают, как члены команды стабильно стоят на полу корабля вне зависимости от прочих условий. Это потребовало бы возможности создания искусственной гравитации – но с учётом законов физики в том виде, в котором мы их знаем сегодня, это слишком трудная задача.
Капитан Габриэль Лорка на мостике „Дискавери“ во время симуляции битвы с клингонами. Всю команду притягивает „вниз“ искусственная гравитация – на сегодня технология из области научной фантастики
С гравитацией связан важный урок принципа эквивалентности: равномерно ускоряющаяся система отсчёта неотличима от гравитационного поля. Если вы находитесь в ракете и не можете выглянуть наружу, у вас не будет способа понять, что происходит: вас придавливает „вниз“ сила гравитации или равномерное ускорение ракеты в одном направлении? Эта идея привела к формулированию общей теории относительности, и, спустя более чем сто лет, это самое правильное из известных нам описание гравитации и ускорения.
Идентичное поведение мяча, падающего на пол, в ускоряющейся ракете и на Земле демонстрирует принцип эквивалентности Эйнштейна
Есть ещё один трюк, который мы могли бы использовать: заставить корабль вращаться. Вместо линейного ускорения (разгонной силы ракеты) можно получить центробежное, в котором человек на борту будет чувствовать, как его притягивает корпус корабля. Этим знаменит фильм „2001: космическая одиссея“, и эта сила при достаточно большом корабле была бы неотличима от гравитации.
Но это и всё. Три типа ускорения – гравитационное, линейное и вращательное – единственные в нашем распоряжении силы, оказывающие гравитационное воздействие. И для находящихся на борту космического корабля это большая, большая проблема.
Концепция космической станции 1969 года, которую предполагалось собирать на орбите из использованных ступеней программы „Аполло“. Станция должна была вращаться вокруг центральной оси и порождать искусственную гравитацию.
Почему? Потому, что для путешествия в иную звёздную систему придётся ускорять корабль по пути туда, а по прибытию – замедлять. Если вы не сможете защититься от этих ускорений, вас ждёт фиаско. К примеру, чтобы разогнаться до „импульсной скорости“ „Звёздного пути“, до нескольких процентов от скорости света, пришлось бы выдержать ускорение в 4000 g в течение часа. Это в 100 раз больше ускорения, которое предотвратит ток крови в вашем теле – весьма неприятная ситуация, как ни крути.
Запуск шатла Колумбия в 1992 году показывает, что ускорение ракеты происходит не мгновенно, а длится достаточно долгое время, много минут. У космического корабля ускорение должно было быть гораздо большим, чем может выдержать человеческое тело
Более того, если вы не хотите быть невесомым во время долгого пути, и подвергаться ужасным биологическим эффектам вроде потери костной массы и космической слепоты, необходимо, чтобы на ваше тело действовала постоянная сила. Для других сил, кроме гравитации, это не было бы проблемой. К примеру, для электромагнитного воздействия можно было бы поместить команду в проводящую оболочку и это устраняло бы все внешние электромагнитные поля. А потом внутри можно было бы устроить две параллельные пластины и организовать постоянное электрическое поле, заставлявшее бы заряды двигаться в определённом направлении.
Эх, если бы гравитация работала так же.
Схематическая диаграмма конденсатора, две параллельные проводящие пластины которого имеют одинаковые по величине и разные по знаку заряды, что создаёт между ними электрическое поле
Никаких „гравитационных проводников“ не существует, и от гравитации нельзя защититься. Невозможно создать равномерное гравитационное поле между какими-нибудь пластинами в определённом участке пространства. Причина в том, что в отличие от электричества, создаваемого положительными и отрицательными зарядами, гравитационный „заряд“ бывает одного типа, масса-энергия. Сила гравитации всегда притягивает, и с этим ничего нельзя поделать. Придётся делать всё возможное с тремя доступными типами ускорения – гравитационным, линейным и вращательным.
Подавляющее большинство кварков и лептонов Вселенной состоят из материи, но для каждого из них существуют и частицы антиматерии, гравитационные массы которых не определены
Единственным способом создать искусственную гравитацию, способную защитить вас от эффектов ускорения корабля и придать вам постоянное притяжение „вниз“ без ускорения, было бы открыть новый тип отрицательной гравитационной массы. У всех открытых нами частиц и античастиц масса положительна, но это инерциальные массы, то есть, массы, имеющие отношение к ускорению или созданию частиц (то есть, это m из уравнений F = ma и E = mc 2 ). Мы показали, что инерциальная и гравитационная массы для всех известных частиц совпадают, но пока не проводили достаточно тщательных проверок для антиматерии и античастиц.
Коллаборация ALPHA ближе других экспериментов подошла к измерению поведения нейтральной антиматерии в гравитационном поле
И в этой области эксперименты идут прямо сейчас! В эксперименте ALPHA на ЦЕРН получили антиводород — стабильную форму нейтральной антиматерии — и сейчас работают над изоляцией её от всех других частиц на низких скоростях. Если он окажется достаточно чувствительным, мы сможем измерить, в какую сторону антиматерия будет двигаться в гравитационном поле. Если она будет падать вниз, как и обычная, тогда её гравитационная масса больше нуля, и её нельзя использовать для создания гравитационного проводника. Но если она будет падать вверх, это изменит всё. Единственный экспериментальный результат внезапно сделает искусственную гравитацию физически возможной.
Возможность получить искусственную гравитацию соблазнительна, но она требует существования отрицательной гравитационной массы. Такой массой может стать антиматерия, но это пока неизвестно.
Если у антиматерии будет отрицательная гравитационная масса, тогда сделав потолок комнаты из антиматерии, а пол из материи, мы сможем создать искусственное гравитационное поле, постоянно притягивающее вас „вниз“. Построив оболочку корабля из гравитационного проводника, мы защитим всех внутри него от сил сверхвысокого ускорения, которое иначе было бы смертельным. И, что самое прекрасное, люди в космосе больше не будут страдать от отрицательных физиологических эффектов, от нарушения вестибулярного аппарата до атрофии сердечной мышцы, досаждающих современным космонавтам. Но пока мы не откроем частицу (или набор частиц) с отрицательной гравитационной массой, искусственную гравитацию можно будет получить только через ускорение.