人造重力真神奇

　　前面曾经讲到，习惯于地球重力（引力）的人类，要保障走出地球以后的生命安全，在诸多需要解决的问题中，有一个重力适应问题。任何宇宙航行都是一个长时间的过程，其间也有重力适应问题，理想的情况就是创造与地球引力相当的人造重力。为了更好地了解人造重力问题，这里先对它的理论根据——加速度与引力等效稍作介绍。

　　加速度与引力等效是爱因斯坦广义相对论的一个重要概念。广义相对论认为，任何加速度都相当于引力；引力作用可选择一个适当的加速度来消除。

　　其实，加速度与引力等效并不是到广义相对论才出现的。大家都非常熟悉伽利略的比萨斜塔实验，它证明所有物体在地球引力作用下都以相同的加速度落向地面。根据相对论的观点，也可以看作是地面在加速向上运动，而物体是静止的。在这里，我们就看到了加速度与地球引力等效，只是在当时没有人能解释清楚这是为什么。

　　在日常生活中，我们也能接触到加速度消除引力的事例。乘电梯时，电梯上升，感到身体变重；电梯下降，感到身体变轻。如果电梯的缆绳突然断开，电梯在地球引力作用下自由下落，即1g加速下落，会感觉失重飘浮，因地球引力被自由下落的加速度抵消了。还有飞机作抛物线飞行，在从最高点下落中的失重，也是飞机自由下落抵消了地球对它的引力。再如人造地球卫星和航天飞船绕地球飞行诱导产生的失重和微重力环境，也是它们的离心加速度与地球对它们的引力大小相等、方向相反而相互抵消形成的。对人造地球卫星和航天飞船的运动来说，由于离心加速度的参与，使它在地球引力作用下的简单下落，变成引力作用下沿圆形或椭圆形的轨道运动。

　　根据加速度与引力等效原理，有人建议将载人火星飞行飞船的密封座舱分成两部分，在飞船惯性飞行时让两部分对称地绕飞船旋转，开始时旋转速度快一些，让其产生与地球重力相当的人造重力，沿途逐渐降低旋转速度，到接近火星时，让人造重力正好与火星重力相当，使人的生理逐渐过渡到与火星重力环境相适应。我们在讲太空城时，讲到用自旋产生人造重力，其理论根据正是加速度与引力等效。我们还将讲到，宇宙飞船加速度飞行可以创造人造重力。

天上方数日，人间几千年　　1g加速宇宙航行