科幻电影，在太空中旋转的空间站产生重力，好像有了上下的感觉是什么原理？ _空间站

看过美国科幻片《星际穿越》这部电影的观众可能都曾经发现里面出现一架与众不同的空间站，空间站规模很大，总体呈圆环状，而且一直在太空中不停的旋转，空间站里面的宇航员则像在地球上走路一样行走，这就是因为空间站因为旋转产生了类似地球上的重力的缘故。

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为什么这个旋转空间站有类似地球重力的效果呢！这其实很好理解，道理也很简单，就是因为这个旋转的空间站产生了离心力，如果你不理解，你可以想象一下旋转的陀螺，它在旋转时就有一个向外的甩的力量，或者你拿一根绳子，一端系上一个重物，然后把它甩起来，就能感觉到它对我们的手有一种牵引力，那么绳子另一端的重物为什么没有飞出去呢？正是由于绳子的牵引作用，同样的道理，人在旋转的空间站中，也会受到空间站旋转的离心力，但由于脚蹬在空间站外边缘的内侧，因此既不会飞出去，又能因为感受到空间站的旋转离心力而能像这地球上一样活动了。

这样的空间站很巧妙的解决了人在太空中如何向在地球表面一样生活的难题。随着宇航技术的发展，这样的空间站必然会出现，预估世界航天大国的下一代空间站很可能就会造成这个样子。

不过这样的空间站需要很大的规模才行，因为规模小的话，空间站就必须转速很快，但是如果转速太快，人体就会受不了，因为容易让人感觉旋晕，所以这样的空间站不可以做的太小，我认为世界各国应该在这样的空间站上合作一下，先进行整体性设计，之后每一个参与的国家都做一段太空仓，然后在太空中把它们连起来，形成一个巨大的圆环，直径很可能需要超过一公里，当它在太空中旋转起来之后，人类就可以在里面如同地表上一样走来走去了。

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简单的讲就是通过离心力模拟重力，越外围离心力越大，模拟的重力就越大。

但是达到1G的离心力这个自传体会非常大。

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1、你并不能直接感觉到引力/重力我们站在地表，重力是地球引力的一个分力，另一个分力使得我们得以随着地球自转（毕竟地表并不是惯性系）。但我们站立时，能直接感觉到的只有一个来自于接触面（通常是脚底）的支持力。失去或减小这个支持力我们就会有一种坠落的感觉，俗称失重。这是由于重力均匀作用于我们全身，而支持力只作用于接触面，需要通过人体组织层层传递才能（在整体上）与重力平衡。二力平衡使得我们静止于地表，也使得我们在竖直方向上收到一定的挤压。我们习惯了这种挤压，所谓失重就是由于这种挤压感减弱或缺失而引起的。在宇宙中悬浮（不受力）或在重力作用下自由落体（只受引力）对我们的感官来说，是一样的。

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2、我们需要并制造的与其说是人工重力，不如说是人工支持力为什么我们要在飞行器中制造人工重力？是为了更好地模拟地球上的感觉，从而使我们从事（在地球上锻炼的）各种工作时不会有太多的不适，并能有更高的效率。那我们在地球上是什么感觉呢？受到一个向上的支持力，并保持静止不动。那你回过头看一下旋转的飞行器/空间站，为了跟着飞行器/空间站一起旋转，你需要一个向心力（否则你会匀速直线地飞走），因此你压迫脚下的飞行器内壁，内壁也给你一个支持力用于提供你所需要的向心力。所以从一个惯性系（能看到飞行器在旋转）来看这件事，你受到一个支持力，并且随飞行器在转。到此为止没有任何多余的事情。

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3、惯性力但是“人工重力”这个问题的核心在于飞行器上的人的感觉，也就是说从惯性系解释清楚了并没有什么卵用，得回到飞行器这个非惯性系上去考虑，这时候就会牵扯到惯性力。惯性力是指非惯性系中为了保持物理规律的形式而引入的假象的力。通常我们总会强调后半句也就是惯性力是虚假的、现实不存在的力。但前半句其实更为重要，即，在非惯性系中，引入惯性力才能维持物理规律的形式。我们在地面上，重力和支持力相互平衡使我们得以静止。那么从飞行器上的人的感受来说，受到一个支持力，并且（除了随飞船旋转外）与飞船保持相对静止，那为了日常叙述方便，就需要引入一个惯性力来和支持力平衡，这个惯性力讲道理才是所谓的人工重力。（在旋转的情况中，这个惯性力也就是俗称的离心力。）

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4、如果从更高的知识层面来看这件事（个人见解，或许有误）等效原理很多人或多或少都有所了解，它是广义相对论的核心。等效原理指出受到引力可以等效为做一个加速运动。在这种等效下，可以将万有引力转变为时空的扭曲。听起来好像很高大上很不明觉厉，通俗讲来就是：引力我们感觉不到，暂时不管它→我们受到一个地面来的支持力→我们“理应”加速上升（远离地球），但我们“事实上”保持了静止，好矛盾？→假设时空有一种扭曲，抵消了远离的过程→矛盾解除，那我们在一个加速的非惯性系中，为了保持物理规律的形式要引入惯性力→这个惯性力“恰好”和一开始没管的引力等大同向耶，还都感觉不到。绕了一大圈好像并没有发生什么变化。等效等效，说白了就是换个视角看世界的意思。世界还是那个世界，但视角变了视野也会略有不同。回到这个问题上就是：既然重力本身可以等效为一个惯性力，那我只需要构造一个加速系统就会自然而然地出现一个惯性力来作为“人工重力”了。

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【科幻电影，在太空中旋转的空间站产生重力，好像有了上下的感觉是什么原理？】学过中学物理的，都会明白，有一种现象叫做离心现象，物体能够围绕某点旋转，是由向心力维持的，物体在边缘保持不动，受到相反的作用力，这种相反的作用力，正可以充当重力，mv2÷ R＝mg