Hraní v SF: Pod tíhou 0g

Všimli jste si, že v 90% SF mají na lodích umělou gravitaci, ale nevyužívají ji k ničemu jinému, než ke svému pohodlí? Ve skutečnosti s sebou gravitika nese spoustu problémů.
Napsal sirien
Umělá gravitace je docela příjemná věc. Umožňuje vám stavět lodě s cool architekturou a chodit v nich po zemi. Šetří náklady producentům. Nevyžaduje moc velkou nápaditost od autorů. Zvláště, když se celá ošetří pomocí jakéhosi umělého gravitačního pole.
Ve skutečnosti takřka pokaždé, když se někde ukáže umělá gravitace, tak dojde mezi autory a fanoušky k tiché, automatické a velice užitečné dohodě – gravitika se prostě neřeší. Důvod je prostý – gravitika je natolik mocným principem, že by mohla snadno zrušit celý image seriálu a kompletně jej ovládnout.

Ale začněme od začátku - podle moderní fyziky (teorie relativity) je gravitace zakřivení prostoru způsobené hmotou a vykazuje zcela shodné vlastnosti jako zrychlení (o okolí neinformovaný pozorovatel není schopen rozlišit, zda zrychluje, nebo zda se nachází v gravitačním poli). Představit si to můžeme tradičně jako gumovou plachtu, která se prohne pod vahou hmoty, což samozřejmě stahuje okolní objekty k ní, případně je udržuje na kruhových drahách okolo (obrázek ukazuje pouze 2D versi, skutečná gravitace je 3D).
Další teorie mluví o tom, že gravitace je tvořena částicemi - gravitony - na které by mělo být teoreticky možné nějakým způsobem působit (zatím nebyly objeveny. V jejich prospěch ale mluví hromada výpočtů a také to, že gravitace se šíří rychlostí světla, kterou se pohybují všechny elementární částice). Problém je v tom, že by to nejspíše stálo strašné množství energie.

Tím se dostáváme k první věci, která je na umělé gravitaci v seriálech divná - je jednosměrná. Nahoře a dole je pro celou loď stejné.
Ve skutečnosti by existence umělého gravitačního generátoru nejspíše vedla ke kulovým lodím s generátorem ve svém středu. To nicméně spousta lidí neshledává moc estetickým. Naštěstí pro ně převést umělou gravitaci do plochy místo do bodu není až tak velký problém. Stačí prohlásit, že umělá gravitace se generuje pomocí rovinného pole, které vzniká mezi dvěma kolejnicovými vodiči. Taková gravitace by však stále byla obousměrná - vesmírné lodě by tudíž měly architekturu rozdělenou podle středové roviny, přičemž "dole" by bylo v obou polovinách "směrem ke středu" (je to kvůli tomu, že by byla dost hloupost využívat jen jednu půlku gravitačního pole, když už ho energeticky živím celé).

Druhá věc, která je na umělé gravitaci v seriálech podivná, je ta, že jí nikdo nepoužívá k boji.
Na Enterprise: "Odteleportujte výsadek na nepřátelskou loď!" "jistě pane" ... u nepřátel hystericky: "Pane, máme problém, skupina vetřelců se objevila na sedmé palubě!!!"
--
Na nepřátelské lodi, znuděně: "Pane, skupina vetřelců se objevila na sedmé palubě!" "Idioti. Zdesetinásobte gravitaci na sedmé palubě".

(abych byl spravedlivý, tak zrovna tohle bylo jednou využito v seriálu Andromeda).
Takový pojem jako třeba raketa s gravitační hlavicí má taky docela zvuk (o případných následcích při útoku na planetu ani nemluvě).

Všechna tahle využití nás staví před jednu zásadní otázku. Jak vlastně ona umělá gravitace funguje?
V zásadě se dá říct, že ji lze rozdělit na dva druhy - na skutečnou gravitiku, která skutečně vyváří nebo manipuluje se zakřivením prostoru nebo s gravitony, a na falešnou gravitiku, která k simulaci gravitačních efektů využívá jiné fyzikální síly.

O skutečné gravitice vám toho nijak moc neřeknu, protože to je prakticky čistě záležitost SF. Čistě herně si je ale dobré odpovědět na následující otázky:

  • Kolik energie gravitika vyžaduje (hlavně v poměru k věcem jako je případný FTL pohon nebo jiné SF srandy)? Osobně bych vám upřímně doporučil prohlásit, že energetické požadavky rostou se silou umělé gravitace exponenciálně, jinak skončíte u lodí, které se vzájemně lisují protichůdnými gravitačními poli (štít z gravitačního pole je super věc - a k jeho rozumnému proražení potřebujete vlastní gravitační pole...).
  • Na jakém principu funguje? (zda něco křiví prostor, zda něco ovládá přímo gravitonový proud...)
  • Existuje jeden gravitační generátor ovládající gravitaci na celé lodi/stanici (a jak velký?), existuje takových generátorů několik, nebo je gravitace tvořena např... částicemi, které prochází skrze podlahu v malých urychlovačích? (Tahle varianta třeba umožňuje, aby na celé lodi byla jednosměrná gravitace, kterou je možno lokálně měnit. Vyžaduje nicméně vysoké stropy (aby vás nahoru nepřitahovala podlaha nad vámi) nebo gravitaci s krátkým dosahem (co do krevního oběhu, chůze atp. vám bohatě stačí, když bude gravitace ve výrazné míře fungovat do půl metru nad zemí)
  • Jak se gravitika využívá ve zbraňových, obranných, případně jiných (např. pohonných) technologiích? Případně proč se v nich nevyužívá?


Falešná gravitika je trochu větší sranda, než ta umělá - můžeme jí dosáhnout zrychlením (což je ale dost krátkodobé, takže to ani nebudu moc řešit), odstředivou silou nebo elektromagnetismem.

Elektromagnetismus je asi nejsnazší varianta - máte kovové podlahy a máte elektromagnetické boty. Není to gravitace, ale na zemi vás to udrží vcelku spolehlivě. Když k tomu dodáte trochu rozumného interiéru (z kovu, do dna šálků (uzavřených, s brčkem) dáte malé magnety, možná nějaký magnet v kombinéze, aby se dalo pohodlně sedět na židlích a podobně), tak můžete dosáhnout docela rozumně obyvatelného prostředí. Samozřejmě budete stále potřebovat nějaké ty dvě hodiny ve fitku, abyste si drželi kondici.
Taková varianta je poměrně snadno představitelná a zároveň je také poměrně funkční. Magnety nemusí být ani nijak moc silné, stačí, když vás přichytí k zemi, abyste neodplouvali při každém kroku.
Samozřejmě tahle varianta neřeší takové vtípky jako třeba sprchování a jiné.

Odstředivá síla, na druhou stranu, umožňuje vytvořit gravitaci, která bude skoro k nerozeznání od té pravé. Nebudu ji vysvětlovat nějak moc detailně, protože myslím, že jste všichni někdy na pouti seděli v centrifuze.
Idea je taková, že vesmírné lodě budou mít podobu válců (ať už dutých nebo ne), které budou rotovat a tím vytvoří gravitaci směřující od středu ven (vzhledem k vyrovnání setrvačnosti z té rotace by podlahy nesměly být úplně kolmé na poloměr, ale trochu nakloněné, ale to už je detail).
Taková gravitace vám poskytne plný repertoár možností - včetně sprchy, jídla na talíři nebo třeba sexu.

Osobně se mi tenhle princip pro lodě dlouho moc nelíbil, přecejen - vesmírná stanice v podobě rotujícího prstence? ok. Ale válcová loď mi prostě nepřišla zrovna moc hezká.
Pak mě ale napadl docela rozumný kompromis. Představte si dlouhou vesmírnou loď, podobnou například Battlestar Galactice, podobný předek, podobná záď s motory, ale místo středového prostoru s hangáry by tam byl umístěn válec, který by rotoval okolo nehybné středové osy, poháněn nějakým elektromagnetickým polem. V takovém válci by fungovala gravitace, mohly by tam být umístěny obytné prostory a ošetřovna, na zbytku lodi, která by neměla podobu válce, by se normálně operovalo s elektromagnetismem.
Loď tak za pomoci nám známých technologií může vypadat docela rozumně a přitom mít na palubě umělou gravitaci.
Zdůvodněním pro takovou variantu může být např. vyšší stabilita lodi (když vám rotuje válec a schytá zásah, tak se rotace třeba zpomalí, to ovlivní gravitaci na palubě...), nějaký technoblábol ohledně případných FTL motorů nebo cokoliv jiného.

V souhrnu není až tak moc zapotřebí využívat v SF "pravou" gravitiku, která s sebou přináší dost problémů co do zpracování případně ještě více co do alternativních využití. "Falešná" gravitika nám s trochou snahy přinese obdobný komfort bez dalších větších potíží, zároveň prostředí s ní bude působit tak nějak autentičtěji (nebude tak vzdálené realitě).
Na druhou stranu... lodě jako Enterprise, Millenium Falcon nebo třeba Odysey (SG) s nimi jen tak nepostavíte. Tenhle článek neměl být nějakým očerněním gravitiky, jako spíše snahou ukázat alternativní možnosti ze kterých si můžete vybrat, nebo na jejich základě vytvořit další.

PS - pokud někoho napadla další možnost architektury lodí s umělou gravitací na principu odstředivé síly, prosím do diskuse, díky :)
Napsal sirien 12.02.2009
Diskuze k tomuto článku již probíhá, můžete se přidat zde.
Obsahuje 37 příspěvků.
Věděli jste, že...
Na d20.cz můžete mít svůj vlastní blog. Pokud chcete napsat o nečem, co alespoň vzdáleně souvisí s RPG, můžete k tomu využít našeho serveru. Tak proč chodit jinam? >> více <<
Jak se chovat v diskuzích
Přehled pravidel pro ty, kteří k životu pravidla potřebují. Pokud se umíte slušně chovat, číst to nemusíte. >> více <<
Formátování článků
Stručné shrnutí formátovacích značek zdejších článků, diskuzí, blogů a vůbec všeho. Základní životní nutnost. >> více <<
ČAS 0.17175197601318 secREMOTE_IP: 54.166.172.33