空间站人造重力
我们在地球上生活,会体验到重力作用。虽然很多时候我们都想摆脱重力,自由的飞翔,但是重力对于我们的生活和健康有很重要的作用。例如我们走路,如果没有重力,轻轻一碰地面就飘起来了,走起路来可就得手脚并用了。或许这并不坏,可是如果我们想要冲一杯热茶,谁知道却怎么也没法把热水倒出来。更要命的事情是,在失重状态下,人的骨骼和肌肉的会有严重的问题。
所以,如果要建造大规模的民用空间站,需要先解决失重的问题。一个比较有趣的方法是 O’Neill 提出的通过让空间站旋转来模拟重力。
O’Neill Cylinder
O’Neill 这种空间站的最简单的模型是一个旋转的圆桶,例如下图里面这个大型的桶状结构:
图片来源:http://imageshack.us/photo/my-images/11/1109702023694.jpg/

当然,我们要研究物理,不需要这么花哨,只需要画一个圆筒就行了:
图片来源 http://www.dvandom.com/coriolis/spacestation.html

只要让这个圆筒适当的旋转,生活在圆筒内壁的人就可以体验到模拟的重力。这是一个比较容易理解的现象,比如杂技团常常表演的水流星节目,也就是拿了一对盛有水的碗,用绳子连起来,然后旋转他们,如下图:
水流星

旋转时让碗口朝向内侧,这样水不会洒出来。原因大家也都清楚,是一种离心作用。
Coriolis Effect
但是,站在空间站内壁的人们还会体验到另外一种作用,就是 Coriolis 作用。关于这种作用,可以看下面的这个视频: