太空旅行離不開人造重力，該如何實現？

電影《安德的遊戲》中 ，主人公安德和他的隊友們第一次走進零重力戰鬥室，發現自己漂浮在空中，變得手足無措，難以分清方向。作為戰鬥學校的一個重要訓練項目，零重力室無論在電影和小說中，都有著重要的位置。

在安德的世界中，人類已經可以在太空中產生人造重力，安德在到達ISL（Inter Stellar Launch，內恆星空間站）之後，他們已經可以像在地球上一樣，正常地進行日常生活，而不用像「天宮」中的宇航員一樣，漂浮在艙內。在小說中，傳奇指揮官馬澤·雷漢（Mazer Rackham）曾經告訴安德，重力的操控是從蟲族學來的某種重力增強技術。

我們目前顯然還沒有遇到如此強大的蟲族，那麼在目前的技術條件下，人類是否可以在空間站產生人造重力呢？

粗放的實現方法：住在「圓筒」里

從理論上來講，最直接的一種方案當屬通過旋轉空間站來實現：我們可以讓一個圓筒狀的空間站沿著軸線轉動，從而使得在居住在圈桶內壁的人員感受到一種人工重力效應，這就是著名的離心效應或者向心力作用。

形象點來說，就好比在旋轉的洗衣機滾筒中，衣服都會貼在兩邊的筒壁上，而並非漂浮在中間的水裡。

不過這樣的空間中還會有另外一個問題，那就是科里奧利效應。這種效應可以這樣理解：假如我在地球上，要在一個轉動的圓盤上面走一條（相對於地面）的直線，那麼我實際走出的路線，在這個圓盤上看來卻是一條彎曲的曲線。似乎在圓盤參照系中，我受到了一個額外的力的作用，垂直於我的運動方向，這個假想的力就是科里奧利力。

剛才我們提到，人造重力可以在一個不停旋轉的空間站中實現，所以這種效應也會影響人們在旋轉空間站中的生活。問題在於，這種科里奧利效應會在多大程度上影響空間站成員的生活呢？

在上面圖片中這種圓筒狀空間站中，對於自由落體運動，下落的高度越高，橫向的偏離就越大，而圓筒空間站的半徑越大，橫向的偏離就越小。如果我們把空間站的半徑建造得足夠大，那麼這種科里奧利效應造成的自由落體橫向偏離就會變得很小。

更直觀一點來說，如果我們建造一個半徑10千米的圓筒空間站，在離內壁1米的高度讓一個小球自由落體，那麼小球落地之後的橫向偏離只有不到1厘米。這樣的偏移程度對空間站中的正常生活就沒有明顯的影響。其實科里奧利效應在地球上也照樣存在，因為地球也會自轉的不是？但是我們正常走路開車打網球，也從來沒有因為科里奧利效應受到任何的影響。

實際上模擬出來的重力加速度是轉速和圓筒半徑同時決定的。只有我們做的空間站半徑足夠大，轉速不需要很大即可保證某個合適的人工重力，這樣科里奧利效應也會被控制得很小。

上面討論的這種圓筒狀的空間站只是「人造重力」模型中比較簡單的一種。20世紀70年代，曾經有過很多的不同的空間站設計，另外一種比較簡單的設計則是甜甜圈狀的空間站。

蟲族科技可能是什麼？

上面我們提到了如何在整個空間站中製造人造重力，但是在實際操作中（以及電影小說中），宇航員們難免需要在空間站里提供一個特別的無重力區域，來適應太空中的失重環境。那麼在空間站的設計中，又怎樣達到這樣的目的呢？

其中一個重要的方式，就是建立分層。不管是哪種空間站，都可以建立分層，即在距離旋轉中心（旋轉軸）不同距離的地方建立居住區，距離中心越近，人造重力就越小。如果我們站在空間站的中心，那麼人造重力就為零了，但是越靠近中心，科里奧利效應就越明顯。所以如果把電影中的「戰鬥室」建立在空間站中軸上面的話，當人們從門口跳進來時，旋轉會造成科里奧利效應等不必要的麻煩，也會影響訓練的效果。

在《安德的遊戲》中，零重力戰鬥室的設計就更加聰明一些：中間的戰鬥室是不轉動的，只有外部的生活區才轉動。這樣，戰鬥室的旋轉所導致的問題就不會發生了。

說了這麼多，其實ISL上「從蟲族學來的」的神秘的重力控制技術並非上述幾種之一，小說中也並沒有給出明確的線索。不過如果我們大膽設想的話，除了我們提到的幾點外，產生人造重力還可以使用加速過程，比如讓ISL一直處在一個加速過程中、讓ISL在廣袤的宇宙中勻加速前進，或者讓它在一個靠近行星的地方懸停，但這是個很浪費能源的方案，不是長久之計。

還可以讓ISL攜帶一個大質量的物體。在所有備選的物體中，小型黑洞可能是個不錯的選擇，比如捕捉很多小質量黑洞，放在一個裝置中，就可以產生相應的重力，但是從捕獲到儲存，按照現在的理論，都還只是天方夜譚，而且帶著地球這麼重的物體，ISL的機動性簡直會變為零。

所以，我實在想不出一個現實的理論來為《安德的遊戲》中的ISL提供重力，不過，在一個存在超距通信「安塞波」的故事中，無論出現什麼樣的技術都不足為奇了吧