科幻片中大型宇宙飛船中宇航員可以像在陸地中一樣行走，現實中能否實現及此系統的原理是什麼？
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相同問題：
為什麼不以不停自轉的飛船來提供等效重力？
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好萊塢拍攝的太空科幻片中星際遠航中，深度睡眠和模擬重力是十分常見的，不知現實中有沒有這樣的系統，以及這樣的系統原理是什麼？
個人認為用大型離心式艙段比較可行，未來幾十年從技術上也有可能實現。磁力鞋只能部分解決走路的問題，但人體太複雜，雖然腳被吸住了，但五臟六腑還都浮著，長期來講還是有問題。
當然，如果未來在引力研究上有突破，能夠人造重力場，那就牛 了
在科幻電影電視中，大家都看過一類看似輪胎輪廓的空間站，這一類空間站就是自轉環形空間站。
大家都知道在太空沒有重力，也就沒有前後上下左右可言，所以人和物品都處於漂浮狀態，這種失重狀態，短時間來嘗鮮玩玩還可以，長期下去就不利於生活和工作了，同時也對人體健康不利。
要在太空長期停留，就必須製造人工重力，在當前科學理論下，唯一方法就是利用勻速圓周運動的向心加速度來模擬重力加速度，向心加速度和重力加速度並不完全相同，假如向心加速度真的代替了重力加速度，我們生活在環形自轉空間站的內壁之上，與生活在地球表面上相比，日常現象會出現很多細微差別，比如自由下落的東西不再垂直下落到地面，而是出現可覺察到的軌跡偏移和落點（不再有「搬起石頭砸到自己的腳」的俗話了），在幾層樓的高度內就出現可覺察到的輕重變化（幻想一下，體重超標時，就從一樓爬上二樓，即可成功減肥了，減肥不再痛苦！），沿空間站自轉方向的順向運動就出現可覺察到的超重，逆向運動就出現可覺察到的失重（逆向跑步時即可減輕體重，即時減肥不再是夢！！），沿軸向運動剛正常。
但在失重的太空，在目前科學理論下，向心加速度是模擬重力的最好也是唯一的選擇，至少能幫助我們實現上下前後左右。（題外話，在相對論中，直線運動加速度跟重力加速度是等價的相同的，但很顯然，我們不能一直處於直線加速中，不然原想停留於某星球的空間站就變成了航行於宇宙中的飛船了，而且肯定沒有足夠的燃料讓飛船一直加速飛行下去。）
那麼，怎麼設計自轉環形空間站呢？其實自轉型空間站的基礎設計公式十分簡單，其實是初中物理水平，公式是：a=r4π^2n^2。
自轉環形空間站有三個關鍵參數，一是向心加速度a，決定在模擬重力的大小；二是轉速n，決定了人類能否在空間站舒服地生活工作；三是半徑r，決定了建造空間站的工程難度。從公式可以看到，該向心加速度a跟空間站半徑r和轉速n成正比，半徑r越大，轉速n越快，向心加速度a就越大。
相信大家都玩過坐轉椅之類的遊戲，你坐在轉椅上轉上十幾十圈，你發現自己頭暈腦脹，難分前後左右上下，走路不穩而摔倒地上，所以對旋轉空間站就有一個關鍵問題，就是轉速，所以必須找出一個人類普遍可舒適承受的最高轉速，在該轉速之下，一般人都能適應不會眩暈。
曾經看到資料提到，經過NASA的研究，貌似得出自轉空間站的人類可適應的最高轉速應該不能超過4轉/分鐘。顯然轉速越小，人就越舒服，但從公式可以看到，轉速越小，那麼空間站的半徑就必須造得很大，不用說你們也知道，空間站越大，就越超出人類的工程能力，花錢就越多。
終上所述，假如模擬重力為1G，即a=1G=9.8，轉速為4轉，即n=4r/min=1/15 r/s，那麼按公式a=r4π^2n^2，空間站半徑r=a/（4π^2n^2）=9.8/（4*3.14*3.14*（1/15）*（1/15））= 55.9m。
就是說假如自轉空間站的模擬重力為1G，轉速為4轉/分鐘時，環形空間站的半徑為55.9米。這顯然比當前的國際空間站要大很多，但這應該也沒有超出全人類的太空工程能力，只要世界各國捨得出錢的話。哈哈哈！
再多說一下，要讓這種環形空間站安全自轉，有一個十分緊要又致命的問題要解決，就是必須讓空間站里所有物資（包括人員）的質量分布均勻，質心必須保持在自轉軸上，不然會自轉不穩定甚至引發空間站解體（例如地球上的冰川海水的流動也會引起地軸指向變化）。這就要求空間站上有一個實時靈敏響應的質量補償系統，確保質心自始至終都保持在自轉軸上，才能應對人員走動、物資移動等引發的質量分布不均問題。
因此，環形才是最容易布置質量補償系統的形狀，這樣才容易實時調動配重塊去補償質心失衡。有人提到過最簡單廉價的工程方案，就是用一根繩子兩頭各拴一個太空艙來自轉。質心太容易失衡了，還不如一根棍子，宇航員變換一個姿勢，就會失衡。看過電影地心引力嗎？還記得女主駕駛俄羅斯飛船逃離國際空間站時被降落傘繩拴住的情形嗎？那就是被繩子拴住後質心失衡的後果。
我認為建造自轉環形空間站最大的技術挑戰，不是把成千上萬噸的工程物資送上太空，而是如何設計配重塊補償系統/質心維穩系統，這個系統必須足夠靈敏可靠，才能實時應對空間站里人員物資來來往往引發的質量分布不均問題。諷刺的是，空間站越大越重，對應這個系統的要求就越低，越小越輕，要求反而更高，正好與運送物資上太空的運輸能力相反，太搞笑了，哈哈哈！
挺有趣的問題。電影Interstellar裡面的太空船，正正是利用太空艙旋轉所產生的「離心力」而產生模擬重力的。你可能問，這太空艙旋轉多快，才能夠產生足夠的模擬重力呢？我們來計算一下。
借用一下電影Interstellar的概念圖。
Interstellar的太空船設計是這樣的，最左邊的「小箭咀」就是模擬重力的方向：
我們知道，離心力方程是這樣的：
電影表示太空船的半徑為31米，假如我們需要產生地球的重力（9.8m/s^2)，那太空船的轉速可由以下計算得知：
看，才0.562 radians per second，也就每11秒轉一圈而已。
四種相互作用中，只有萬引的強度最弱（雖然作用距離較遠）
引力場能達到地表附近效果的，目前已知的只有等地球質量天體附近能夠產生如此強的引力場，然而如果能夠進一步提高物質密度，是可以放寬對質量總量和距離的要求的，不過遺憾的是受電磁力影響，物質是不太好壓縮的，而且即便能壓縮，還要考慮潮汐力的影響。所以，用質量產生引力場是個死胡同，除非你不介意開一個差不多地球大小和質量的飛船。
然而路並沒有完全封死，根據廣相，引力場等效於一個恆定加速場。所以，想要在一個尺度和質量相對合理的飛船上獲得類似重力場的效應，只需要產生/製造一個加速場就可以了。
最直接的方法就是恆定加速度直線運動，不過這裡又有一個大問題，我們的宇宙是有一個速度極限的（光速），這個極限導致你即使能以恆定加速度運動，很快便會接近這個極限，然後速度就上不去了，無法長時間持續下去。
不過，如果改直線運動為封閉曲線運動（比如圓周運動）讓運動方向不斷改變，無需持續加速，也可以達到類似效果，這就是類似電影太空漫遊里的那種環形空間站轉動產生類似引力場效應的場景了。
另外，用其它作用場替代引力場也在考慮範圍內，然而，剩下的三種相互作用中，核強和核弱的作用距離實在太小了，無法搞的太大，能用的就只剩電磁了，問題在於如果用電場，大多數物質都是電中性的，引入電荷又不安全；如果用磁場，大多數物質是弱磁性的，有些甚至是阻磁的，有些是強磁的，在勻強磁場中的表現不一致，而且導體切割磁力線運動又會產生電流不安全。只有寄希望於能夠找到我們仍未發現的新類型的相互作用（第五種基本力）或者現有相互作用里有我們未知的效應上了（這個基本上不可能了）。
在UC高達的世界觀里，某些大型的飛船，比如0079的飛馬級，還有z的阿伽瑪，zz和獨角獸里都出現過的新阿伽瑪，還有其他很多型號想不起來了。在居住區的部分是通過迴轉來產生重力，就是把人甩到壁面上。同理殖民衛星也是這樣。具體轉速要達到多少才能夠讓人順利的行走，還有具體怎樣實現，這個就不是很清楚了。而且高達里殖民衛星的重力是略微小於地球重力的，宇宙飛船里應該更小一點吧。我個人來看這個是目前最有可能實現的人工產生重力的科技。
具體到美國的一些科幻作品中，出現的重力應該都沒有具體說明是什麼科技。星戰里那麼小個飛船里都有重力，應該是很普遍的系統了吧。我記得ps4的殺戮地帶里是開了氧氣就有重力也是很神秘。飛船旋轉產生的離心作用與重力效果等同
基於某種我們完全不了解的原理……
倒是有簡單的方式可以實現，就像三體艦隊一樣，一半時間加速，一半時間減速。
也就是說為了維持重力，可以反覆加減速……
電影《星際穿越》和《火星救援》里的宇宙飛船都是採用離心力代替重力的方法模擬地球重力的，也就是飛船上的環形艙以一頂速度旋轉，產生離心力，宇航員就可以在這些環形艙內自由行走，甚至使用跑步機什麼的，但是只有宇航員再飛船的環形艙內才會感到重力其他艙內還是漂浮的。環形艙的半徑和轉速都是大學問，如何使達到的離心力與地球重力相似以及旋轉的能量問題都需要很高的技術含量。不過我認為這種技術在10到30年都不是特別難突破的問題。至於像《星際迷航》里巨型飛船里的人造電磁吸引產生的重力短時間內人類技術是不可能達到的。
火星救援中有個太空艙，像倉鼠跑步的輪子一樣，不斷的轉動，利用離心力產生重力，宇航員站在倉壁內側
so
我是這麼想的……
旋轉啊什麼的，有很大難度，很多操作停下來就需要多消耗燃料。
人工重力還沒有影子。
so，我想的是，電影中沒說，但也許這些人經歷過生物改造。
比如說全耳蝸人工，尤其是半規管。
半規管內的天然液體被替換為生物相容性好的液態磁流體，甚至可以改造整個半規管。行走的時候也可以分辨上下了，通過電腦內帶的一個標準水平面數據，從人造的可產生精確磁場的耳廓驅動半規管內的液體，使人感覺到特定的方向（如果改造人多了，也可以用在vr遊戲和電影上）。
這讓一般的沒有受過太多訓練的普通人，也能避免太空暈。
鞋子上有電磁鐵，衣服上有動態感應設備（就和外骨骼的類似），可以適時的切斷和打開電磁鐵，讓人吸附在某些地方（當然電池技術就要進步了）。
而防止骨質流失，可以在專門的電驅動的離心艙內進行，飛船本身不會劇烈移動，而且導致的飛船滾動，可以靠下一次離心機鍛煉中逆向旋轉重新靜止。
所以……所以……這個飛船的成員最好是偶數。物理的四大基本力統一理論出來之前，製造重力沒戲了，環形旋轉式的空間站是目前能實現偽重力的唯一辦法了，真想想電影遊戲一樣，空間站，飛船能夠和地球一樣產生重力，還得靠物理的四大基本力統一理論，要是真能統一了，人類就應該能用核聚變發電，電力通過某種手段轉變成萬有引力，進而產生重力，順便也能製造反重力引擎，大型殲星艦動力得以解決，宇宙殖民成為可能
除了旋轉，目前沒有別的辦法好像。天才在左瘋子在右里提到的反重力粒子不知道能否在未來解決這個問題。重力不是靠萬有引力產生的，是靠大質量的物體空間扭曲產生的。如果飛船上能產生扭曲空間的裝置我覺得才是最終解決方案。
模擬重力確實算是航天器里的「高配置」，一般有航天員足底吸附裝置和飛船旋轉離心力裝置。吸附的好理解，用磁力或其他方式將航天員的腳粘在飛船「地板」上，天宮裡面航天員腳上勾著的帶子有同樣的作用，但這種方法只起固定作用。
如果長期駐留微重力環境，航天員身體生理上會有很大的變化（如骨質疏鬆、體液再分布），現在天宮航天員採用拉力帶和企鵝服增加身體所受的壓力，但都不能全面模擬重力。影視作品中出現的飛船旋轉產生離心力確實是個比較好的解決方法，但受限於航天器的結構強度和動力消耗，想像一下小時候坐的轉椅，把轉椅放大幾十倍一轉轉上好幾個月是什麼樣子。
火星救援里的赫爾墨斯號有一個專門的環形旋轉倉，這個難度忒大，結構強度，介面密封都是難題。就像樂高積木，兩塊插在一起感覺很結實，如果是二十塊一字排開就不那麼結實了。星際穿越的飛船是自身整體旋轉，貌似還靠點譜。
總之是需求推動發展，現在載人航天活動都在近地軌道，最多也就駐留幾個月。以後深空探索都是以年為單位的，發展模擬重力還是很有必要的。
電影《星際穿越》末不是有個場景么？人類逃離地球之後所居住的「太空漂浮空間」是個圓筒的形狀，人類居住在圓筒內壁上…可以說是一種產生「重力」的方法吧？
其實是拍攝成本問題吧。沒重力特效成本太高
這個問題的話，我覺得應該可以從向心力入手，做出這一個力，就可以模擬重力
我覺得大家想多了，人類航天業在可預見的很長時間內都不會考慮為宇航員提供模擬重力這種奢侈需求。電影之所以要這樣拍，無非是因為這樣拍起來成本低，順便還能顯得科技牛x。
如果哪天真發明了什麼無工質推進技術，再加上用不完的能量，既然大家都覺得環形旋轉的飛船不夠酷炫，可以考慮讓飛船飛出個彈簧形狀的路徑不就好了。
靠旋轉的離心作用雖然可行但轉速低速效果不明顯，高轉速的話人會不可避免產生眩暈感帶來的生理問題可能更嚴重。
離心力並不能完美模擬重力，旋轉半徑太小還是會眩暈，多大半徑才夠大，我也不清楚
四大力學統一，重子，反重子，反重力，人造重力
可以在鞋上加上磁鐵。。。
現實沒有達到科幻電影中那種水平：深度睡眠主要目的是避免長時間飛行身體老化，而避免身體老化需要把人體冷凍起來，體內所含水分冷凍時會把細胞撐破，那就game over了；實現人工重力個人猜想需要對引力產生機制進一步分析，是否可以通過建立某種場來控制對身體的引力，這個也太科幻了
也有一種磁力鞋的方式。
鞋底裝上電磁鐵，走路的時候可以吸在地板上，想飛的時候關掉磁力就可以了。
當然也能吸在立面甚至天花板上(失重環境本身就不分「上下」)，飛檐走壁so easy~
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