Можем ли мы сделать высокое ускорение безопасным для нашего тела благодаря этому гравитационному трюку?

Основной вопрос: это очень похоже на старый вопрос о том, что произойдет, если вы упадете в черную дыру. Вы правы в том, что вы не почувствуете ускорения из-за гравитации как такового, но вам все равно придется беспокоиться о приливных силах. Они имеют сложную геометрическую зависимость - вблизи центра плоской массы ими можно пренебречь.$M$, а для сферической массы они падают как$1/r^3$(или$1/M$на горизонте событий), поэтому$M$должен быть действительно большим — вам, безусловно, нужно оставаться за горизонтом событий, если вы когда-нибудь захотите покинуть свой «космический корабль». Человек не может выжить, пересекая горизонт событий черной дыры солнечной массы, но может выжить, пересекая горизонт сверхмассивной черной дыры. Так что вам нужно$M$быть во много-много раз больше Солнца, и вам понадобятся ваши двигатели, чтобы разогнать его до скорости, близкой к скорости света, за достаточно короткое время. Из уравнения ракеты (я знаю, что это неприменимо в релятивистских ситуациях, но неважно), количество начального топлива, которое вам понадобится, экспоненциально зависит от конечной скорости, которую вы хотите достичь. Итак, начальная масса ($M$+ топливо) должна быть экспоненциально больше, чем масса Солнца. Так что не практичный вид транспорта.

Второстепенный ответ: я не думаю, что эта концепция достаточно реалистична, чтобы ученые потрудились дать ей название. Вы должны назвать это Техникой Мациоровского или как-то так!

Третичный ответ: единственное известное мне подробное описание этого механизма можно найти здесь (научная фантастика на этом сайте значительно различается по твердости).

Я думаю, ты прав. Из-за принципа эквивалентности свободно падающему телу будет казаться, что оно не имеет ускорения, в отличие от тела, стоящего на земле, что эквивалентно тому, что земля толкает тело так, что оно ускоряется вверх и, следовательно, испытывает нормальную силу. с земли. Поскольку ускорение свободного падения будет зависеть только от расстояния между двумя объектами, независимо от плотности или массы более легкого объекта (или его компонентов), при условии, что масса большей массы постоянна. А благодаря равномерному ускорению компонентам тела (костям, плоти и т. д.) нет необходимости «толкаться друг о друга» только для того, чтобы двигаться с ускорением толкающей стены или земли.

Используя уравнение для гравитационной силы

Другая проблема связана с приливными силами. Существует разница в силе на части объекта, расположенные ближе к большой массе, и на части, удаленные от нее. вы могли бы использовать

Затем возникает проблема торможения. когда вы тормозите, вы должны замедляться, а когда вы замедляетесь, вы снова чувствуете нормальную силу на стенах, поэтому убедитесь, что вы замедляетесь медленно. а также, вы не можете остановить свой корабль вблизи большой массы (или на большой массе), если у него М намного больше, чем у Земли. В конце концов, сила, вызванная большой массой, все еще существует, даже когда вы останавливаетесь, поэтому вы почувствуете гораздо большую силу на стенах или земле, чем на земле.

Это мой ответ до сих пор, не учитывая релятивистские ситуации.

Я не разбираюсь в общей теории относительности, но вижу проблему в вашей схеме. Возьмем за нашу инерциальную систему отсчета ансамбль далеких звезд. Всякий раз, когда тело имеет ускорение$\textbf{a}$относительно инерциальной системы на него действует сила инерции, равная$\textbf{F}_{inertial}=-m\textbf{a}$, где$m$это масса тела. Теперь предположим, что большая масса$M$в вашем примере стоит неподвижно (двигатели выключены). Тогда тело массы$m$с падением на большую массу именно с таким ускорением, какое требуется для уравновешивания силы инерции действующей на нее силой тяжести, т.е. баланс сил на теле дает$\textbf{F}_{gravity}+\textbf{F}_{inertial}=\textbf{0}$. Теперь включаются двигатели, и большой массе придается ускорение, скажем,$\textbf{a}'$. Если$\textbf{a}'<\textbf{a}$то меньшее тело будет приближаться к большему телу, поэтому, чтобы удерживать его на постоянном расстоянии, нам понадобится$\textbf{a}'=\textbf{a}$. Если вы будете ускорять большее тело дальше, меньшее тело будет удаляться от него. Это связано с тем, что в то время как более крупное тело имеет двигатели для противодействия инерционным силам, действующим на него, когда оно ускоряется на$\textbf{a}'$, меньшее тело не имеет таких средств, а только гравитационное притяжение большей массы. Если$\textbf{a}'>\textbf{a}$затем тело будет удаляться, что приводит к ослаблению гравитационного притяжения на нем, и так по замкнутому кругу, пока меньшее тело (почти) полностью не оторвется от большего тела, после чего оно будет катиться с (почти) постоянная скорость.