火星救援中的飞船，则贴心的使用旋转加重力的飞船设计，让人能够在可理解范围内，接受飞船里的地球重力环境的科学原因，比粗暴的以我有“重力发生器”、“重力控制仪”来解释飞船内环境，进步了许多。重力作用在物体上的作用点叫重心。最后，我们介绍一下重力知识物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
用什么方法可以在宇宙飞船上产生重力？
人造重力的意义极其重大。人类不可能永远待在地球上，宇宙旅行势必是长期的。依靠虫洞进行宇宙旅行在目前看来并没有可行性，如果人类未来1000年移居外太空就亟待解决人造重力问题。除了，暗物质，负能量这些遥遥无期的技术。目前为止，理论上只有三种办法可以人为制造重力。最可行就是依靠离心力模拟重力其实离心力在高中并未涉及过多，因为它和惯性力一样，只是个虚拟力。
其目的就是在“平衡”参考系内的物体受力问题。离心力对应的力是向心力。大家可以想象一个场景。现在有一个巨大的圆盘，直径10米，你可以坐在圆盘上。如果此时圆盘以低速转动，那么你除了一开始能感受到身体倾斜，等匀速转动后，你就可以静止坐在圆盘上了。如果在圆盘外面的人观察你，他会说，你受到了圆盘给你的摩擦力，这个力指向圆盘中心点，正是它拽着你旋转，这个力就是向心力。
可是换个参考系，坐在圆盘上的你感受不到自己受力了。因为你以圆盘为参照物会发现自己是静止的。如果外面的人大声告诉你：你受到了圆盘的向心力，而你自己却认为自己静止。那么你的脑海中就会设想：自己受到了与圆盘向心力相反的力并与其抵消了，其实这就是你为了解释自己静止不动而虚拟的假想力。同样地，我们可以让飞船旋转，制造离心力。
在飞船内部的人，感受到这种离心力就相当于重力。我们可以调节旋转的速度和力矩，把这种离心加速度模拟到9.8m/s²。这样宇航员就会感觉自己站在地面一样了。第二种方式就是应用等效原理的加速度制造重力广义相对论中的等效原理告诉我们：当飞船以9.8m/s²的加速度飞行时，其里面的人就会和站在地面上同样的感觉。
但是这种方式并不持久，因为一直维持飞船的加速需要巨大能量，考虑到狭义相对论的质速关系。一直加速会导致其飞船质量越来越大，维持其加速用到的能量就成指数爆炸式增长，越接近光速其需要的能量越呈指数增长。别说可控核聚变，就是用上全宇宙的物质作为可控核聚变的燃料都不能冲破光速。所以这种方式几乎没有可行性。第三种方式很笨，就是制造大质量高密度飞船人可以制造一个大质量高密度飞船，把驾驶舱设在飞船顶部。
我们知道星球表面的的重力加速度g=G*M/(r^2)。由此我们可以得知，星球表面的重力加速度与其质量成正比，与半径的平方成反比。这种方式其实理论上并不可行，即便飞船的质量算成1万吨。要模拟出地球的重力加速度，其飞船半径就得r=(6.754×10^(−11)×10,000,000/9.8)½≈0.02625m的半径。
为什么科幻片里的飞船都自模拟地球重力？
科幻片里的飞船自模拟地球重力，原因有两点一是长时间、远距离星际航行下生理的需求。二是节约制片成本，迎合观众审美。地球上的生物在地球重力环境下生存了几十亿年，目前发现最古老的生物化石距今42亿年，可以说地球（年龄45.5亿年）形成不久，就出现了生物。生物所有的身体器官全部在地球重力环境下工作。长时间失重条件下，生理机能不能适应。
星际航行对身体健康的影响恒星之间的距离动辄以光年计，拿距离地球最近的恒星比邻星b来说也要4.2光年，假设飞船速度可以达到0.1倍光速，要飞40年，再加上加速和减速的时间，估计时间更长。小说《三体》中，三体外星人就是从比邻星b的行星起航，到达地球要4个世纪。三体文明的飞船最高速度正是0.1倍光速。不要说星际航行，就是在太空站工作的宇航员在宇宙中工作久了身体也会出现问题。
失重除了导致宇航员骨质损失外，还会导致宇航员肌肉松弛，衰老加速。失重还会使人体内心血管功能产生病理性变化。免疫系统不能正常工作，比如T淋巴细胞不能很好增殖，数量远少于在地球上的数量，体内迁移以及联系信号也不正常。如此以来容易被外来致病菌侵袭。还有一点，人类寿命毕竟有限，远距离的星际航行不是一代人完成的。
就会出现爷爷出发，孙子到达的现象，甚至要走十几代人。而失重会影响人的生育能力，并且不利于胚胎发育。总之，从科学角度来看，科幻片中宇宙飞船自模拟地球重力是非常合理和必要的。节约制片成本，迎合观众审美首先，如果整部电影都是在失重状态下飞来飞去，对演员、设备、场景以及后期制作要求很高。当然，重金之下必有勇夫，只是制片人得大出血了。
电影是商业化的，成本和回报是发行方最关心的。其次，观众习惯审美角度是地球上发生的事和存在的物。虽说是科幻片，观众看的也是片中的故事情节而不是去学科普。所以太空场景必然不可或缺，但很多情节还是像地球重力下发生的一样，观众容易理解接受。综上所述，科幻片中的自模拟地球重力环境是符合科学道理的。但是，是影片发行方的良心制作，还是别有用心就不好说了。
悟空问答，有问有答，且听大狮来答题。在很多科幻大片中，经常会看到一种技术，那就是能够模拟出重力效果的人造重力技术，也就是自模拟地球重力。那么，这种技术会不会是原作者或者编剧脑洞大开的创作呢？又或者像很多人认为的那么样不过是为了节约拍摄成本呢？实则两者皆不是，而是基于科学上的一个常识，那就是人体如果长期处于失重状态会引起健康问题，特别是需要在始终的情况下活动更是如此。
而且失重情况下，宇航员在诸如进食、喝水等等这些基本的生活上必须的活动都会变得非常困难和危险。其实，即便是人处于与地球重力不等的重力环境中，也会有种种不适应，更何况是完全失重的状态呢。所以，人造重力对于太空远航来说是非常非常重要的。只是现在的科学水平尚处在探索阶段，尚未能达到实际可以应用的水平。但是，这并不影响在科幻大片表现这个概念。
为什么一些科幻片里的飞船都自模拟地球重力？
大致上有三点因素，导致科幻片里的重力设定，都接近地球重力。第一：拍摄能力限制：本身地球上拍摄的，如果不假设飞船重力是地球一样的，就会大幅度增加拍摄成本和表演难度。拍摄非地球重力环境，也就是最近二十年左右，利用电脑影像技术，才得以手段成熟和降低成本。早期的、低成本的科幻片，甚至没有考虑过重力问题，比如，人类在地球两倍重力或50%重力的环境下，动作应该是什么样的？抛出物体时会是什么样的运动轨迹.....这不是给自己找麻烦吗？！关于重力环境....编剧和导演表示：“俺们不解释，就这样，爱看不看”。
随着电影制作技术的提高，以及观众接受力、知识量的提高，现在有些科幻片，已经从重力下手，来增强自己的卖点，比如前几年的太空救援，就基本是失重环境表演，拍摄难度其实很大，基本就是靠电脑后期处理，直接看拍摄时的原片……那就没法看了。火星救援中的飞船，则贴心的使用旋转加重力的飞船设计，让人能够在可理解范围内，接受飞船里的地球重力环境的科学原因，比粗暴的以我有“重力发生器”、“重力控制仪”来解释飞船内环境，进步了许多。
第二：情景代入需要：设定为地球重力，观众容易接受和理解剧情的展开。重力变化，会使人的行为和飞船舱室布局，有很大区别，观众目前也只对地球重力和失重环境，比较好理解。例如：战斗警报拉响时，星舰里跑动的舰员、忙碌的剑桥指挥中心、舰长站在巨大的弦窗前（还得披个斗篷）……可以很好的把观众代入星际版的战争巨舰感受里。
而真实的星舰，肯定会把主控指挥系统放在最核心、最安全的内部，怎么可能暴露在外呢？！重力环境设定为地球重力，很好的为大家营造了熟悉的情景氛围。第三、人类习惯因素：当人类真的可以在星舰上模拟重力时，肯定会把地球重力系数设定为标准数值，在地球长大的人类，对这个重力最舒服，动作效率也更高、更准确，对身体健康的保持也最好。
再说说科幻片：科幻片，分真科幻和假科幻。真科幻，不管作者脑洞多大，也会尽量贴近现实，减少不合理情景设计。比如，流浪地球，在重力设定上，就有地球常规重力、失重及引力牵扯，三种的设定和转换，完美可能达不到，但力求真实是肯定的。假科幻，很多，尤其是美国科幻电影，例如：星球大战中，战机在太空里盘旋飞行、近距追逐、机炮互殴……战士下了星际飞船，拔出激光剑互砍……星河战队，跨星系人海战，步枪打大虫……靠谱吗？对于这样的科幻电影，就别问重力环境的问题了。
你就当是科幻版的二次世界大战、殖民战争、爱情故事....看，不就得了，让你的逻辑思维休息一会儿，跟着节奏爽就是了。最后，我们介绍一下重力知识物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的施力物体是地心。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比，计算公式是：G=mg，g为比例系数，重力大小约为9.8N/kg，重力随着纬度大小改变而改变，表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。
重力作用在物体上的作用点叫重心。受力物体：物体本身。在物理学上，万有引力是指具物体之间加速靠近的趋势。万有引力是自然界的四大基本相互作用之一，另外三种相互作用分别是电磁相互作用、弱相互作用及强相互作用。万有引力是上述相互作用中作用力最微弱的，但是在超距上万有引力仍然具有较大吸引力的作用。在经典力学中，万有引力被认为因引力场发生作用。
在广义相对论上，万有引力来源于存在质量对时空的扭曲，而不是引力场的作用。在量子引力中，引力微子被假定为重力的传送媒介。前不久一项实验推翻了引力场存在的猜测。地球的吸引作用使附近的物体向地面下落。方向总是竖直向下，但不一定是指向地心的（只有在赤道和两极指向地心）。万有引力是太阳系等星系存在的原因；没有万有引力天体将无法相互吸引形成天体系统。
为什么感觉科幻片里的飞船都自模拟地球重力？
首先，自模拟重力是为了成本的考虑。如果在一部影片的拍摄当中，全部镜头都用无重力的太空环境的话，肯定会增加影片拍摄和后期制作的成本。任何导演都不希望看到一部影片额外成本的增加。第二点。是为了让电影更符合逻辑。在科幻片当中，我们都可以使用飞船在星际中穿梭，那么我们的文明和科技肯定更加的发达，到那时候会更加注重人性化，宇航员的身体会更受重视。
那么模拟重力就是模拟地球的环境，这样对宇航员的身体会有更好的保障，对在太空中的工作也起了很大的作用，很大的帮助。第三点，在科幻电影当中，如果有多个环境的话(指的是地球重力环境和失重环境)会给影片的制作增添更多的创意镜头，可以给拍摄电影的时候有更多的灵感。打个比方，如果飞船某个部位失火，在没有重力的环境下，宇航员拿着灭火器，对着失火的部位喷射的话，他肯定会被反作用力推向另一侧，达不到灭火的效果。
科幻片中太空飞船里的人如履平地，那么里面的重力是如何产生的呢？
科幻片中的人工重力大多是采用离心力和曲率发动机来实现的。星际迷航中星舰用的是通过释放能量将飞船底部的空间扭曲，扭曲程度达到一个地球质量的水平。使用曲速引擎来实现。现实中，至少在目前，人工重力暂时没有什么理论基础。现在只有一种实现方法就是旋转的离心力来替代重力。那种不靠离心力的人工重力暂时还没办法实现，因为人类对引力的认知还很有限。
基本力即自然界的4种基本力 万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力。现在已经知道,自然界中总共4种相互作用力，除引力之外的其他3种都可用量子理论来描述。电磁、弱和强相互作用力的形成是用假设相互交换量子来解释的。但是,引力的形成完全是另一回事,爱因斯坦的广义相对论是用物质影响空间的几何性质来解释引力的。
在这一图像中,弥漫在空间中的物质使空间弯曲了,而弯曲的空间决定粒子的运动。人们也可以模仿解释电磁力的方法来解释引力,这时物质交换的量子称为引力子,但这一尝试却遇到了理论上的很多困难。上个世纪后半叶以来,不少科学家提出了各种大统一理论,希望将四种力用一种理论统一起来,但都遇到这样那样的困难,其中只有弱力和电磁力的统一（称之为电弱力）较为满意。
