地球上能模拟出来像太空一样完全没有重力的环境么？

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在地球上，能模拟出类似于太空失重的部分感受，但是，真的做不到太空中失重的完全状态。

首先要明白，太空失重，绝不仅仅只是感觉不到重量，如果感觉不到重量，在地球上可以很简单的实现。

而太空失重，一个重点是没有重力场，既没有着力点，所以地球上的任何模拟，都有一个向心力作为着力点，比如飞机俯冲，比如风洞实验等等。

另一个重点是太空失重，没有压力场，这就是宇航员为什么要穿厚重的宇航服，宇航服的作用，就是在宇航服内制造适宜人体的压力场，来保证人体获得适当的压力。

下面说一个每个人都向往的太空失重性爱吧，这是想着容易，但几乎无法做到的事，因为没有着力点，那简单的动作也就可望而不可及，因为需要压力场，无法做到亲密无间。而在地球的模拟中，你根本无法体验没有着力点的尴尬，和无需穿戴压力装置。

所以说，在地球上，可以模拟太空失重的部分感觉，但体会不到真正的太空失重。

首先，“没有重力”这种说法是不严谨的，理论上讲地球体物体产生的重力是无限远的，任何地方都可以感受到地球的重力！

那么太空中为何感受不到重力呢？因为太空中的人一直在做“自由落体”运动，所以感受不到重力！有点蒙？说明你对失重的定义还认知不够！方便起见，假设宇宙中只有地球！

随便在马路上捡起一块石头朝前方扔去，石头会落到地面上，但在落的过程中其实就是自由落体（不考虑空气阻力），速度只是让石头向前！如果石头是人，你就会有失重的感觉！

很容易想象，你力气越大，石头飞的越远，但无论如何石头一直在向地球坠落。如果你力气够大，石头就不会落到地面上，但即使石头没有落到地面上石头确实一直在坠落的过程中，说白了，这两者并不矛盾！

说白了，石头从飞起的那一刻起就处于自由落体状态，即使速度达到第一宇宙速度7.9千米每秒仍旧如此，仍旧在自由落体，自由落体不代表一定要落到地面上！

如今地球上空很多卫星虽然都围绕着地球转，其实它们就是在自由落体，一直在向地面坠落，但速度让它们不会落到地面上！

所以，外太空的失重说白了就是自由落体。就是飞出了地球，比如说飞船速度达到11.2千米每秒的第二宇宙速度，飞船仍在自由落体，只不过飞船会飞向无限远的地方然后再自由落体！（当然这是理论上）

所以说，想要体验失重的感觉，自由落体就好了，比如果电梯突然失控，你就会体验到失重的感觉，只不过你知道电梯在自由落体，所以恐惧会完全让你不会有时间去体验自由落体的感觉。如果是类似飞机俯冲的实验，而你又无法看到飞机外面的事物，你就不会知道自己是在飞机内还是在围绕地球运行的飞船内！

这个当然是可以实现的啦，只要能够将自己所受的重力抵消掉就可以了。

目前，最著名的方式是乘坐飞机作自由落体运动。这个东西也叫做失重飞机。

下图是失重飞机运动轨迹图：

在飞机处于下降段时，由于飞机这个大系统是做自由落体运动的（不严谨地说），是一个非惯性系。在分析飞机内部包括人在内的所有的物体受力情况时，需要将飞机所受的加速度反向加在内部的物体上，并乘以该物体的质量。而这个力恰好可以与物体所受的重力抵消掉。那么，飞机内部的人就与宇宙飞船里的人的感受差不多了。

这已经是在地球上最接近失重的环境了。通常情况下，科学家们会在里面进行一些科学实验，宇航员们会在此进行训练。但是这并不意味着我们这些普通人就没有接近这儿的方法了。就比如说下面这一位：

著名的物理学家史蒂芬霍金在体验失重飞机。

当然，现在越来越多的普通人也有这样的机会了。不过前提是money。

第二种，相比于第一种而言逊色不少：潜水。

在水中，潜水员受到的浮力与重力也是差不多可以抵消的。只不过在水中的阻力比在空气中的阻力大得多，行动起来略显笨拙。但是，航天员的一些训练项目是在水中进行的，这也很好的说明了这里的环境与太空是有几分的相近的。

这看起来非常像潜水员，但请注意他的手臂上的图案。

（图片来源于网络）

引力是长程力，作用距离通常被认为是无限远，因此太空也是有重力的，以国际空间站为例，空间站中的宇航员之所以感受不到重力，是因为其围绕地球做圆周运动产生的离心惯性力与重力相互抵消了。

因此要想在地球上模拟出太空中的失重环境，可以通过其他力抵消重力来实现。按照这个思路考虑，人类开发出了许多模拟失重的办法，比如抛物飞行法、水浮法、落塔法、气浮法等等。

1、抛物飞行

利用改装后的高效能飞机沿抛物线轨迹飞行，当飞机下降加速度等于重力加速度时，就可以实现失重环境。抛物飞行成本较高，而且受限于飞机体积，其能实现的失重空间较小，但是这种方法可以重复模拟失重环境而且其模拟精度较高，因此通常用于科学实验。

2、水浮法

这个很好理解了，就是利用水的浮力抵消重力。虽然成本与空间比抛物飞行法有优势，但是由于水的阻力作用，其模拟失重的感受较差。

3、落塔法

其原理就是建造一个高塔（或者竖直的矿井等），让需要失重的物体从高塔扔下去，想要提高精度可以把高塔抽真空。受限于塔高的影响，落塔法难以实现长时间的失重模拟。

4、气浮法

气浮法简单来说，就是用气把物体“吹”起来。其比水浮法精度要高，但是要考虑高速气流对失重物体的影响。

总结

依靠其他力来抵消重力或者让物体进行自由落体运动可以进行失重模拟，但是相对于太空中的失重效果，地面模拟失重还是有非常多的不足。

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根据等效原理和广义相对论，重力场的局部等效于做加速运动的惯性系。

在地球上模拟太空失重，就是用做自由落体的惯性系进行模拟的。

一般的情况下，会把一架飞机飞到1万米左右的高空。然后让飞机上仰，关掉飞机的动力，做抛物线飞行，以此来模拟太空中的失重环境训练宇航员。

这种训练方法主要是针对在宇航舱中活动的宇航员的身体适应性训练。目的是让宇航员了解在太空中失重的环境，减少心理上的恐惧和不适应。

除此以外，模拟宇航员穿上宇航服到太空舱外执行任务的时候，会采取在水池中训练的方法。

仓外宇航服的重量都在150公斤左右。穿上仓外宇航服的航天员会非常的笨拙。所以他们在太空舱外执行精密任务的时候，要经过特殊的训练。这种训练环境一般在模拟失重条件下的深水池中，利用水的浮力来抵消重量的影响。

基本可以。理论上来说只要加速度向下你就会感觉到失重的状态，我们平常经常接触到的就是乘坐电梯的时候。

美国训练航天员的2种模拟办法，第一是航天员乘坐飞机到达高点，然后飞机向下俯冲，此时就可以模拟出失重环境，但是只能模拟十几秒左右。第二是常用的方法，让航天员穿上宇航服在水池里训练，水的浮力与重力抵消模拟出近似失重浮游的状态，不是很逼真，但是省钱和方便。

其实还有一些方法，那就是风洞，电视上也经常看到，一种娱乐设施。风由下往上吹，当风速达到一定程度，人就可以飘起来。

可以，飞机向下俯冲可以人为制造相对无重力环境，可做练习用

象隔开气流的跳伞一样。下落加速度达到1个G就可模拟。