《极乐空间》的故事设定在一个多世纪后的未来，但你今天就可以亲身体验其物理原理。你只需要一张嘉年华门票和一桶水。
由《第九区》导演尼尔·布洛姆坎普执导的最新科幻惊悚片《极乐空间》讲述了 22 世纪“有钱人和穷人”的故事（字面意义上的）。有钱人已经逃到了一个美丽的、环绕地球的“光环”式轨道居住区，而剩下的人则在人口过剩、污染严重的地表苟延残喘。这个反乌托邦的背景中充斥着可能需要 100 年才能创造出来的技术——神奇治愈的“医疗舱”、能撕碎肉体的轨道炮和手里剑，以及能让人变成超级英雄的外骨骼套装——但我们今天就可以开始建造《极乐空间》本身了。事实上，我们已经研究带有自身重力的空间站近 40 年了。
根据 io9 的采访，《极乐空间》的视觉效果制片人以 NASA 于 1975 年首次构想的斯坦福圆环为基础设计了空间站。最初的设计设想了一个直径一英里的轮子，可容纳 10,000 人。为了避免微重力引起的严重骨质流失和其他问题，环形空间站会以一定的速度旋转以模拟重力。创造重力听起来像是另一项未来技术，但如果你去过县集市，你很可能体验过。名为“Round-Up”和“Gravitron”的游乐设施通过对抗惯性来模拟重力。当你乘坐时，你的身体会试图沿直线向外飞出中心，但 rides 的墙壁挡住了去路。将你推向 rides 墙壁的力量——“向心力”——是这种惯性与 rides 结构之间斗争的结果。
但与 Gravitron 不同的是，Gravitron 可以产生“超重力”，让你做出不太明智的事情，像《极乐空间》这样的旋转空间站必须舒适且不会让人呕吐。“舒适”意味着几个方面。首先，模拟重力应该接近地球重力，也就是说，你应该以每秒 9.8 米的速度平方加速进入墙壁，即 1G。其次，模拟重力拉力的轮子旋转速度不应该让你生病。根据我们对宇航员进行的测试，每分钟低于两次的转速是可以忍受的。超过这个速度，你就会开始注意到——恶心、头晕，以及行走困难会出现在每分钟七次转速及以上。
为了满足这些适合模拟重力的标准，旋转空间站必须有一定的大小。半径越大，整个空间站为了达到 1G 就必须转得越慢。因此，最初的斯坦福圆环规定了半英里的半径。《极乐空间》的制片人很值得称赞地希望确保他们的概念在科学上是合理的，所以他们将空间站的半径设定为20 公里——略多于 12.5 英里。因此，根据你将在任何入门物理课程中学到的方程，《极乐空间》可以以慢得多的每分钟一次转速旋转，仍然能产生人类适应的重力，这就是为什么在电影中这个空间站看起来几乎没有在旋转。
当然，实际建造这样一个空间站是更大的挑战。如果 22 世纪的人类能够胜任这项任务，那么《极乐空间》空间站将不得不被运送到太空——数百万吨的材料——并在轨道上像国际空间站一样一块一块地组装。它还需要一个电源，因为摩擦力会消耗其旋转的能量，而且整个空间站需要足够坚固，以防止它在持续旋转中分崩离析。这是一个可行的计划，如果 100 年后治愈癌症就像躺在光束下 10 秒一样简单，那么将一个空间站送入轨道可能就像建造一座摩天大楼一样普遍。
人造重力是一种舒适，但大气层是必不可少的。也许《极乐空间》空间站最有趣的特征是——与飞机驾驶舱不同——它的空气并没有被封在某个空心管子里。登陆飞船可以像在地球上一样进入其空气。就像旋转空间站的想法一样，在没有屋顶的情况下维持大气层并非科幻小说，你可以自己证明这一点。
你只需要一桶水就可以看到《极乐空间》的大气层是如何运作的。将桶装满一半的水，然后将其倒置，水自然会流出来。但是，如果你将装满水的桶在圆圈中旋转，水就会被压在桶的底部；即使桶在你头顶上方（就像我在这个 Vine 视频中为你展示的那样）。
就像游乐场一样，水被压在桶壁上，与惯性进行着抗争。空气和水都表现得像流体，所以一种有效的做法对另一种也同样有效。如果地球居民建造一个密封的《极乐空间》版本，充满空气，开始旋转，然后移除了屋顶，大部分空气将像桶里的水一样被压在表面上！
大气层不会永远存在。即使侧壁足够高，空气粒子的随机运动也意味着空气最终会通过顶部逃逸到太空中。但谁知道 100 年后我们会有什么样的捕捉技术呢？也许空气会被一个很酷的力场阻止逃逸，就像这个剪辑中的一样。
我们已经比想象中更接近拥有马特·达蒙和沙尔托·科普利身上穿的那种外骨骼套装，我们已经有了无人机，你还可以用一桶水模拟空间站的大气层。《极乐空间》在遵循物理学方面做得相当不错，以至于这部电影中最令人难以置信的可能是朱迪·福斯特的口音。
