ไอเดียสร้างเมืองลูกบอลลอยฟ้าขนาดยักษ์

ใน ช่วงทศวรรษ 1960 นักประดิษฐ์ Buckminster Fuller ได้เสนอแนวคิดการสร้างเมืองสำหรับมนุษย์ในรูปแบบทรงกลมขนาดยักษ์ที่ลอยอยู่บนอากาศร้อน

ไอเดียสร้างเมืองลูกบอลลอยฟ้าขนาดยักษ์ — โดมจีโอเดสิกที่ออกแบบโดยบัคมินสเตอร์ ฟูลเลอร์ ภาพ: *Laurent Bélanger/Wikimedia Commons*

บัคมินสเตอร์ ฟูลเลอร์ สถาปนิกและนักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน ได้คิดค้นแนวคิดเรื่อง Cloud Nine ขึ้นในช่วงทศวรรษ 1960 โดย Cloud Nine เปรียบเสมือนทรงกลมลอยน้ำขนาดยักษ์ที่มนุษย์อาศัยอยู่ แนวคิดของฟูลเลอร์มีพื้นฐานมาจากทรงกลมจีโอเดสิก ซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนสามเหลี่ยมจำนวนมากที่ประกอบกันเป็นโครงสร้างเปลือกบางๆ ที่มีลักษณะคล้ายทรงกลมขนาดใหญ่ ข้อดีของการสร้างแบบนี้คือช่วยกระจายแรงกดทับทั่วทั้งโครงสร้าง

รูปสามเหลี่ยมเป็นรูปแบบโครงสร้างเดียวที่สามารถคงความมั่นคงได้ด้วยตัวเองโดยไม่ต้องมีการเชื่อมต่อเพิ่มเติมที่จุดตัดเพื่อป้องกันการบิดเบี้ยวทางเรขาคณิต ตามข้อมูลของ Outdoor Igloos บริษัทผู้ผลิตโดมจีโอเดสิก กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ การเพิ่มแรงกดลงบนด้านหนึ่งของรูปสามเหลี่ยม แรงกดจะถูกกระจายไปยังอีกสองด้านอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งจะถ่ายโอนแรงกดไปยังรูปสามเหลี่ยมที่อยู่ติดกัน การกระจายแรงกดนี้เป็นวิธีที่โดมจีโอเดสิกสามารถกระจายแรงกดได้อย่างมีประสิทธิภาพทั่วทั้งโครงสร้าง

ที่น่าสนใจคือ ทรงกลมและโดมจีโอเดสิกมีความแข็งแรงตามสัดส่วนเมื่อมีขนาดใหญ่ขึ้น ไม่เพียงเท่านั้น เมื่อรัศมีของทรงกลมเพิ่มขึ้น ปริมาตรของทรงกลมก็เพิ่มขึ้นในอัตราที่สูงขึ้นด้วย

ต่อไป มาดูเรื่องแรงลอยตัวกัน แรงลอยตัวคือแรงที่กระทำขึ้นในของไหล (สารใดๆ ที่ไหล รวมถึงอากาศ) ซึ่งกระทำต่อวัตถุใดๆ ที่อยู่ภายใน แรงนี้เกิดจากความดันภายในของไหลที่เพิ่มขึ้นเมื่อวัตถุเคลื่อนลึกลงไปในของไหล ความดันที่ก้นวัตถุในของไหลจะสูงกว่าที่ส่วนบนของวัตถุ ทำให้เกิดแรงขึ้น

หากแรงลอยตัวของของเหลวมากกว่าน้ำหนักของวัตถุ วัตถุจะลอยได้ ฮีเลียมสามารถลอยขึ้นได้เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่าธาตุอื่นๆ ในชั้นบรรยากาศของโลก เช่นเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่ออากาศในบอลลูนลมร้อนได้รับความร้อนและเบาบางลง ทำให้มีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศภายนอก และทำให้ลอยขึ้นได้

ฟูลเลอร์เสนอว่าหากอากาศภายในทรงกลมจีโอเดสิกขนาดยักษ์ได้รับความร้อนสูงกว่าอุณหภูมิโดยรอบเพียง 1 องศาเซลเซียส ทรงกลมนั้นก็จะลอยขึ้นได้ เขากล่าวว่าบอลลูนดังกล่าวสามารถยกมวลได้มาก ทำให้มนุษย์สามารถอาศัยอยู่ในเมืองทรงกลมลอยน้ำได้

อย่างไรก็ตาม ยังคงต้องรอดูกันต่อไปว่าวิธีการนี้จะเป็นไปได้ในทางปฏิบัติหรือไม่ ผู้เชี่ยวชาญบางคนประเมินว่าการสร้างพื้นที่อยู่อาศัย เช่น การแบ่งชั้น จะทำให้ระบบทั้งหมดมีน้ำหนักมากเกินไปอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะทำให้การสร้างเมืองลูกบอลลอยฟ้านั้นไม่สามารถทำได้จริง โดยไม่ต้องพูดถึงความเสี่ยงที่ลูกบอลจะตกลงสู่พื้น

ฟูลเลอร์ไม่คาดหวังว่า Cloud Nine จะถูกนำไปใช้จริงในเร็วๆ นี้ แต่เขาเสนอแนวคิดนี้เพื่อให้ผู้คนได้คิดหาวิธีรับมือกับประชากรที่เพิ่มขึ้น

ทูเทา (ตามข้อมูล วิทยาศาสตร์ IFL )

ลิงค์ที่มา