李水旺新一期视频：
    所以今天我们意外地回到了
    巨型建筑系列，
    来看看那些形状像
    甜甜圈或圆环的假想巨型建筑 ——“甜甜圈行星” 这个说法似乎不够正式，所以 “圆环世界” 这个术语就流传了下来。我私下里叫它们 “玩具滚筒世界”—— 但这並不
    完全准確。环面是指任何通过將一个曲面绕著一个圆旋转而形成的物体，
    所以最终会得到一种环形结构。圆环面则是指那个旋转的曲面本身是一个圆，
    而且它还有一些不那么显而易见的起源。圆环面有两种半径：长半径，
    即旋转时围绕的半径；
    短半径，
    即构成圆环面的那个圆的半径。
    它还有一些特殊的变体，比如纺锤形圆环面 —— 当长半径小於短半径时，
    形状更像一个苹果，
    如果长半径为 0，
    它就会变成一个球体；还有角形圆环面，
    即长半径和短半径相等的情况。
    但我们感兴趣的是环形结构，
    特別是长半径不仅大於短半径，
    而且要大得多的那种，“圆环世界” 这个概念正好符合这一点。
    实际上，
    这种形状的行星在自然界中是有可能存在的 —— 虽然可能性极低，
    但並非完全不可能。
    它要么起源於双行星（这是下周宜居行星系列要討论的主题），
    要么是一颗旋转速度极快的椭球形行星解体后形成的圆环。
    以纺锤形圆环面为例，
    它已经非常接近一颗高速旋转的行星可能呈现的样子。
    我见过一些关於这类行星可能自然形成的有趣討论，
    但这是巨型建筑系列，
    所以自然界的情况可以先放一放（毕竟摩天大楼从某种意义上说也是自然存在的，
    不是吗？）。
    而建造圆环世界也可以利用同样的基本原理：
    利用旋转速度极快的轨道质量產生的离心力来防止结构坍塌，
    同时在其上方通过磁悬浮技术搭建一个不旋转的静止层 —— 我们可以在这个层上建造行星，
    我称之为 “外壳”。
    需要说明的是，
    巨型建筑系列並不是一个独立完整的系列，
    我们会大量引用之前的概念，
    尤其是在这一期中。
    所以你可能需要回头去看看那些科普和讲解，
    以更好地理解。
    在某些方面，
    建造这样一个圆环世界实际上更容易，
    因为它的外壳本身就相当接近稳定状態。
    圆环世界虽然不是稳定的自然行星形態，
    但已经非常接近了，
    所以我们的人造版本只需要额外付出一点努力就能確保其稳定性。
    本质上，
    你是在建造一个巨大的圆环，
    其轨道產生的离心力与试图让它坍塌的引力相互抵消。
    这和土星的行星环没有什么不同，
    只是圆环世界是实心的，
    而且质量要大得多 —— 通常在质量和居住面积上都是地球的十几倍左右。
    像土星环这样的行星环在天文时间尺度上並不是非常稳定，
    碰撞和引力扰动往往会慢慢消耗它们。
    土星並不总是有这么大的环，
    將来也不会一直拥有。
    地球可能也曾多次拥有过行星环，
    而且可能比土星的环厚得多，
    只是其中一部分聚合成了月球，
    其余的要么落到了地球上，
    要么被甩出了地球的引力范围。
    在很多方面，
    圆环世界其实就是一个保持实心且稳定的行星环。
    事实上，
    这可能是改造海王星或天王星这类气態巨行星的一个不错的方法：
    利用它们的岩石金属核心作为外部外壳，
    气態部分作为填充材料，
    为外壳上的居民產生引力，
    同时防止外壳坍塌。
    如果你在设计时考虑到这一点，
    这样的结构还能產生极强的磁场，
    保护这个世界免受许多有害辐射的侵袭，
    並留住大气层。
    就像我们在行星改造那次討论过的，
    如果你想让一个地方长期宜居，
    你要么让它自身產生强大的磁场，
    要么在它周围建造一个人造磁场，
    要么就不要让大气层暴露在外 —— 比如像封闭棲息地那样，
    一切都密封在內部。
    而一个拥有熔融核心或高速旋转填充材料的圆环世界，
    將会產生非常强大的磁场，
    足以抵御更活跃的恆星和银河系中环境最恶劣区域的辐射。
    所以，
    虽然圆环世界表面上看起来比圆盘世界更铺张、
    更不切实际，
    甚至比壳层世界还要夸张，
    但在很多情况下，
    它们会具有显著的优势。
    和壳层世界一样，
    但与圆盘世界不同的是，
    如果圆环世界的自转轴相对於太阳倾斜，
    它不仅会有季节变化，
    还会有热带和寒带区域。
    此外，
    在圆环的正中心，
    你可以放置一个物体让它上下摆动，
    不过它的周期更接近月球，
    而不是太阳 —— 这可不是放置人造太阳来提供光照的好地方。
    因为人造太阳要想提供足够的光照，
    就必须升到足够高的位置，
    而在圆环內部上下摆动一次的时间太长了。
    不过，
    在圆环中心放置一颗月球倒是个不错的选择，
    儘管它需要稳定 —— 尤其是当圆环的自转轴相对於太阳倾斜时（否则就没有光照了，
    就像在宇宙空间中一样），
    但这样一来，
    你就可以同时拥有月球和有趣的时间周期。
    有趣的是，
    很多老式电子游戏中的地图其实就对应著圆环面的形状：
    如果你一直向东、向西、向北或向南走，
    最终会在同一个位置从另一边出现。
    如果你玩过很多这类游戏，
    尤其是任天堂的角色扮演游戏，
    你可能还记得这一点。
    但一直让我觉得有趣的是，
    有些游戏中还会有一个位於下方的 “地下世界”—— 虽然在壳层世界中也可以设置这样的结构，
    但它们只是位於上方，
    並不会像 “空心地球” 模型那样上下顛倒。
    而圆环世界的酷炫之处在於，
    你实际上可以通过一个巨大的內部悬浮棲息地来实现这种上下顛倒的结构 —— 有点像一个巨大的 “时间海洋”，
    连接这两个部分很简单：
    確保连接通道能让你在下方达到与旋转部分相匹配的速度，
    然后通过一个气闸装置进入上方的 “外壳”—— 当然，
    这个內部世界需要人工照明，
    但这样一来，
    你的陆地面积就翻倍了。
    另外，
    就像壳层世界一样，
    如果採用人工照明，
    你还可以在圆环上设置更多嵌套层。
    而且，
    既然已经使用了大量的主动支撑结构，
    你还可以將多个这样的圆环世界组合成一个链条。
    这些圆环的中心没有引力，
    而且越靠近中心，
    引力就越弱，
    所以你可以把更多的圆环放在那里，
    或者採用更经典的链条式布局 —— 如果你在赤道周围设置某种虚构的 “牵引带”，
    並像我们上次討论的那样，
    用一种强度极高的 “石质阿特拉斯支柱” 固定住，
    防止各个圆环相互碰撞，
    你就可以建造一个环绕整个恆星的长长的圆环链条。
    现在我们需要谈谈引力和季节的问题。
    引力问题相当复杂。
    所有对称物体的正中心引力都为零，
    但只有空心球体的內部各处引力都为零。
    对於常规的圆环面来说，
    当你从中心向外径向移动时，
    引力会越来越大，
    將你拉向圆环的內侧。
    这就是为什么在圆环中心放置月球会非常棘手 —— 它很容易受到扰动，
    最终撞上圆环的內壁。
    如果你从中心的引力平衡点向上或向下移动，
    引力会將你拉回中间，
    但只有当你正对著中心上下移动时，
    引力才会直接指向中间。
    而在圆环的边缘或附近，
    引力的方向基本上是正確的 —— 指向圆环的內侧，
    但內侧的引力比外侧弱，
    极点处的引力更强。
    计算圆环世界的引力没有简单的公式，
    它取决於圆环面的长半径和短半径的具体数值，
    但我们只需从概念上理解即可。
    在內部赤道处，
    由於圆环世界的旋转產生昼夜交替，
    离心力会与引力同向，
    所以这里的引力比外部赤道处稍强；
    而在外部赤道处，
    离心力与引力方向相反，
    导致引力较弱。
    极点附近的引力问题尤其复杂，
    特別是內侧极点，
    离心力会增强而非抵消正常的引力。
    圆环世界可能会有非常壮观的极光现象。
    值得注意的是，
    由於这类天体的半径极大，
    其地球同步轨道会非常低，
    所以在圆环世界上建造太空电梯会相当简单，
    而且长度大约只有地球上太空电梯的十分之一左右。
    虽然圆环中心的引力平衡点並不十分稳定，
    但你仍然可以从那里建造太空电梯，
    並通过从中心枢纽延伸出三条缆线来稳定它 —— 因为圆周率大约是 3，
    而周长等於圆周率乘以直径，
    三条缆线应该是你可能需要建造的最大数量了，
    这样可以方便地在圆环周围移动。
    好的，
    再来谈谈天气和季节。
    我们可以像地球一样让圆环世界的自转轴倾斜，
    这样当它围绕太阳公转时，
    倾斜朝向太阳的一侧会获得更多光照，
    就像地球的南北半球在一年中各有半年会获得更多光照一样 —— 我猜这里应该称之为 “倾斜的圆环”。
    其次，
    与圆盘世界不同，
    但与其他正常的球形行星一样，
    圆环世界的赤道和我们姑且称之为 “极点” 的区域（或许应该叫南北环带更合適）之间会存在温差 —— 这也符合你的预期，
    赤道比南北区域更温暖，
    但这只適用於外部赤道，
    內部赤道因为获得的光照较少，
    会相对凉爽。
    圆环世界的天气很难预测，
    因为引力会隨著纬度的变化而显著变化，
    而且圆环世界有更强的离心力和科里奥利力驱动天气系统，
    所以天气会相当多变，
    但总体来说，
    只要条件適宜，
    是可以达到类地环境的。
    而且，
    只要圆环世界每 24 小时旋转一周，
    你就能找到適合所有地球生物居住的地方。
    这个概念还有很多值得探討的地方，