リングワールド (架空の天体)
リングワールドは幅が約100万マイル、直径がほぼ地球の公転軌道(周囲が約6億マイル)の人工のリング状天体である。中心に恒星があり、リングワールドを回転させることで地球に近い人工重力を作り出している。リングの内側は地球の表面の約300万倍の広さがあり、居住可能となっている。リングの両縁には高さ1000マイルの壁があり、大気が逃げ出さないようになっている。
リングワールドはダイソン球を薄く輪切りにしたものとみなすことができ、多くの似通った特性を持つ。ニーブン自身、リングワールドのことを「ダイソン球と惑星との中間の形態」と考えている。(他方、フリーマン・ダイソンは「もっと小さいものを数多くつくらなかった理由が解せない」とニーヴンに語ったと言う。)
リングワールド(正確には“ニーヴンのリング”というべきであろうが)は、このような構造物をさす一般用語として使われることもある。他のSF作家もニーヴンのリングワールドのバリエーション的なものを考案している。特にイアン・バンクスの『Culture Orbital』はミニチュアのリングワールド群を最もよく描いているし、他にも同名のビデオゲームもあるリング状のヘイロー構造体などがある。
リングワールドの安定性は、惑星の公転軌道の安定性とは根本的に異なる。リング自体は1200 km/sで回転しているものの、リングワールドの重心は恒星に対して運動していない。つまり、リングワールドが全体として恒星を巡る公転軌道(慣性軌道)にのっているわけではない。また、リングワールドの各部は連結されているので、リングワールドの各部が慣性軌道にのっているわけでもない。
それでも、リングワールドは安定に思える。リングワールドに加わる恒星の重力は、全方向からの力が打ち消しあって0だからである。しかし実は、その状態はポテンシャルの鞍点であり、不安定である。何らかの要因(たとえば、神の拳を作ったような巨大隕石の衝突)により、リングワールドの中心が恒星からわずかでも横方向にずれると、恒星と接近した部分に加わる重力はより強くなり、ずれを拡大する方向に重力が加わる。坂道を転がり落ちるように位置のずれは大きくなり、最終的には恒星とリングは接触するか、その前に恒星の重力や熱により破局的な結果になるだろう。