جاذبه طبیعی و مصنوعی

 نداشتن سوخت به‌تنهایی به معنی بی‌وزنی نیست.

 ۱. آیا جاذبه مصنوعی قابل ایجاد است؟

بله. از نظر علمی امکان‌پذیر است و روش اصلی پیشنهادی، چرخاندن فضاپیماست.

تصور کنید یک ایستگاه فضایی به شکل یک حلقه بزرگ ساخته شده است.

* ایستگاه حول محور خودش می‌چرخد.

* شما در قسمت داخلی حلقه قرار دارید.

* کف ایستگاه شما را به سمت مرکز چرخش منحرف می‌کند.

* در نتیجه، فشاری شبیه نیروی وزن روی پاهایتان احساس می‌کنید.

این اثر را جاذبه مصنوعی می‌نامند، هرچند از نظر فیزیکی حاصل حرکت دورانی و نیروی لَختی است، نه ایجاد میدان گرانشی واقعی.

 ۲. چرا فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی شناور هستند؟

اینجا یک تصور اشتباه رایج وجود دارد.

فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) خارج از جاذبه زمین نیستند!

در ارتفاع حدود ۴۰۰ کیلومتری زمین، جاذبه هنوز تقریباً ۹۰ درصد جاذبه سطح زمین است.

پس چرا شناورند؟

چون ایستگاه فضایی و تمام اجسام داخل آن با هم در حال سقوط آزاد به دور زمین هستند.

یعنی:

* زمین همچنان آنها را به سمت خودش می‌کشد.

* ایستگاه با سرعت بسیار زیاد به جلو حرکت می‌کند.

* مسیر سقوطش به شکلی است که دائماً زمین را دور می‌زند.

به همین دلیل داخل ایستگاه احساس بی‌وزنی می‌کنند.

 ۳. حالا به فرض خودتان برگردیم

فرض کنید داخل فضاپیمایی هستید که:

* سوخت ندارد.

* موتور خاموش است.

* در فضای دوردست معلق است.

* شما به‌راحتی حرکت می‌کنید.

* می‌توانید تنفس کنید.

من از این فرض چند نتیجه می‌گیرم:

نتیجه اول: نبود سوخت به معنی نبود حرکت نیست.

طبق قانون اول نیوتن، اگر فضاپیما سرعتی داشته باشد، حتی با موتور خاموش می‌تواند به حرکت خود ادامه دهد.

نتیجه دوم: تنفس به معنی وجود جاذبه نیست.

اگر فضاپیما سیستم تأمین اکسیژن، فشار و گردش هوا داشته باشد، شما می‌توانید بدون جاذبه هم تنفس کنید.

نتیجه سوم: حرکت راحت شما احتمالاً نشان‌دهنده بی‌وزنی است.

اگر بدون تکیه‌گاه درون کابین شناور باشید، احتمالاً شما و فضاپیما در شرایط سقوط آزاد هستید.

 ۴. یک آزمایش ذهنی جالب‌تر

سه حالت را تصور کنیم:

حالت اول: فضاپیما بدون چرخش

شما شناور هستید. جاذبه مؤثر تقریباً صفر است.

حالت دوم: فضاپیما در حال چرخش

شما روی سطح داخلی آن می‌ایستید و وزن احساس می‌کنید.

حالت سوم: فضاپیما با شتاب ثابت حرکت می‌کند

اگر فضاپیما به سمت جلو شتاب بگیرد، شما به کف عقب کابین فشرده می‌شوید و وزن احساس می‌کنید.