جاذبه قوی‌ترین و ضعیف‌ترین نیروی هستی

بیشتر ما با شنیدن اسم نیروی جاذبه یاد نیوتن و سیب معروفش می‌افتیم، اما جاذبه‌ای که تمام اجسام را متناسب با جرم آن‌ها به سمت خود می‌کشد، چیزی بیشتر از افتادن یک میوه از درخت است.در این گزارش با ۷ نکته جذاب درباره نیروی جاذبه آشنا می‌شوید.

نیروی جاذبه قدرتمند که کل کهکشان را نگه‌ داشته، آن‌قدر قدرتمند است که منظومه‌ها، کهکشان‌ها و کل کیهان را هم نگه‌ داشته است؛ اما درعین‌حال آن‌قدر ضعیف است که ما هر روز بارها و بارها بر آن غلبه می‌کنیم. از بالا آوردن انگشت دست هنگام تایپ کردن گرفته تا پهلوبه‌پهلو شدن حین خواب همه و همه غلبه بر جاذبۀ زمین‌اند.

مطالعه روی بدن فضانوردان نشان می‌دهد که بدن ما خود را با نیروی گرانش سازگار کرده و بسیاری از فعالیت‌هایش بر اساس جاذبه صورت می‌گیرد. در نبود جاذبه ماهیچه‌ها شروع به آب رفتن می‌کنند. مطالعات ناسا نشان می‌دهد که هرماه ماندن در فضا حدود ۱ درصد از حجم استخوان‌ها را کم می‌کند. وقتی فضانوردان از فضا به زمین برمی‌گردند به زمان نسبتاً زیادی نیاز دارند تا بدن و ذهنشان دوباره با گرانش زمین سازگار شود. هنگامی‌که یک فضانورد در فضا است فشارخون او در کل بدنش متعادل است اما روی زمین گرانش زمین خون را به سمت پایین می‌کشد و قلب باید فعالیت شدیدی داشته باشد تا خون را به مغز پمپاژ کند.

وزن یک‌چیز مقدار نیروی جاذبه‌ای است که به جرم (مقدار مادۀ تشکیل‌دهندۀ آن جسم) آن چیز وارد می‌شود. هرچه مقدار جاذبه بیشتر باشد وزن جسم هم بیشتر می‌شود. هرچه اثر جاذبه کمتر شود وزن هم کمتر می‌شود. بنابراین با این اوصاف هرچه جاذبۀ یک سیاره بیشتر باشد، میزان وزن اجسام در آن بیشتر خواهد شد. محققان به فرمولی دست‌یافته‌اند که وزن انسان در سیارات مختلف منظومۀ شمسی را محاسبه می‌کند. وزن یک انسان ۱۰۰ کیلوگرمی روی عطارد ۳۸ کیلوگرم، روی زهره ۹۱ کیلوگرم، روی مریخ ۳۸ کیلوگرم، روی مشتری ۲۳۴ کیلوگرم، روی زحل  ۱۰۶ کیلوگرم، روی اورانوس ۹۲ کیلوگرم، روی نپتون ۱۱۹ کیلوگرم و روی پلوتون تنها ۶ کیلوگرم خواهد بود. برای همین است که این جک ساخته‌ شده که شما چاق نیستید، بلکه روی سیارۀ اشتباهی به دنیا آمده‌اید.

جاذبه با جرم ارتباط دارد. هرچه یک‌چیز جرم بیشتری داشته باشد، جاذبه‌اش بیشتر است. کرۀ زمین چندان هم کروی شکل نیست و بخش‌های مختلفش ناهمواری‌های زیادی دارند. به همین خاطر جرم زمین در بخش‌های مختلف زمین به شکلی ناهموار توزیع‌ شده است. همین باعث می‌شود که بخش‌های مختلف کره زمین گرانش یکسانی نداشته باشد. بررسی میزان جاذبه در نقاط مختلف زمین نشان می‌دهد که با شدت متفاوتی از نیروی جاذبه روی زمین مواجه هستیم. بالاترین میزان جاذبه را منطقه‌ای در اقیانوس منجمد شمالی ثبت کرده‌ و پایین‌ترینش را منطقه‌ای در پرو.

همان‌طور که از نامش هم پیدا است، سیاهچاله‌ها، چاله‌های ظاهراً بی‌انتهایی هستند که تقریباً هیچ‌چیز نمی‌تواند از درون آن‌ها فرار کند. چراکه نیروی جاذبه آن‌ها به حدی زیاد است که همه‌چیز را می‌بلعند از سیارات مختلف گرفته تا خورشیدهای غول‌پیکر. سیاه‌چاله‌ها حتی نور را هم می‌بلعند و آن را خم می‌کنند. به همین خاطر میزان جرم سیاه‌چاله‌ها دائماً در حال افزایش است و به همین خاطر نیروی گرانشی آن‌ها به شکلی هولناک درمی‌آید. مثلاً در مرکز کهکشان ما یک سیاه‌چاله با جرمی به اندازه سه میلیون خورشید وجود دارد.

مسیر حرکت نور در حالت عادی صاف است اما زمانی که تحت تأثیر جاذبه قرار بگیرد خم و منحرف می‌شود. این حرف به این معنا است که نوری که از ستارگان به زمین می‌رسد دچار انحراف شده است و جای واقعی ستاره‌ها همان‌جایی نیست که می‌بینیم. آنچه می‌بینیم تصویری از یک ستاره یا سیاره واقعی است که درنتیجه انحراف نور در جای دیگری دیده می‌شود. درست شبیه به خطای دیدی که به دلیل شکست نور در استخر به وجود می‌آید. چیزهایی که در کف آب می‌بینیم درنتیجۀ شکست نور دقیقاً در همان‌جایی نیستند که می‌بینیم. درواقع ما تصویری از کهکشان را می‌بینیم که با خود کهکشان منطبق نیست.

ماهی‌ها و گیاهان برای حس کردن جاذبه به شیوه‌های جالب‌توجهی تکامل پیداکرده‌اند. ماهی‌ها چیزی در سرشان دارند که گوش سنگ earstone نام دارد که به کمک آن مسیر و جریان آب را تشخیص می‌دهند و جهت حرکت خود را تنظیم کند. گیاهان هم در انتهای ریشه خود دانه‌هایی از جنس نشاسته دارند که ریشه‌ها را به سمت پایین (همسو با گرانش زمین) هدایت می‌کنند و جهت‌یابی حرکت ریشه به سمت پایین را تنظیم می‌کند.

دانشمندان می‌گویند باکتری‌هایی که در ایستگاه‌های فضایی رشد می‌کنند رفتار متفاوتی نسبت به باکتری‌های روی زمین نشان می‌دهند. این باکتری‌ها به‌شدت به هم می‌چسبند، رفتاری که هیچ‌گاه روی زمین دیده نمی‌شد. این باکتری‌ها با چسبیدن به یکدیگر توده به هم فشرده‌ای را تشکیل می‌دهند تا در فضایی که جاذبه پایین است، زنده بمانند. دانستن تغییرات نحوه رشد و تکثیر باکتری‌ها، به‌خصوص باکتری‌های خطرناک در فضا، بر سلامت فضانوردان تأثیرگذار است.

مرتبط: