آیا گرانش صفر در فضا وجود دارد؟

ما همواره شاهد غوطه ور شدن فضانوردان در فضا و حرکات آنها در حالت معلق که گویی با نیروی جاذبه مقابله می کنند، بوده ایم. بسیاری از مردم بر این باورند که در فضا هیچ جاذبه ای وجود ندارد، هرچند این موضع آنها فاصله چندانی با حقیقت ندارد اما نیروی گرانش در تمام جهان وجود دارد و تاثیر خود را بر اجرام در فضا میگذارد. در واقع، بدون جاذبه اجرام در فضا هیچ گونه ثبات و پایداری از خود نخواهند داشت و موجودیت آنها متوقف خواهد شد.

gpb

به گزارش بیگ بنگ، گرانش، نیروی کشنده بین دو جرم در فاصله ثابت بین آنهاست و قدرت آن به نسبت مقدار دو جرم و فاصله بین آنها بستگی دارد.یک جرم بزرگتر به مراتب نیروی گرانشی بزرگتری از نمونه کوچکتر خواهد داشت و این تفاوت را می توان با مقایسه ای در مورد کره زمین و ماه متوجه شد. نیروی گرانشی بین دو جرم به سرعت زیادی به نسبت ۱/r^2 کاهش پیدا می کند. بنابراین، نیروی گرانشی بین دو جرم با مقدار مساوی به فاصله یک متر، صدبار قویتر از نیروی گرانشی بین دو جرم با فاصله ده متر است. با در نظر گرفتن این دو پارامتر (جرم و فاصله) به این مفهوم تاثیرگذاری نیروی گرانش در فضا بر روی اجرام دست می یابیم.
قدرت جاذبه زمین، علت چرخش ماه به دور آن است و بطور مشابه تمامی اجرام و شهاب سنگها و سیارات منظومه شمسی ما تحت تاثیر نیروی گرانشی خورشید در حال گردش به دور آن هستند. و با وجود اجرام آسمانی در فاصله میلیونها سال نوری از ما، اعتقادات گذشته مبنی بر عدم وجود جاذبه در فضا را رد میکند. خورشید به سبب اینکه ۹۹٫۸۶% از جرم منظومه شمسی را تشکیل میدهد ، نیروی گرانشی غالب و بسیار بزرگی را شامل میشود.بنابراین چطور ممکن است با وجود چنین میدان گرانشی بزرگی، اجرام منظومه در فضا شناور به نظر برسند؟

به یاد داریم که اندازه نیروی گرانش به مقدار دو جرم بستگی و هرچه مقدار جرم بیشتر باشد به تناسب مقدار نیروی گرانش بیشتر و برای اجرام کوچکتر این مقدار کمتر خواهد بود.( در مقایسه با سیاره مشتری تحت تاثیر کمتری از نیروی گرانش خورشید قرار دارند.) به علاوه، اجرامی که از خورشید دورترند تحت تاثیر کمتری از این نیرو قرار دارند. اگرچه این مقدار هیچوقت صفر نخواهد شد و بلکه به صفر نزدیک خواهد شد.

 فرضیه آلبرت اینشتین مبنی بر نظریه نسبیت عام، قادر به توجیه وجود جاذبه در فضاست. جهان را بصورت صفحه دوبعدی تصور کنید که ابعاد فضا-زمان را نمایش میدهد.اگر کسی توپی به جرم را روی این صفحه قرار دهد، این جرم سبب ایجاد یک گودی و تورفتگی در صفحه خواهد شد و حضور ماده، فرم هندسی صفحه را تغییر میدهد و از این انحنای هندسی به عنوان جاذبه تعبیر میشود. نظریه اینشتین بر این باور است که هر جرم در فضا سبب اعوجاج و تغییر شکل صفحه فضا – زمان میشود. اگرچه سهم ما در ایجاد این فرورفتگی بسیار کم است اما میدان گرانشی کوچکی در اطراف خود به وجود میاوریم. از جمله پدیده های معروف اخترشناسی، سیاه چاله ها هستند که اهمیت وجود نیروی گرانش در فضا را توجیه میکنند. سیاهچاله، فضایی به شدت متراکم است که شعاع نور هم به هنگام رد شدن از کنار آن رهایی ندارد. سیاهچاله ها با مرگ ستاره ها شکل میگیرند و تحت جرم خود متلاشی شده و هسته ای را تشکیل می دهند که دارای چگالی بسیار زیاد (در حد بینهایت) است.

در تطابق صفحه فضا – زمان اینشتین با این پدیده، سیاهچاله بسیار متراکم بوده و به جای فرورفتگی در صفحه، سبب ایجاد یک حفره میشود. هر جرم و موجی که حاوی نور باشد توسط میدان گرانشی عظیم سیاهچاله به دام می افتد. مفهوم حضور سیاهچاله دقیقا در مقابل مفهوم وجود جاذبه صفر در فضا قرار میگیرد. پس اگر تمام اجرام در فضا منجر به پدیده گرانش می شوند، آنگاه مفهوم گرانش صفر از کجا نشات گرفته است؟ بدون شک این طرز فکر در ذهن فضانوردانی که بی وزنی را در فضا تجربه کرده اند و پی در پی این تجربه را وصف کرده اند، پرورش یافته. در حالی که این توصیف ها، به خصوص در نزدیکی زمین نمیتواند صحیح باشد، درست جایی که میدان گرانشی قوی زمین، سفینه فضانوردان را به سمت خود میکشاند.

برای درک تجربه فضانوردان،لازم است که رو مفهوم “بی وزنی” و “گرانش صفر” را از هم متمایز کنید. فضانوردان، بی وزنی را احساس می کنند چون شاتل فضایی آنها در حال کشیده شدن توسط نیروی جاذبه زمین است و تمایل سقوط به سمت زمین را دارد.اگرچه این اتفاق نمی افتد، چرا که حرکت افقی شاتل با سرعت حدود ۱۸۰۰۰ کیلومتر در ساعت، بر خلاف نیروی گرانشی این اجازه را نمیدهد. و اگر شاتل سرعت کافی نداشته باشد به سمت زمین سقوط خواهد کرد.در حقیقت چیزی به اسم گرانش صفر وجود ندارد.گرانش همه جای جهان هستی وجود دارد و خود را در پدیده هایی مانند سیاهچاله ها، مدارهای سماوی، جزر و مد اقیانوسها و حتی وزن خود شما نشان میدهد.

ترجمه و ارسالی از: هادی رحیمی

منبع : http://www.yalescientific.org/2010/10/mythbusters-does-zero-gravity-exist-in-space

image_pdfimage_print
(38 نفر , میانگین : 4٫66 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=4531
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۱۴ پاسخ‌ها

  1. eb گفت:

    عالی تر از این نمیشه

  2. ImmortalStar گفت:

    Aaaaaaaaaaaliiiiiii boooooood
    Kheili mamnun

  3. payam گفت:

    درباره اینکه گرانش صفر وجود ندارد باید عنوان کرد گرانشهایی در حد epsillon هستند که چون مقدار ناچیزی هستند از انها صرفنظر میشود و صفر فرض میشوند. در کل ما گرانش صفر مطلق نداریم

  4. edi گفت:

    در این نظر شما که محصول دیدگاه نسبیت انیشتین هست گرانش محصول فرورفتگی در فضا و زمان میباشد و گرانش حتما بین دو جسم است . این فرو رفتگی در فضا و زمان دارای محدودیتی است که نسبت به فرو رفتگی ایجاد میکند . حالا فرض کنیم ما در لبه فضا قرار داریم و جرمی در آن قرار می دهیم و مرزهای فرورفتگی جرم های دیگر به قدری دور هستند که که اثری در آن جرم ندارند …. حالا سوال اینجاست آیا این جرم گرانش دارد !!!!؟؟؟

    • Zeinab گفت:

      در نسبیت هر جسم چاله گرانشی مربوط به خودش رو داره و مثل قانون گرانش نیوتن احتیاج به جرم دومی نیست. به علاوه کیهان بی نهایته پس چیزی تحت عنوان لبه یا کرانه فضا وجود نداره

  5. hosein گفت:

    پاسخ به edi:
    اگه شما قبول داشته باشی ک که بین خورشید و آخرین سیاره منظومه شمسی گرانشی وجود داره قطعا بین دو جرمی ک خودتون فرمودید گرانش وجود داره.
    حالا سوال بنده:
    انیشتین گفته اگه فضا رو ما دو بعد در نظر بگیریم میزان فرورفتگی هر جرم نشانه میزان گرانشیه ک ایجاد میکنه و سیاهچاله با ایجاد حفره گرانش بیشتری داره ، حالا ما یه صفحه کاغذ به عنوان فضای دو بعدی و یک کهکشان مثلا راه شیر ی فرض کنیم با سوراخ کردن کاغذ ایا وارد یه کهکشان دیگه میشیم و یا اینکه از کهکشان راه شیری خارج میشیم و یا اینکه در این حفره و یا سوراخ هر جرمی در اثر نیروی گرانش بالا موجود در حفره متلاشی میشه و خود اون جرم جزیی از حفره میشه ک به صورت تدریجی کل کاغذ سوراخ و یا کل کهکشان بلعیده و یااگه کاغذ کل فضا در نظر بگیریم امکان نابودی فضا فراهم میشه؟

  6. تازه عاشق بحث درموردسیاهچاله ودادن حتی ایده های قابل توجیح هستم اگه براتون جالبه درخدمتم فقط میخوام توفضایی بزرگترکه به اسم خودم ثبت شه حتی کل عمومم بزارم خسته نمیشم نه براپوله نه چیزی عشقه آسمان ۰۹۰۱۱۵۷۲۰۶۸

  7. حمیدرضا قدیر گفت:

    باسلام و احترام.
    چند سوال در مورد گرانش داشتم.
    اینکه آیا تنها عوامل موثر بر روی جاذبه فاصله و جرم اجسام هستند؟ و عوامل بیرونی بر روی گرانش تاثیر ندارند؟
    آیا نیروی گرانش از آغاز پیدایش جهان تا به همینصورتی بوده که حالا هست؟ البته اونجایی که مطلعم ثابت گرانش ابتدا خیلی بیشتر از مقدار کنونی بوده و به مرورو کم شده.

    متشکرم.

  8. shoosly گفت:

    آیا مبنبع موثقی ( به صورت تجربی) برای اثبات گرانش اجسام با جرم کم در حد یک توپ فوتبال وجود دارد در صورت وجود لطفا معرفی بفرمایید با تشکر

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *