نیروی جاذبه زمین یکی از مشهودترین و بدیهی‌ترین نیروهای طبیعی است؛ آن‌قدر بدیهی که تا قبل از کشف آن توسط نیوتن حتی کسی به وجود این نیرو فکر هم نکرده بود! نیروی جاذبه مسئول بسیاری از قوانین فیزیکی و رخدادهای طبیعی پیرامون ماست و زندگی کردن بدون وجود این نیرو، مسلماً غیرممکن خواهد بود. درست است که وجود جاذبه بر روی کره زمین این روزها برای همه ما واضح و بدیهی است اما واقعاً تا چه حد در مورد این نیرو اطلاعات داریم؟ در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا سیر تا پیاز جاذبه را با هم به صورت اجمالی و با زبان ساده مرور کنیم.
جاذبه یا گرانش چیست؟
همه ما می دانیم که جاذبه وجود دارد و مسئول نگه داشتن ما روی زمین است. جاذبه در واقع نیرویی است که اجسام را به سمت خود می کشد.
کلمه جاذبه یا گرانش ریشه در لغت لاتین گراویتاس دارد که در اصل به معنای وزن است. جاذبه کره زمین به اجسام روی زمین وزن می‌دهد، در حالی که جاذبه کره ماه جزر و مد روی کره زمین را کنترل میکند.
جاذبه می‌تواند نقش‌های متفاوتی در منظومه شمسی داشته باشد و به عنوان مثال همین نیرو است که تمام کره‌ها را در حال گردش به دور خورشید نگه داشته است.
بر روی کره خاکی ما هم جاذبه دلیل سقوط اجسام است و دقیقاً به همین دلیل است که وقتی به هوا می‌پریم، دوباره روی زمین برمی‌گردیم.
چه کسی جاذبه را کشف کرد؟
اسحاق نیوتن، ریاضیدان و فیزیکدان انگلیسی، اولین کسی بود که وجود نیروی جاذبه را درک کرد. حتماً ماجرای سقوط سیب به سر این دانشمند و کشف نیروی جاذبه را شنیده‌اید. در واقع، سقوط سیب بود که ذهن او را متوجه نیروی جاذبه کرد، چرا که اگر جاذبه‌ای وجود نداشت، سیب می‌توانست به جای افتادن به زمین، در جهت عکس به هوا برود، یا حتی در جای خود ثابت بماند!
نیوتن پس از پی بردن به وجود نیروی جاذبه، کنجکاوتر شد که بداند آیا چنین نیرویی مخصوص کره زمین است یا در کل منظومه شمسی وجود دارد؟ پس از مطالعات فراوان، در سال 1632، وی مفهوم گرانش و قانون نیروی جاذبه را ارائه داد و کمک کرد سایر فیزیکدادان هم عصر او نیز به کشفیاتی در مورد چگونگی کار و حرکت منظومه شمسی برسند.
جالب است بدانید که قبل از کشف جاذبه، یونانیان باستان عقیده داشتند منظومه شمسی توسط یکی از خدایان کنترل شده و از یک الگوی طبیعی پیروی میکند.
نیروی جاذبه چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟
جاذبه به روشی موسوم به گرانی سنجی یا ثقل سنجی اندازه‌گیری می‌شود و در این روش می‌توان قدرت یک میدان جاذبه را محاسبه کرد. دستگاهی هم که برای اندازه‌گیری جاذبه به کار می‌رود گرانش سنج نام دارد. به شکل ساده می‌توان گفت، این دستگاه شتاب ثابت جاذبه به سمت پایین را اندازه می‌گیرد.
آزمایش‌های انجام گرفته با این وسیله نشان می‌دهند که نیروی جاذبه در سراسر کره زمین یکسان نیست و دامنه نوسان 5 درصدی دارد. دلیل این امر حرکت مداوم خورشید و ماه است که هر دو باعث تغییراتی در جاذبه زمین می شوند.
گرانش سنج ها معمولاً به منظور اندازه‌گیری دقیق نیروی جاذبه در شاخه‌های ژئو-فیزیک، معدن شناسی، و زلزله شناسی به کار گرفته می‌شوند.
اگرچه گرانش سنج ها تاکنون تنها در کره زمین استفاده شده‌اند، اما می‌توانند در کره ها دیگر همچون کره ماه نیز نیروی گرانش را اندازه بگیرند و محدودیتی در این زمینه ندارند.
اگر گرانش از بین برود، چه بر سر کره زمین خواهد آمد؟
اگرچه تقریباً غیر ممکن است نیروی جاذبه زمین از بین برود، اما با این حال دانشمندان کنجکاو هستند بفهمند دنیای بدون جاذبه چه شکلی خواهد داشت؟
در سال 2016 مقاله‌ای منتشر شد که ادعا داشت بدون وجود جاذبه، کره زمین به تکه‌هایی تقسیم شده و هر کدام به سمتی خواهند رفت! در واقع، هر چیزی که به شکل فیزیکی به زمین متصل نیست، از قبیل اقیانوس‌ها و رودخانه‌ها، اولین چیزهایی خواهند بود که از زمین جدا شده و به سمتی می‌روند. نهایتاً خود کره زمین نیز تکه تکه شده و به همراه ما در فضا معلق خواهد شد.
در مورد سیارات و ستاره‌های دیگر مانند خورشید هم داستان مشابهی وجود دارد و بدون وجود نیروی جاذبه که فشار مرکزی خورشید را حفظ کند، این ستاره درخشان نیز منفجر خواهد شد.
بیشتر بخوانید:
بدون وجود گرانش، زندگی انسان چگونه خواهد بود؟
همان‌طور که تجربه فضانوردان نیز نشان داده، زندگی بدون نیروی جاذبه نه تنها مشکل است بلکه برای بدن انسان بسیار مضر می‌باشد. نبود جاذبه اثرات مخربی بر بدن ما خواهد داشت، چراکه ما انسان‌ها به همراه جاذبه تکامل یافته‌ایم.
برخی از ماهیچه‌های بدن ما به واسطه جاذبه مدام تحریک می‌شوند و به عنوام مثال برای کارهای ساده‌ای همچون ایستادن این ماهیچه‌ها می‌بایست همواره بر علیه جاذبه عمل کنند.
پزشک و فضانورند ناسا، جی باکی، در مورد چگونگی عکس العمل بدن ما به نبود جاذبه تحقیقاتی انجام داده است. مثلاً در فضا که جاذبه وجود ندارد، فضانوردان شروع به از دست دادن حجم استخوان می‌کنند و قدرت ماهیچه‌هایشان نیز کمتر می‌شود. دلیل هم این است که بدون وجود نیرویی که بر بدن انسان فشار بیاورد، نیازی به استفاده همیشگی از ماهیچه نیست و در حالت معمول بدن ما در هوا شناور خواهد بود.
عدم استفاده از ماهیچه‌ها و عدم نیاز به سرپا نگهداشتن خودمان می‌تواند تاثیرات دیگری نیز بر بدنمان داشته باشد. برای مثال ممکن است حس تعادل خود را هم از دست بدهیم!
بدن ما خود را برای کار با جاذبه‌ای که اطرافش را فراگرفته تطبیق داده است و بدون وجود آن و به واسطه عدم استفاده از ماهیچه‌ها به سادگی رو به زوال خواهد رفت.
دقیقاً به همین دلیل است فضانوردان نمی‌توانند زمان زیادی در فضا بمانند. اقامت طولانی مدت در فضا می‌تواند بدن فضانوردان را تضعیف کرده و در بازگشت به زمین عواقبی را برایشان به دنبال داشته باشد.
مطالعات نشان داده که ما انسان‌ها با سه ماه ماندن در فضا و زندگی بدون جاذبه، حداقل به دو تا سه سال زمان برای بازگرداندن حجم از دست رفته استخوان‌ها داریم!
آیا جاذبه در اعماق آب‌ها نیز وجود دارد؟
ممکن است فکر کنید جاذبه در داخل آب بسیار کم است چراکه ما در آب شناور می‌مانیم و حس کم وزنی یا سبکی داریم. اما واقعیت این است که میزان نیروی جاذبه در آب هیچ تغییری نمی‌کند. پس علت شناور شدن در آب چیست؟
جاذبه در آب به همان اندازه روی زمین است و هنگامی که یک شخص یا جسم در داخل آب قرار می‌گیرد، جاذبه کماکان می تواند بر روی آن اثر گذاشته و آن را به سمت پایین بکشد. اما یک شرط وجود دارد و آن هم اینکه میزان یکسانی از آب بر علیه جاذبه به سمت بالا برود. این پدیده جابه‌جایی نام دارد و در نتیجه آن جاذبه می‌بایست انتخاب کند که کدام عنصر را به سمت پایین بکشد، آب را یا شیء داخل آب را؟
خاصیت شناوری به جاذبه کمک میکند که این تصمیم را بگیرد و در نتیجه هر کدام را که جرم بیشتری داشته باشد انتخاب میکند. در واقع هر کدام که وزن بیشتری در واحد حجمش داشته باشد بیشتر تحت تأثیر جاذبه خواهد بود. دقیقاً به همین دلیل است که وقتی یک سنگ را داخل آب می‌اندازیم، سنگ در آب فرو رفته و تحت نشین می‌شود، اما وقتی چوب را داخل آب می‌اندازیم، بر روی آن شناور می‌ماند.
آیا تمام کره ها جاذبه دارند؟
جاذبه همه جا هست، منتها در برخی مکان‌ها ممکن است ضعیف‌تر از جاهای دیگر باشد. برای مثال، اگر وزن شخصی در کره زمین 45 کیلوگرم است، در کره ها دیگر وزنش متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال، وزن همین شخص در کره ماه 7.7 کیلوگرم، در عطارد 17 کیلوگرم، و در مشتری 114 کیلوگرم خواهد بود. دلیل چنین تفاوتی این است که نیروی جاذبه در کره ها و مکان‌های مختلف فضا متفاوت است که در نهایت باعث تغییر وزن می‌شود.
اگر نیروی جاذبه کمتری شما را به سمت خود بکشد، احساس بی‌وزنی و شناوری خواهید کرد همانند حسی که به هنگام بودن در استخر آب دارید.
جاذبه برای وجود ما و عملکرد سیاره ما امری بسیار ضروری است. بدون آن، زمین و منظومه شمسی دیگر همانند سابق نخواهند بود. پس دفعه بعد که به استخر می‌روید، اصل جابه‌جایی را با استفاده از چند شیء امتحان کنید، یا وقتی توپی را به هوا پرتاب می‌کنید و به زمین برمی‌گردد، تأثیر جاذبه را تماشا کنید و قدردان این نیروی حیاتی باشید.
خوب
عالی
اطلاعاتش بد نبود?
خیلی عالی♥
واقعا عالی بود ممنون از اطلاعات تون ????????????????
دست نویسنده این اطلاعات درد نکنه خیلی بهم کمک کرد خیییییییییلللییییییی عاااااااااللللللللیییییییییی بوووووووووود
مگرجاذبه اثر یکسان ندارد چراسبک وسنگین فرق میکند
اگه یه پر و یک سنگ رو در خلا به سمت زمین پرتاب کنید هر دو با هم میرسن. همون که گالیله انجام داد. اثر جاذبه و شتاب کشیدن یکسانه
خوب بود