تعد الجاذبية الأرضية من الأمور الهامة جدا لبقاء الأرض والحياة عليها، إذ لها عدة مميزات تتعلق جميعها بالحياة على هذا الكوكب، ولها أيضا مزايا علمية عديدة جنبا إلى جنب مع المزايا الحيوية.
تستخدم الجاذبية الأرضية في بعض العلاجات التي تحافظ على الصحة العامة للجسم وتساهم في الاسترخاء والراحة، وللجاذبية الأرضية تأثيرات عديدة على الكون.
متى تنعدم الجاذبية الأرضية
يحدث انعدام الجاذبية الأرضية عندما تفقد الأرض قدرتها على جذب الأشياء نحوها، بناء على وزنها وكتلتها، وتنعدم الجاذبية الأرضية أيضا عندما نبتعد عن سطح الأرض ونرتفع في الفضاء.
وتعد الجاذبية الأرضية أحد أسباب الحياة الرئيسية على كوكب الأرض، حيث يؤدي عدم وجودها إلى هلاك هذا الكوكب بشكل محتمل، وكلما سافرنا إلى الفضاء الخارجي، يتم التخلص من الجاذبية الأرضية بشكل كبير.
حيث تحافظ الجاذبية الأرضية في الفضاء الخارجي على ثبات المركبة الفضائية أو القمر الصناعي في مداره حول الأرض.
باختلاف البعد عن سطح الأرض، فإنه تكاد لا تكون الجاذبية معدومة إلا في مركزها، وهذا هو الأمر الصعب الوصول إليه، أي أن قوة الجذب وتأثيرها تختلف بتغير المسافة عن سطح الأرض.
كما يستخدم مصطلح الجاذبية الأرضية لقياس درجة تعرض جسم في الفضاء للتسارع، ويمكن أيضا استخدامه لوصف الاعتدال الثقيل، حيث يكون تأثير هذه الجاذبية مساويا للتسارع الذي يحدث على سطح الأرض بنسبة واحدة من مليون.
شاهد أيضًا: قطر الكرة الأرضية عند القطبين
تعريف الجاذبية الأرضية
وتعرف الجاذبية على إنها قوة الجذب التي تؤثر على الأشياء وعلى جميع أشكال المادة، وتعد من أضعف القوى في الطبيعة، فهي لا تؤثر على خصائص الأشياء والمواد الداخلية، ولكن التأثير يكون على وزنها فقط، وتنشأ هذه الأوزان نتيجة قوة الجاذبية الناشئة من كتلة الأرض.
تتم قياس الجاذبية الأرضية عن طريق التسارع الذي يؤثر في سقوط الأجسام بحرية، وقد يكون للجاذبية تأثيرا قريبا حيث تجذب الأجسام نحو سطح الأرض، أو تأثيرا بعيدا حيث تجعل الأجسام تدور حول الأرض في مدارات محددة.
استنادا إلى تجارب العلماء والفلاسفة، ومن بينهم إسحاق نيوتن وتجربته الشهيرة لسقوط التفاحة من الشجرة، تم التعرف على خصائص الجاذبية الأرضية وبدأ العلماء في دراستها ووضع قوانين لها التي يتم العمل بها في المجال الفيزيائي.
ينص قانون الجاذبية الأرضية على أن أي جسم مادي في الكون يجذب جسما آخر بنسبة تتناسب تناسبا مباشرا مع كتلة الجسم الآخر وعكسا مع مربع المسافة بينهما، وتم اشتقاق معادلة فيزيائية لوصف ذلك
قوة الجاذبية = 6,67259×10-11 × كتلة الجسم الأول × كتلة الجسم الثاني / مربع المسافة المستقيمة بين الجسمين.
أهمية الجاذبية الأرضية
من أهم ما يميز الجاذبية الأرضية هو أنها تعتبر من المصادر الهامة جدا في العمل على تماسك الأجسام على سطح الأرض، فإذا انعدمت الجاذبية الأرضية فإن الحياة على كوكب الأرض تصبح مستحيلة، وسنسلط الضوء على أهمية وجود الجاذبية الأرضية وهي كالتالي:
- تقوم بجذب كل شيء بالقرب من سطح الأرض.
- تعمل قوة الجاذبية الأرضية على منع تفكك الكواكب بسبب القوة المركزية.
- يحافظ على استقرار الغلاف الجوي حول الأرض.
- تعمل على الحفاظ على دوران الكرة الأرضية حول الشمس وحول الكواكب الأخرى.
- تؤدي الجاذبية الأرضية إلى حدوث خاصيتين في المحيطات وهما المد والجزر.
- تهدف إلى الحفاظ على استقرار الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية أثناء عملها في الفضاء، حيث تحافظ على مداراتها بأمان.
- من أهم أسباب وجود الأرض، حيث بدونها ستكون الأرض مجرد سحابة من الأغبار والغازات.
علاج الأمراض عن طريق الجاذبية
مثل أي شيء حولنا في هذا العالم، يستغل الإنسان ذلك لخدمة الحياة وخدمة نفسه، وقد توصل الإنسان والعلم الحديث إلى بعض الممارسات التي تستخدم الجاذبية في العلاج.
يستخدم في العلاج للأشخاص عن طريق إلغاء الجاذبية، وذلك عن طريق وضع المريض أو الشخص في قطعة قماش رقيقة غير متسامحة للماء.
ثم غمره في حوض مائي يحتوي على آلية رفع وأنظمة ترشيح وأنظمة تحكم بدرجات حرارة مختلفة، لذا يتوفر في هذا الحوض الفرصة لاختفاء الجاذبية بهذه الطريقة.
ولاستخدام هذا النوع من العلاج عدة فوائد مثل:
- ارتخاء العضلات.
- زيادة مناعة الجسم.
- إعادة تنظيم ضغط الدم.
- صحة العظام والتئام الجروح.
- الحفاظ على صحة القلب.
- العلاج التأهيلي لبعض الأمراض النفسية والعصبية، وتأهيل الأطفال الذين يواجهون صعوبات في التعلم.
شاهد أيضًا: محيط الكرة الأرضية عند خط الاستواء
أماكن انعدام الجاذبية الأرضية
لا شيء يسمى غياب الجاذبية تماما، حيث يكون لأي مكان في الكون جاذبية ولكن بدرجات مختلفة عن الأماكن الأخرى، فلا يمكن أن تكون الجاذبية الأرضية معدومة.
ومع ذلك، هناك حالات تؤدي إلى إلغاء قوة الجاذبية الأرضية، وتحدث في مركز الأرض.
نظرا لصعوبة الوصول إلى مركز الأرض، فهناك بعض الحالات الأخرى مثلها، مثل:
تقوم مقصورات تدريب رواد الفضاء بالتحليق بطريقة محددة.
تسقط بسرعة محددة تجعل قيمة الجاذبية الأرضية لها تكون صفرا.
المحطات الفضائية الدولية: وهي تتعرض لحوالي 90% من جاذبية الأرض.
وهذه النسبة تجعلها تتحرك بشكل سريع في مدار محدد.
بدلا من الانسقاط نحو الأرض، وذلك يلغي الجاذبية الأرضية، تكون المركبة في حالة فقدان الوزن تماما.
ماذا يحدث في حالة اختفاء الجاذبية الأرضية
انعدام الجاذبية الأرضية يؤدي إلى حدوث العديد من الأمور التي قد تبدو في بعض الأحيان مضحكة.
ومع ذلك، فهي كوارث حياتية تؤدي إلى انقراض الحياة على هذا الكوكب، ويمكننا استعراض بعضها كما يلي:
- تختفي السيارات التي تسير على الأرض بارتفاعها إلى السماء دون أن تلاحظ هبوطها.
- يستطيع الإنسان الطيران بدون أي أجهزة.
- تنتهي الألعاب الجماعية التي تستند إلى الكرة المستديرة، مثل كرة القدم وكرة السلة وكرة اليد، وغيرها.
- لا يمكن الكتابة بسهولة.
- تكمن صعوبة الجلوس على المقاعد، ويتم ذلك بربطها في أماكن مثبتة في المبنى.
- يختفي المحيط والبحار في الفضاء الخارجي، وتبقى الأرض بلا ماء الحياة.
- الهواء يخرج من الغلاف الجوي، حيث يكون في هذه الحالة بدون غلاف جوي.
بعض الدراسات القائمة على الجاذبية الأرضية
أجريت العديد من الدراسات بهدف استغلال مفهوم الجاذبية وتطبيقه في بعض المجالات
- التكنولوجيا الحيوية: قد يساعد استخدام الجاذبية الأرضية على تشكيل بلورات البروتين.
- تقوم بتطوير العلاج والسعي لاكتشاف أدوية هامة، وتستخدم هذه الظروف في حالة زراعة الخلايا والأنسجة.
- السوائل: يستخدم الجاذبية للتنبؤ بسلوك السوائل وتطوير التقنيات المتعلقة بها.
- يقوم الباحثون بدراسة الجاذبية الأرضية ومفهوم عدم وجودها في دراسة تصلب المادة.
- تستخدم لتشكيل البلورات وإنتاج السوائل، وتستخدم في صناعة الزجاج والسيراميك والسبائك.
- الاحتراق: تساعد قوة الجاذبية الأرضية في دراسة العمليات الحيوية المهمة للاحتراق وانتشار اللهب خلال عملية الاحتراق.
شاهد أيضًا: بحث عن أهمية الجاذبية الأرضية للإنسان
قد تعرفنا على مفهوم الجاذبية الأرضية وأهميتها في حياتنا على هذا الكوكب، وتحدثنا عن استخدامات الباحثين والعلماء للجاذبية الأرضية في العديد من المجالات العلمية.
وقاموا بإنتاج مجال جاذبية وقطعه في غرف مغلقة تساعد في الشفاء من بعض الأمراض.
