Появление невесомости в космосе обусловлено движением, а не внезапным исчезновением гравитации.
Термин “нулевая гравитация” долгое время был популярным способом объяснить кажущееся отсутствие гравитации в космосе. Но это неверный термин. Во Вселенной нигде нет нулевой гравитации. Термин “микрогравитация” – это то, что сейчас используется для более правильного описания происходящего. Тем не менее, он не совсем точно описывает, почему космонавты парят в космосе.
Содержание
Что такое гравитация?
Мы не собираемся полностью отвечать на вопрос о том, что такое гравитация, поскольку даже величайшие умы нашего вида все еще бьются над этим. Тем не менее, мы можем обсудить некоторые важные моменты, чтобы получить представление о том, почему не существует такого понятия, как “нулевая гравитация”.
Гравитация – одна из четырех фундаментальных сил Вселенной. Три другие – электромагнитные, сильные ядерные и слабые ядерные взаимодействия. Гравитация, безусловно, самая слабая, но мы этого не замечаем, потому что гравитация просто добавляется. Чем массивнее тело, тем сильнее его гравитационное притяжение.
Гравитационная сила масштабируется как обратная квадрату расстояния. Это математический жаргон, означающий, что гравитационное притяжение довольно быстро снижается по мере удаления от указанного объекта. Например, если одна планета находится в два раза дальше от Солнца, чем другая, она будет ощущать четверть силы (поскольку два в квадрате равно четырем). Но хотя гравитация может становиться все меньше и меньше, чем дальше вы находитесь от объекта, она никогда не достигает нуля. Пока существует масса (даже ваша собственная или ваших приборов), существует и гравитация.
Международная космическая станция (МКС) вращается на орбите на высоте около 400 километров над поверхностью Земли. Она действительно испытывает меньшую гравитацию, чем мы на поверхности, но лишь чуть-чуть меньше. Гравитационное притяжение Земли по-прежнему очень сильно. Если бы это было не так, спутники не смогли бы оставаться на орбите и вместе с Луной просто улетели бы в космос.
Как добиться невесомости в космосе?
Лучшее объяснение этому принадлежит Дугласу Адамсу. В своей серии “Автостопом по Галактике” он объясняет, что полет – это искусство падать на землю и промахиваться. Это забавное замечание на 100 % правильно объясняет ощущение невесомости в космосе.
Спутники и Луна остаются на орбите вокруг Земли, потому что движутся очень быстро. Международная космическая станция движется со скоростью около 8 километров в секунду. МКС облетает вокруг Земли всего за 90 минут, и ее постоянно тянет к нашей планете под действием гравитации. Если бы она была просто волшебным образом помещена на свою орбиту, без какого-либо бокового движения, она бы просто упала вертикально вниз.
Но МКС и другие объекты на орбите движутся. Спускаясь к Земле, она также движется вбок, постоянно “промахиваясь” мимо нашей планеты – по крайней мере, до момента схода с орбиты. Баланс между гравитационным притяжением и движением вокруг Земли приводит к “свободному падению”. Силы, испытываемые космонавтами, примерно уравновешены, поэтому они находятся в невесомости.
Гравитация все еще существует, под их ногами или головами, в зависимости от ориентации, но они научились падать на землю и каждый раз промахиваться много раз в день.
Читайте также: Астронавты, отправившись на Марс, испытают эффект гравитационного замедления времени