محتويات
- قانون نيوتن للجاذبية
- تعريف الوزن الظاهري
- تعريف انعدام الوزن
- لماذا يختلف وزن الجسم على الأرض عنه عن سطح القمر
- المعاناة من انعدام الوزن
- آثار صحية قصيرة المدى
- آثار صحية طويلة المدى
قانون نيوتن للجاذبية
كلنا نعلم القصة الشهيرة التي استنتج منها إسحاق نيوتن فكرة قانون الجاذبية ، والتي كانت من خلال سقوط تفاحة على رأسه ، وكان كل ما يشغل تفكيره وقتها هل ستسقط التفاحة بنفس القوة على القمر ، وفي النهاية توصل لاستنتاج ،وهو إنه أطلق على هذه القوة اسم ” قوة الجاذبية ” ، وهي عبارة عن أنه يستطيع كل جسيم من مادة في الكون أن يجذب كل جسيم آخر بقوة تتناسب طرديا مع كتلة الجسيمات . [1]
وفي الواقع نجد أن الجاذبية قد لعبت دورًا باستمرار في كل الظواهر الفيزيائية ، والبيولوجية عبر التاريخ ، حيث أنها لعبت دور هام في تشكيل التطور والانتقاء الطبيعي ، ولكي يتم مواجهة الجاذبية يجب أن يقوم الشخص بتطوير أنظمة لديه توفر صلابة غشاء الخلية ، وبدورها تعمل على تنظيم تدفق السوائل ، وتقدم على أساسه الدعم الهيكلي المناسب . [2]
تعريف الوزن الظاهري
عند النظر إلى تعريف الوزن الظاهري ، فيجب أن نعلم جيدًا أن الأرض تجذب الجميع نحو مركزها بقوة تدعى قوة الجاذبية ، وجميع الأجسام على سطح الأرض تعاني من وزنها ، فعندما يقف الشخص على سطح الأرض ، فإنه يضغط الأرض لأسفل بسبب قوة الجاذبية ، وهذه القوة هي الوزن ، وهنا نستوضح الفرق بين الكتلة والوزن . [3]
تعريف انعدام الوزن
قد يحدث انعدام الوزن أو انعدام الجاذبية عندما يتم فقد الشعور بأي من تأثيرات الجاذبية ، والجاذبية هي القوة التي تجذب جسمين مع بعضهما البعض ، ويبدو رواد الفضاء عديمي الوزن أنهم لا يشعرون بالجاذبية من الناحية الفنية ، ففي الفضاء يتم سحب رواد الفضاء في اتجاه معين لذلك لا يشعرون بالجاذبية ، ويطفون ولا يكونوا مضطرين لتحمل وزنهم ، وقد يكون هذا أمر مريح إلى حد ما ، ولكن على المدى البعيد يكون له آثار صحية خطيرة . [4]
وانعدام الوزن يمكن تجربته أيضًا في حالة السقوط الحر ، وهي حالة تحدث نتيجة القصور الذاتي حيث يتعرض جسم الانسان لـ رحلة مدارية ، ولا يوجد منها مشاكل كالتي يتعرض لها رواد الفضاء ، حيث أنهم يعانون من مشاكل انعدام الوزن على المدى الطويل .
ففي الفضاء يتم إعادة توزيع سوائل الجسم ، حيث تكون أقل في الأطراف السفلية على عكس الأجزاء العلوية ، وعندما يحدث ذلك تقل كتلة الجسم ويبدأ في فقدان الأنسجة العضلية ، حتى أنه تتعرض أوردة وشرايين الساقين للضعف ، ويمكن لـ رجل الفضاء التعافي من عدد من الآثار الصحية بعد حوالي أسبوع . [5]
لماذا يختلف وزن الجسم على الأرض عنه عن سطح القمر
كما أوضحنا أن وزن الإنسان على القمر ، قد يكون أقل مما عليه على كوكب الأرض ، وهذا بسبب اختلاف قوة الجاذبية الموجودة على القمر ، ويحاول العلماء والباحثين تحديد على أي ارتفاع تنعدم الجاذبية الأرضية ، وأيضًا يحاولون معرفة قوة جاذبية القمر ، وذلك عن طريق كتلة القمر وحجمه ، ومن المتعارف عليه أن القمر لا يسحب الأشياء بنفس قوة الأرض ، لذا على القمر ستبقى كتلة الشخص كما هي ولكن سيقل وزنه . [6]
المعاناة من انعدام الوزن
آثار صحية قصيرة المدى
هناك آثار صحية مؤقتة تحدث نتيجة انعدام الوزن ، حيث أنه قد يتسبب بدوره في استرخاء العديد من وظائف الجسم ، وأنظمته الرئيسية ، ووقتها لا يستطيع الجسم أن يقاوم سحب الجاذبية ، وقد أكدت على ذلك وكالة ناسا ،حيث أوضحت أن شعور رواد الفضاء عندما يصعدون إلى الفضاء ، أو حتى عندما يهبطون إلى الأرض يصبح مرتبكًا .
قد يكون هذا كله طبيعي ، وهذا لأن نظام الجسم نفسه لا يستطيع تمييز مكان الأرض ، وقد يعاني رواد الفضاء من بعض الاضطرابات في نظام الجسم التحسسي أي لا يستطيعون توجيه كل من الذراعين والساقين ، وأجزاء أخرى من الجسم كما يفعلون على الأرض .
والاضطرابات التي يتعرض لها رواد الفضاء تجعلهم بدون شك يشعرون بالغثيان متواصل لمدة عدة أيام، بخصوص الغثيان ، فقد يواجه مشكلة كبيرة إذا حدث ذلك أثناء ارتدائه بدلة الفضاء ، حيث أنه إذا تقيأ حينها سينتشر السائل عبر خوذته ، ويفقد الرؤية بشكل جيد ، كما أنه معرض لـ الاختناق حتى الموت ، حيث أن القيئ سيدخل إلى الجهاز التنفسي الخاص به .
آثار صحية طويلة المدى
أما عن الآثار الصحية طويلة المدى ، فقد تستمر مع رائد الفضاء لمدة أسابيع وحتى شهور ، ويبدأ في مواجهة الكثير من المشاكل الصحية ، حيث يبدأ أن يفرز الكالسيوم في العظام عن طريق البول ، وتبدأ العظام في الإصابة بحالة من الضعف الشديد .
عندما تصاب العظام بالضعف يكون وقتها رائد الفضاء عرضة ، لأن تنكسر عظامه من أي حركة وكأنه مصابًا بهشاشة عظام ، وفي ذلك الاثناء تفقد العضلات الكتلة بشكل كبير ، مما يساعد في ضعفها وانكسارها .
قد قامت في سياق ذلك وكالة ناسا الفضائية بإجراء العديد من الدراسات ، فيما يخص الآثار الناتجة عن انعدام الوزن ، لكي تساعد رواد الفضاء بشكل أكثر فاعلية ، لذا قامت بعمل بعض التعديلات والتغييرات ، فنجد على سبيل المثال أن الوكالة قد عملت على استبدال أجهزة تمارين بأجهزة أحدث ، ومتقدمة بشكل كبير ، وهذا لمساعدة رواد الفضاء على القيام برفع الأثقال بدون أن يحملوا على أوزانهم .
وقد ساعد هذا بدون شك في بناء قوة العضلات بصورة أفضل ، وتعطي نتائج أفضل فيما يخص كثافة العظام ، كما أن هناك تمارين مخصصة كل يوم لـ رواد الفضاء لكي تساعدهم في مواجهة هذه الآثار ، وعادة ما تشمل هذه التمارين كل شيء يخص القلب ، ورفع الأثقال ، وتغيير الملابس ، وتجهيز المعدات .
ومن الممكن أن تستغرق هذه التمارين عدة أشهر لكي يتم مراقبة رواد الفضاء عن قرب وتأهيلهم بشكل ملائم لأي مهمات فضائية ، ومع المراقبة الدقيقة يتم اكتشاف أي تغييرات قد تطرأ على رائد الفضاء ، فعلى سبيل المثال قد حدثت بعض التغييرات في ضغط العين ، وحدث نتيجة لذلك تغيرات في الرؤية ، ولكن لا داعي للقلق من شيء ، حيث تم دراسة العديد من الاحتمالات وراء ذلك .
رد مع اقتباس