Что будет происходить, если исчезнет гравитация?

Когда мы говорим об условиях существования организмов на Земле, то очень редко вспоминаем о таком важном факторе, как гравитация. Впрочем, именно она предопределяет многое в жизни живых существ: размеры и строение, скорость обменных процессов и распространения. В значительной степени подобную невнимательность можно объяснить постоянством силы земного притяжения.

Если бы силу тяжести на Земле внезапно «отключили», перспектива уплыть в открытый космос стала бы далеко не самой большой из наших проблем.

Гравитацию,  точнее, открытые гравитационные волны, достаточно много обсуждают. Действие силы тяжести мы чувствуем постоянно. Именно она заставляет приземлиться вскоре после того, как подпрыгнем, к примеру. Но что случилось бы, если бы силу притяжения можно было «отключить»?

Благодаря гравитации все, что взлетает вверх, неизменно возвращается на землю.  Законы физики непреклонны — такого просто не может произойти. Однако это не мешает подумать о такой гипотетической ситуации. Рассмотрим наиболее вероятный сценарий развития событий, основанный на предположениях ряда ученых.

Так, как говорит физик Джейя Баки, который в прошлом был астронавтом NASA, наш организм адаптирован к силе земного притяжения. Если человек определенное время проводит в условиях измененной силы тяжести, например, на борту космической станции, ее организм претерпевает изменения, физиологические системы начинаются меняться. В состоянии невесомости человек испытывает симптомы синдрома космической адаптации («космической болезни»), что проявляется в виде тошноты, головокружения, вялости, сильных головных болей.

Сильные головные боли в состоянии невесомости вызывает явление микроскопической гравитации, поскольку нарушается протекание крови в сосудах мозга головы и уменьшается доступ кислорода. Кровь под избыточным давлением поступает в голову и тем самым вызывает приступы головной боли. Невесомость — подавляет иммунную систему. Обычно организм человека при появлении определенного типа вируса, активирует 99 генов, которые в свою очередь, активируют защитные Т-клетки — белые клетки крови, чтобы уничтожить вирус. Однако в условиях невесомости активируется только 8 генов из 99 и защитные функции организма ослабляются.

Всем известно, что астронавты, которые определенное время находятся на орбите, теряют костную массу и мышечный тонус. У них также меняется чувство равновесия. Другими значительными последствиями влияния невесомости могут быть: атрофия мышц;  перераспределение жидкости в теле; замедление сердечно-сосудистой системы; уменьшение производства эритроцитов; нарушение равновесия и ослабление иммунной системы; обнаружены деформации глазного яблока, зрительного нерва и гипофиза.

Доктор Кевин Фонг на страницах журнала Wired объяснил, что отсутствие гравитации приводит и к другим проблемам. По причинам, малопонятным, количество эритроцитов в организме снижается, что вызывает так называемую космическую анемию. Другим последствием является то, что раны заживают медленнее, а иммунитет организма падает.

В условиях слабой силы тяжести или ее полного отсутствия возникают проблемы со сном. И все это происходит только после короткого времени, проведенного в космосе.

Физик Джей Баки задал очень интересный вопрос: «А что бы произошло, если бы мы выросли при отсутствии гравитации? Как бы развивались органы нашего организма, которые зависят от силы притяжения, такие как мышцы, вестибулярный аппарат, сердце и кровеносные сосуды?»

Можно смело предположить, что в таком случае человеческое тело эволюционировало бы совсем по-другому. Жизнь при отсутствии гравитации меняет человеческий организм. Однако, в случае внезапного исчезновения силы притяжения, долгосрочные последствия для организма были бы наименьшей из наших проблем.

Так, астроном Карен Мастерс из Портсмутского университета в Великобритании предполагает, какие физические явления произошли бы немедленно после исчезновения гравитации.

Первая проблема, с которой столкнулось бы человечество, состоит в том, что Земля вращается с большой угловой скоростью. Представьте себе, что вы раскручиваете над головой веревку с грузом на конце. «Мгновенно» отключить «гравитацию» — все равно, что выпустить веревку из рук. Любые предметы, не прикреплены к земной поверхности, продолжат движение по прямой и полетят прямо в космос.

Тем, кто находится внутри помещений, повезет чуть больше, поскольку здания, прочно углубленные в почву, при исчезновении гравитации останутся на месте, по крайней мере на некоторое время. При этом, те кто будет находится на улице, обычные прохожие — сразу оставят Землю.

Все, что не прикреплено достаточно надежно к поверхности Земли, понесется в открытый космос. Первыми полетят от Земли атмосфера, океаны, реки и озера.

Дальнейшее развитие событий астроном предполагает такое: «отсутствие силы тяжести в конце концов разрушит саму планету, поскольку, скорее всего, Земля развалится на части, которые разлетятся в разные стороны».

По сути, счастливого конца не будет. 

Несмотря на то, что этот сценарий  вполне гипотетический, он ярко показывает, какую важную роль  играет гравитация. Она является одним из четырех фундаментальных сил, которые управляют Вселенной.

Остальные три — не менее важны. Без электромагнитного, сильного и слабого взаимодействия сами атомы распались бы на части.

Tо же самое произошло бы со всеми другими звездами во Вселенной. Однако поскольку они расположены на гигантском расстоянии, их последние вспышки придут к нам через много лет. И, в конце концов, вообще не останется ни звезд, ни планет, ни каких-либо кусков материи. Вселенная превратится в жидкий суп из рассеянных атомов и молекул, которые просто будут плавать вокруг. Но гравитационная сила — единственная, чей эффект люди ощущают на собственном опыте.

Наверное, именно поэтому  так захватывают разговоры о невесомости и такие научные достижения как открытие гравитационных волн, даже если они никогда не коснутся нас непосредственно.

Источник: статья на сайте BBC Earth (http://www.bbc.com/earth/story/20160212-what-would-happen-to-you-if-gravity-stopped-working)


Больше на Granite of science

Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.

Добавить комментарий

Больше на Granite of science

Оформите подписку, чтобы продолжить чтение и получить доступ к полному архиву.

Читать дальше