Ученые рассказали, что произойдет с людьми, если исчезнет гравитация
Если бы сила притяжения внезапно исчезла, перспектива уплыть в открытый космос оказалась бы далеко не самой серьезной из ваших проблем.
Физик Джей Баки, в прошлом — астронавт НАСА, рассказывает о влиянии отсутствия гравитации на человеческий организм в короткой видеолекции (доступны субтитры на русском языке) в рамках образовательного проекта TED-Ed.
По словам Баки, наш организм адаптирован к силе земного притяжения. Если человек определенное время проводит в условиях измененной силы тяжести — например, на борту космической станции, — его организм начинает изменяться.
Общеизвестно, что члены экипажей космических кораблей за время экспедиции теряют костную массу и мышечный тонус. Изменениям подвергается и чувство равновесия.
Отсутствие гравитации влечет за собой и другие проблемы, объясняет доктор Кевин Фонг на страницах журнала Wired. По не вполне понятной ученым причине количество эритроцитов в организме падает, что приводит к так называемой космической анемии.
Раны заживают дольше, иммунитет организма падает. В условиях слабой или отсутствующей силы притяжения наблюдаются также проблемы со сном. И все это происходит лишь после короткого времени, проведенного в космосе.
«А что бы произошло, если бы мы выросли в отсутствие гравитации? — спрашивает Баки. — Как бы развивались части нашего организма, зависящие от силы притяжения, такие как мышцы, вестибулярный аппарат, сердце и кровеносные сосуды?» Можно смело предположить, что в таком случае человеческое тело эволюционировало бы по-иному.
Баки упоминает эксперимент, в котором новорожденному котенку закрыли один глаз повязкой. Когда через несколько недель повязку сняли, оказалось, что этим глазом животное не видит.
Хотя само по себе глазное яблоко было физически абсолютно нормальным, связь его со зрительной корой головного мозга попросту не сформировалась, поскольку от глаза с самого начала не подавалась никакая визуальная информация. Очень наглядная иллюстрация поговорки «используй или потеряешь». Скорее всего, и другие органы нашего организма реагировали бы на отсутствие стимулов таким же образом.
Если бы не было гравитации, действие которой приходится компенсировать сердцу, мускулатуре и скелету, наши органы развивались бы совсем по-другому. Однако в случае внезапного исчезновения силы тяжести долгосрочные последствия для организма были бы самой незначительной из наших проблем.
Астроном Карен Мастерс из Портсмутского университета в Великобритании рассказывает в колонке Ask an Astronomer о том, какие физические явления произошли бы немедленно после исчезновения гравитации. Первая проблема, с которой столкнулось бы человечество, заключается в том, что Земля вращается с большой угловой скоростью. Представьте себе, что вы раскручиваете над головой бечевку с грузом на конце.
«Мгновенно "отключить" гравитацию — все равно что выпустить бечевку из рук, — пишет Мастерс. — Любые предметы, не прикрепленные к земной поверхности, продолжат движение по прямой и улетят прямо в космос».
Тот, кто окажется в этот момент на улице, навсегда покинет Землю. Находящимся внутри помещений повезет больше, поскольку здания, как правило, настолько заглублены в грунт, что при исчезновении гравитации останутся на месте — по крайней мере на какое-то время, пишет Мастерс. Все остальное, не прикрепленное достаточно надежно к поверхности Земли, унесется в открытый космос. Одними из первых нас покинут атмосферный слой, а также вода в океанах, реках и озерах.
«Ну и, конечно, мы все умрем», — пишет Джолин Крейтон в колонке на научном портале Futurism.
Отсутствие силы притяжения в конечном счете разрушит саму планету, пишет Мастерс: «Скорее всего, Земля развалится на части, которые разлетятся в разные стороны».
Похожая участь постигла бы и Солнце, как показано на видео канала Discovery News. Без «скрепляющей» силы притяжения колоссальное давление в ядре нашего светила разнесло бы его на клочки материи. То же самое произошло бы со всеми другими звездами во Вселенной. Однако из-за гигантских расстояний последний свет умирающих звезд достиг бы нас лишь через долгие годы.
В конечном счете не осталось бы ни звезд, ни планет. Вселенная представляла бы собой «бульон» из рассеянных атомов и молекул, неспособных соединяться в более крупные скопления материи.
Этот сценарий — повторим, исключительно гипотетический — показывает, насколько важным является наличие гравитации для Вселенной. Гравитация — одно из четырех достоверно известных нам так называемых фундаментальных взаимодействий, объясняющих физические процессы во Вселенной. Остальные три не менее важны. Без электромагнитного, сильного и слабого взаимодействий сами атомы распались бы на части.
Но гравитационное взаимодействие — единственное, чей эффект известен каждому из нас. Наверное, именно по этой причине человечество настолько захватывают идеи наподобие антигравитации и такие научные достижения, как открытие гравитационных волн, даже если они никогда напрямую нас не затронут, передает BBC.