هل لكل إنسان مجال جاذبية يمكن اكتشافه؟
من الناحية الفنية ، يصدر كل جسم في الكون بكتلة أو طاقة مجال جاذبية ، وقد تمكن العلماء من قياس مجال الجاذبية لأجسام أصغر بكثير من الإنسان.
النسبية العامة
أحدث أينشتاين ثورة في فهمنا للجاذبية من خلال إبداعه الرائع ، The النظرية النسبية العامة. حولت النظرية منظورنا للجاذبية من خاصية بسيطة للأجسام المتعلقة بكتلتها ، إلى منظر للكون حيث يمكن للزمان والمكان الانحناء والثني والالتواء في وجود الأجسام الضخمة.
وفقًا للنسبية العامة ، كل شيء تقريبًا قادر على ثني الزمكان: أي شيء له كتلة وطاقة وتوتر. وبطبيعة الحال ، فإن الأجسام الضخمة والحيوية تنحني الزمكان أكثر من الأجسام الأقل كتلة أو النشطة. أيضًا ، كلما كانت الكائنات أكثر إحكاما ، زادت قوة ثني الزمكان.
على سبيل المثال ، ثقب أسود نموذجي ليس أكبر بكثير من الشمس ، لكنه مضغوط إلى مثل هذا الحجم الصغير – على بعد أميال قليلة فقط – بحيث يمكنه إنشاء أفق حدث ، حيث لا يمكن لأي شيء الهروب منه.
مجال جاذبية صغير
لكن بشكل عام ، الجاذبية ضعيفة للغاية. إنه ، إلى حد بعيد ، أضعف أربع قوى أساسية للطبيعة. حتى لو كانت الجاذبية أقوى بمليار ، مليار ، مليار مرة مما هي عليه ، فستكون كذلك ما زال تكون أضعف قوة في الطبيعة. الجاذبية ضعيفة للغاية لدرجة أن هناك برنامجًا رئيسيًا لأبحاث الفيزياء النشطة مكرسًا لفهم السبب.
يتطلب الأمر كتلة كبيرة لتكوين مجال جاذبية لائق. تزن الأرض 6 * 10 ^ 24 كيلوجرامًا ، لكن يمكنك التغلب على قوة جاذبيتها بالكامل ببساطة عن طريق رفع ذراعك. ومع ذلك ، فإن الهروب تمامًا من شد الأرض بشكل دائم يتطلب القليل من العمل: عليك الوصول إلى سرعة الهروب ، وهي سرعة 25000 ميل في الساعة.
لإعطاء إحساس بصغر مجال الجاذبية للإنسان ، يمكننا تقليص سرعة الهروب إلى أجسام أقل كتلة. كويكب ريوجو، وهو كويكب قريب من الأرض وهدف مهمة Hayabusa2 اليابانية، يزن حوالي 5 * 10 ^ 11 كيلوجرامًا ويبلغ نصف قطره حوالي 1476 قدمًا. سرعة هروبها أقل من ميل واحد في الساعة: يمكنك القفز بقوة كافية من سطح Ryugu وعدم العودة أبدًا.
إذا اعتبرنا متوسط وزن الإنسان 154 رطلاً ونصف قطره 3.36 أقدام (لنتخيل أن الناس كرويين تمامًا ، فقط لتسهيل العمليات الحسابية) ، فإن سرعة الهروب الخاصة بنا تبلغ حوالي 100 ميكرومتر في الثانية. بعبارة أخرى ، لا يوجد شيء حرفيًا مرتبطًا بنا جاذبيًا بأي شكل أو شكل أو شكل. حتى جزيئات الهواء التي تطفو حول الغرفة التي أنت فيها الآن لديها سرعة كافية لترتد علينا دون تفكير ثانٍ.
قياس مجالات الجاذبية البشرية
ولكن حتى مع مجال الجاذبية الصغير للغاية ، ابتكر العلماء تجارب ذكية لقياسه. في عام 2021 ، أخذ فريق من العلماء في جامعة فيينا في النمسا كرتين من الذهب تزن كل منهما 90 ملليجرامًا فقط – بحجم حبة السمسم تقريبًا. علقوا أحدهما من بندول واهتزوا الآخر بنمط معين. كان عزل جميع مصادر الضوضاء في التجربة إنجازًا مذهلاً ، لكن يمكنهم استخدام الليزر لقياس موضع الكرة الذهبية ذات التأرجح الحر.
عندما وجدوا نمط الاهتزاز المنسوخ في كرة التأرجح الحر ، عرفوا أنهم يقيسون قوة الجاذبية للكرة التي يتحكمون بها. كان أصغر مجال جاذبية تم اكتشافه على الإطلاق. كانت تجربتهم حساسة للغاية لدرجة أن الباحثين زعموا أنهم تمكنوا من اكتشاف أول من ينهي ماراثون فيينا ، الذي انتهى على بعد أكثر من 1.2 ميل من مختبرهم.
لذلك ، على الرغم من أن البشر لديهم حقول جاذبية ضعيفة بشكل لا يصدق ، فإن حساسية تجاربنا أكثر من قادرة على قياسها.
