يطلق على الإحساس بانعدام الوزن أو تقريبا انعدام الوزن اسم انعدام الجاذبية الأرضية وله في اللغة الإنجليزية عدة أسماء أهمها (Weightlessness و Zero-G أو Zero Gravity) التي ترمز إلى وصول الجاذبية الأرضية إلى قيمة الصفر.

انعدام الجاذبية الأرضية حالة شائعة عند رواد الفضاء الذين يطوفون حول مدار الأرض خارج الغلاف الجوي. إن أكثر صورة تعبر عن الإحساس بانعدام الجاذبية الأرضية في حياتنا اليومية هي حالة التعلق في الهواء التي يشعر بها الشخص في مدينة الملاهي عندما يرتفع تلقائيا عن المقعد أثناء الهبوط في أحد الألعاب أو اللحظة القصيرة من الارتفاع عن مقعد السيارة عند الهبوط عن جسر حاد في سرعات معينة.

ما هو انعدام الوزن؟

انعدام الوزن مصطلح يستخدم للتعبير عن حالة انعدام الوزن أو تقريبا انعدام الوزن. يعرف الخبراء انعدام الوزن بأنه عندما يسقط الجسم سقوطا حرا أثناء التسارع للأسفل أو عكس الجاذبية الأرضية. بكلمات أخرى يحدث انعدام الوزن عندما لا يكون هناك دعم أو قوى على الجسم.

لماذا نشعر بانعدام الوزن؟

يظهر انعدام الوزن عندما يكون شد الجاذبية الأرضية يساوي الصفر. عندما تصدر عن أجسامنا قوة نحو الأرض نتيجة للجاذبية الأرضية أو الشد الجاذبي، وفي المقابل تصدر الأرض قوة معادلة للقوة الأولى نحو أجسامنا وعندها نشعر بالجاذبية أو حتى بالوزن. وأثناء السقوط الحر نحو الأرض أو بعكس اتجاه قوة الجاذبية الأرضية ليس هناك أجسام صلبة تؤثر بقواها فينا ما يعطينا إحساسا بانعدام الوزن.

إن الشخص الذي يشعر بانعدام الوزن ينتابه إحساس بأنه لا توجد أية أجسام خارجية تلامس جسده، أي أن كل قوى الاحتكاك تنعدم وعندها يحصل الشعور بانعدام الجاذبية الأرضية أو الوزن. إن هذه الأحاسيس تظهر بشكل كبير عند السقوط الحر، حيث أن الجاذبية الأرضية لا يمكن الشعور بها دون وجود قوة مقابلة وذلك لأنها قوة لا تعتمد على الاحتكاك. وأثناء السقوط الحر ينتابك الإحساس بانعدام الوزن بسبب ما سبق.

من المهم استيعاب أن انعدام الوزن ما هو إلا شعورا أو إحساسا داخليا للشخص وأنه لا يرتبط في الحقيقة بفقدان أحد ما لوزنه وأن انعدام الجاذبية أو الوزن يتمحور حول غياب القوى المؤثرة أكثر من الوزن بحد ذاته.

لماذا يشعر روّاد الفضاء بانعدام الجاذبية الأرضية في الفضاء؟

بما أنه لا توجد قوى خارجية تدفع أو تشد رواد الفضاء في الفضاء الخارجي، فإنهم عادة ما يشعرون بالإحساس بانعدام الوزن. في الحقيقة فإن القوى الوحيدة التي يتأثر بها رواد الفضاء هي الجاذبية الأرضية التي تعرف بأنها قوة بعيدة التأثير لا يمكن الشعور بها ولذلك لا تعطي الشخص إحساسا بوزنه حقا.

يعتقد البعض أن رواد الفضاء يشعرون بانعدام الوزن لأنه لا توجد عوامل شد جاذبي في الفضاء إلا أن هذا غير صحيح، فلو صحت هذه النظرية لكانت خرقا لمبادئ الحركة الدورانية. فإذا كان الشخص يعتقد أن غياب الجاذبية في الفضاء هو ما يؤدي لانعدام الوزن، فلماذا تدور الأقمار الصناعية في مدارات إذا؟

هل الجاذبية في الفضاء الخارجي أضعف من الجاذبية على سطح الأرض؟

إن قوة الجاذبية المؤثرة في رواد الفضاء هي بلا شك أضعف من الجاذبية الأرضية على سطح الأرض، إلا أنها ليست ضئيلة لدرجة أن تسبب انعدام الوزن أو انعدام الجاذبية. على سبيل المثال، إذا كانت المحطة الفضائية تدور على ارتفاع 800 كم فوق سطح الأرض، فإن قيمة الجاذبية الأرضية تنخفض من 9.8 إلى ما يقارب 7.35 في المحطة المذكورة.

ومع أن هذا الفارق يبعث إلى الشعور بانعدام الوزن لدى رواد الفضاء إلا أن هذا الشعور غير تام أو كامل لأنهم في حالة سقوط حر نحو الأرض فلذلك يشعرون بانعدام الوزن بسبب انعدام الأسطح التي يمكن أن تدعمهم أو تساندهم (التي تقاوم قوة الجاذبية).

كيف تتلافى انعدام الجاذبية الأرضية؟

تتناقض حالة انعدام الجاذبية الأرضية أو انعدام الوزن مع التجارب البشرية المعاصرة التي تنطوي على قوى غير اعتيادية مثل:

• تباطؤ السيارات بسبب الجر المحيطي أو استعمال مظلة إيقاف.
• الجلوس على كرسي على الأرض أو الوقوف وغير ذلك من أنشطة يتم مواجهة الجاذبية الأرضية فيها من قبل قوة دعم الأرض.
• عندما تقوم مركبة جوية بالمناورة أو عندما يحصل الدفع في محركات الصواريخ خلال إطلاق صاروخ أو مكوك فضائي.
• أثناء طيران الطائرات عندما يعمل الرفع الناتج عن الأجنحة على خلق قوة معاكسة.

كيف يمكن خلق حالة انعدام الجاذبية الأرضية؟

طائرات انعدام الوزن

هل شاهدتم أحد أفلام هوليود التي تروي قصة غزو الإنسان للفضاء وتساءلتم إذا كان الممثلون قد سافروا بالفعل إلى الفضاء الخارجي؟

في الحقيقة مع أن الممثلين يبدون في حالة انعدام الوزن إلا أن تكلفة السفر إلى الفضاء والتصوير فيه قد تكون خيالية، لذلك تلجأ شركات الإنتاج إلى استئجار طائرات خاصة لخلق حالة انعدام الجاذبية الأرضية.

تعتمد هذه الطائرات على التحليق بارتفاعات معينة ومدروسة ثم الهبوط التدريجي أو تقليل ارتفاع الطيران ما يسمح للممثلين بالطواف داخل حجرة الطائرة المجهزة بالديكورات الخاصة بالمركبة الفضائية. من الصحيح أن فترة انعدام الوزن قصيرة إلا أن المخرجين يعمدون إلى إعادة الحركة مرارا وتكرارا إلى أن يحصلوا على المشاهد التي يريدونها.

يمكن أيضا للعامة ومحبي الإثارة والمغامرة استئجار هذه الطائرات وتجربة انعدام الوزن للوقت الذي يشتهونه إلا أن هذه التجربة قد تكلف مبالغ طائلة وهي موجودة في الولايات المتحدة وبعض البلدان الأوروبية بشكل خاص.

حجرات نفث الهواء

تعتبر هذه الحجرات أكثر أمانا من تجربة طائرة انعدام الوزن لأنها موجودة على سطح الأرض وبسبب إمكانية مراقبة المشتركين فيها أو الأشخاص الموجودين داخل الحجرة والتدخل في حالة حصول حوادث أو أمر طارئ.

تتألف الحجرة من أنبوب زجاجي ضخم عالي التحمل مع فتحتات في الأرضية ينطلق منها تيار هوائي قوي للغاية ويعادل قوة الجاذبية الأرضية ما يلغي القوى المؤثرة بالجسم ويرتفع الشخص بدون الإحساس بوزنه.

تعتبر هذه الحجرات مكلفة أيضا كما أن عدد الأشخاص الذين يمكن أن يجربوها في نفس الوقت محدود.