Çekimsizlik nedir? Çekimsizlik fizik kanunlarında nasıl açıklanır? Matematiksel olarak nasıl mümkündür, hakkında bilgi.
Çekimsizlik
Çekimsizlik bir cismin çekim etkisi altında bulunmaması durumudur. Çekimsizlik matematiksel olarak, iki yoldan gerçekleştirilebilir.
- Uzayda yalnızca bir tek cismin bulunması durumunda;
- Birbirini çeken iki cisim arasındaki uzaklığın “sonsuz” olması durumunda.
Ancak her iki durumun da fiziksel olarak gerçekleşmesi olasılığı yoktur. Çünkü, uzayda her zaman birden çok sayıda elektrik yük, mıknatıs kutbu, kütlesel nokta ve atom ya da molekül bulunur. Öte yandan uzayda bulunan cisimler arasındaki uzaklıklar, ne kadar büyük olursa olsun, her zaman sonludurlar. Buna göre çekimsizlik elektrik yükleri ve mıknatıs kutuplarını içeren Coulomb Yasaları ve kütlesel cisimleri içeren Genel Çekim Yasası gereğince yalnız matematiksel olarak gerçekleşen, ancak fiziksel olarak hiçbir zaman gerçekleşmeyen bir kavramdır.
Buna karşın, cisimler arasında etki eden çekim kuvvetleri ölçülemeyecek kadar küçük oldukları zaman bunlar arasında bir “çekimsizlik” bulunduğu var sayılabilir. Uygulamada çekimsizliğe eşdeğer bir durum, bir cismin iki ayrı çekim kuvvetinin etkisi altında bulunduğu halde dengede olmasıdır. Bu denge o cisme etki eden çekim kuvvetlerinin aynı doğrultuda, aynı büyüklükte, ancak zıt yönde olması durumunda gerçekleşir. Denge durumunda m kütleli cisim, hiçbir çekim kuvvetinin etkisi altında bulunmuyormuş gibi davranır. Denge durumu, çok sayıda çekim kuvvetlerinin etkisi altında bulunan cisimlerde de gerçekleşebilir. Bunun için, o cisme etki eden öteki cisimlerin kütleleriyle uzaklıkları arasında, çekim kuvvetlerinin eşitliğini sağlayacak oranların bulunması yeterlidir. Bu nedenle denge durumuna kimi zaman “çekimsizlik” adı verilir. Bu adlandırma, gerçekte denge durumunda olan cisim, başka cisimlerin çekimi altında bulunduğundan fiziksel gerçeği yansıtmaz.
Günümüzde çekimsizlik etkisinin en ilginç örneği, değişik amaçlarla uzaya fırlatılan yapay uyduların, belirli yörüngeler üzerinde sürekli olarak dolanmalarıdır. Bu yörünge üzerinde uydu, kendisine etki eden çekim kuvvetlerinin dengede olmaları nedeniyle bir “çekimsizlik” alanında bulunuyor gibi davranır. Bu etkinin sürekli olabilmesi için uydunun yörüngesinde oluşan sapmalar, zaman zaman düzeltilir. Merkezkaç kuvvetleri de yerçekimini dengeleyen kuvvetlerden birisidir. Uzay araştırmaları, çekimsizlik olayının insan ve hayvanlar üzerinde önemli fizyolojik bozukluklara neden olduğunu ortaya koydu. Astronotlar üzerinde dolaşım ve sinir sistemi bozukluklarıyla kimi duyusal (görme, işitme gibi) bozukluklar saptandı. Ancak bu tür bozukluklar alınan özel önlemlerle etkisiz hale getirilebildiği gibi insan vücudunun, zamanla çekimsizlik etkisine uyum gösterebileceği de ileri sürülmektedir.