Гравитация жойылса не болады

Гравитация соншалықты үйреншікті болғаны сонша, адамдардың көпшілігі оның өз өміріндегі рөлі туралы ешқашан ойланбайды — ол ауа немесе күн сәулесі сияқты өздігінен түсінікті нәрсе ретінде қабылданады. Дегенмен дәл осы көзге көрінбейтін күш барлық нәрсенің іргетасы болып табылады — ол планеталарды орбиталарда ұстап тұрады, жұлдыздарды жұлдызаралық газдан қалыптастырады және Жер атмосферасының ғарышқа таралып кетуіне жол бермейді. Гравитацияның жоғалуы туралы ойша тәжірибе алғашқы қарағанда фантастика сияқты көрінуі мүмкін, дегенмен ол әлемнің құрылымындағы осы күштің рөлін жаңаша бағалауға мүмкіндік береді. Мұндай оқиғаның салдары соншалықты жылдам және жан-жақты апатты болады тіпті одан кейінгі өмір ұғымының өзі алғашқы секундтарда уже мағынасын жоғалтады. Осы салдарларды түсіну — гравитацияның жай ғана физикалық күштердің бірі емес, бүкіл шынайылықты біріктіруші негіз екенін тереңірек ұғыну деген сөз.

Алғашқы секундтар — лездегі хаос

Гравитацияның жоғалуы біртіндеп жүретін процесс емес, лездегі оқиға болар еді, оның салдары молекулалық деңгейден планеталық деңгейге дейін барлық деңгейлерде дерлік бір мезгілде орын алар еді. Алғашқы секундтардың өзінде бізге белгілі өмір сүру формасының кез келген түрінің өмір сүруімен үйлеспейтін өзгерістер орын алар еді.

Жер бетіндегі әрбір зат дереу оның бетіне жанама бойынша қозғала бастайды — дәл осындай жылдамдықпен және дәл осы бағытта объектер центрге тартқыш үдеу болмаған кезде қозғалады. Бұл көркем шығармаларда жиі бейнеленетіндей жоғары ұшу емес, объектінің орналасқан нүктесінде Жер шарына жанама түзу сызық бойынша қозғалыс. Планетаның көптеген нүктелері үшін бұл бағыттың айтарлықтай горизонталь құраушысы бар — адамдар, ғимараттар және мұхиттар дағдылы бағдарларға қатысты жанамаға қарай сырғана бастайды.

Тартылыс жоғалғаннан кейінгі алғашқы сәттер келесі оқиғалармен белгіленер еді:

• бекітілмеген барлық су — мұхиттар, өзендер, көлдер — дереу шашырай бастап, тек өздерінің кинетикалық инерциясына бағына отырып, тамшыларға бөлініп ұшып кетер еді;
• атмосфера ашық ғарышқа тарала бастайтын еді, өйткені дәл гравитация планетаның газ қабығын ұстап тұрады;
• барлық тірі ағзалар кеңістіктегі дағдылы бағдарын жоғалтар еді — вестибулярлық аппарат тепе-теңдік сезімі негізделген сигналдарды қабылдауды тоқтатар еді;
• адамның қан айналым жүйесі лезде шамадан тыс жүктемеге ұшырайтын еді — жүрек гравитациялық градиентке қарсы жұмыс істеуге бейімделген, және оның жоғалуы қан айналымын бұзар еді;
• ғимараттар қирай бастайтын еді, өйткені құрылыс конструкциялары гравитациялық жүктемелерді өтеуге есептелген, оларсыз өмір сүруге емес.

Басқаша айтқанда, бірнеше ондаған секундтан кейін планетаның беті дағдылы мағынада кез келген нәрсенің өмір сүруіне жарамсыз орынға айналар еді. Бірақ бұл әлдеқайда ауқымды өзгерістердің тек бастамасы ғана болар еді.

Планета ретінде Жерге не болады

Гравитация заттарды бетке тартатын күш ғана емес — ол планетаның сфералық дене ретінде өмір сүруінің өзін қамтамасыз етеді. Осысыз Жер геологиялық объект ретінде қазіргі пішінінде өте тез өмір сүруін тоқтатар еді.

Біздің планетамызды сфера түрінде дәл гравитациялық өзін-өзі сығу ұстап тұрады — заттың әрбір бөлшегі барлық қалғандарын тартатын күш. Тау жыныстары, мантия және ядро үстіндегі қабаттардың салмағымен жасалатын орасан зор қысым астында орналасқан. Осы қысымсыз зат мүлдем басқаша әрекет ете бастайтын еді.

Гравитациясыз планетаның қирауы бірнеше кезең арқылы өтер еді.

1. Жер ядросы лезде темір мен никельдің планетаның терең қабаттарына тән қатты немесе сұйық күйде өмір сүретін ұстап тұрушы қысымын жоғалтар еді. Температурасы шамамен 4 000 градус Цельсий болатын сыртқы сұйық ядро кеңейіп, жарылар еді. Дәл осы оқиға Жердің біртұтас дене ретінде соңын белгілер еді — жарылыс планетаны бірнеше сағат ішінде фрагменттерге бөліп тастар еді.
2. Мантияда орасан зор қысым астында орналасқан магма барлық бар және жаңадан пайда болатын жарықтар арқылы бетке шығар еді. Жанартаулық белсенділік тотальды болар еді — жүздеген мың жанартау бір мезгілде және сансыз жаңа жарықтар балқыған затты бетке төгер еді. Бұл процесс бірнеше сағат ішінде құрлықтың көп бөлігін отты хаосқа айналдырар еді.
3. Тектоникалық тақталар байланысын жоғалтып, әртүрлі бағыттарға ұша бастайтын еді, өйткені гравитация литосфераны салыстырмалы түрде тұрақты күйде ұстап тұратын факторлардың бірі болып табылады. Барлық тау тізбектері — Гималай, Альпі, Анды — шашырап кетер еді, өйткені таулар дәл тектоникалық күштер мен гравитация арасындағы тепе-теңдік арқасында өмір сүреді. Құрлықтар пішінін жоғалтып, қызған зат бұлттарына айналар еді.
4. Ақырында, бұрынғы планетаның ұшып бара жатқан фрагменттері сынықтар бұлтын құрар еді — астероидтар белдеуіне ұқсас нәрсе, дегенмен әлдеқайда ыстық және химиялық белсенді. Гравитациялық өзін-өзі сығусыз бұл фрагменттер ешқашан қайтадан планетаға жиналмас еді — гравитация дәл Жерді протопланеталық дисктен бастапқыда жасаған механизм болып табылады.

Осы процестердің қорытындысы бірнеше сағаттан бірнеше күнге дейінгі аралықта геологиялық объект ретінде планетаның толық жойылуы болар еді. Ондағы өмір әлдеқайда бұрын тоқтар еді — алғашқы минуттардың өзінде.

Айдың, Күннің және Күн жүйесінің тағдыры

Гравитацияның жоғалуы тек Жерге ғана әсер етпес еді — салдары дереу бүкіл Күн жүйесіне және одан әлдеқайда алысқа таралар еді. Гравитация үлкен қашықтықтарда аспан денелерінің қозғалысын басқаратын жалғыз күш болып табылады.

Ай лезде орбитасынан шығып, бұрынғы орбитасына жанама түзу сызық бойынша ұшып кетер еді. Гравитация жоғалған сәтте біздің серігіміздің жылдамдығы секундына шамамен 1 шақырымды құрар еді — дәл осы жылдамдықпен ол ашық ғарышқа ұшып кетер еді. Бірнеше сағаттан кейін Ай Жерден миллиондаған шақырым қашықтықта болар еді — дәлірек айтқанда, Ай ұшып кеткенге дейін бірнеше сағат бұрын Жер болған жерден.

Гравитациясыз Күн жүйесі іс жүзінде лезде өмір сүруін тоқтатар еді:

• сегіз планетаның барлығы түзу сызықтар бойынша ұшып, Күн жүйесін өз орбиталық жылдамдықтарымен тастап кетер еді — Нептунда секундына 4,7 шақырымнан Меркурийде 47,4-ке дейін;
• Күннің өзі ішкі гравитациялық сығусыз дереу ядролық синтезді тоқтатар еді — дәл ядроде гравитациямен жасалатын қысым онда 15 миллион градус температураларды ұстап тұрады;
• Күн заты жарылып, ғарышқа шашырап кетер еді — гравитациялық қысымсыз плазма біртұтас объектіде жиналып қалуға негіз болмас еді;
• барлық астероидтар, кометалар және Койпер белдеуінің денелері әртүрлі бағыттарға шашырап, Күн жүйесін шашыраңқы жеке объектілер бұлтына айналдырар еді.

Дәл осы барлық орбиталық жүйелердің тотальды қирауы гравитацияның жай ғана Жерге тартылыс емес екенін айқын көрсетеді. Бұл Әлемнің іргелі ұйымдастырушы күші, онсыз кез келген ауқымды деңгейде құрылымдану мүмкін болмайды.

Тұтастай Ғалам үшін салдары

Егер ойша тәжірибені бүкіл Ғаламға таратсақ, салдардың ауқымы шынымен апокалиптикалық болады. Гравитация бақыланатын ғарышта өмір сүретін әрбір құрылымның қалыптасуына қатысқан.

Гравитациялық тартылыссыз кез келген дағдылы астрономиялық объектінің өмір сүруі мүмкін емес. Жұлдыздар — бұл термоядролық реакциялар қысымына қарсы өз тартылысымен ұсталынған плазма шарлары. Галактикалар — бұл гравитациямен соншалықты қатты бекітілген жүйелер, олардың сыртқы бөліктері көрінетін масса болжайтыннан жылдам қозғалады — дәл осы сәйкессіздік қараңғы материя тұжырымдамасын тудырды. Планеталық жүйелер, серіктер, планета сақиналары, шар тәрізді жұлдыз шоғырлары — бұлның барлығы миллиардтаған жылдар бойы әрекет ететін гравитациялық тартылыстың нәтижесі.

Тартылыссыз Ғалам үшін салдарлар келесідей өрбір еді:

• барлық жұлдыздар лезде жарылар еді, өйткені олардың ядроларындағы ядролық реакциялар енді гравитациялық қысыммен теңестірілмес еді;
• галактикалар әртүрлі бағыттарға ұшып бара жатқан жеке жұлдызды сынықтар бұлттарына шашырап кетер еді;
• қара құрдымдар өмір сүруін тоқтатар еді — олар өз тартылысының әрекетінен толық коллапсқа ұшыраған объектілер болып табылады;
• бүкіл Ғалам біртіндеп ұшып бара жатқан бөлшектердің біртекті бұлтына айналар еді — дәл гравитация біздің шынайылықта жетуге жол бермейтін максималды энтропияның сол күйі.

Парадокс сол, гравитациясыз Ғалам заттың біркелкі таралуы тұрғысынан более реттелген болар еді — дегенмен сонымен бірге жұлдыздардың, планеталардың және өмірдің пайда болуын мүмкін еткен сол күрделі құрылымнан толық айырылар еді.

Тартылыссыз өмір және биология

Биологиялық жүйелер гравитациялық өрісте өмір сүруге соншалықты терең бейімделген, онсыз олардың қызмет етуі тіпті теориялық тұрғыдан да мүмкін емес. Әрбір мүше, әрбір жасуша және әрбір молекулалық процесс азды-көпті ауырлық күшінің болуына тәуелді.

Халықаралық ғарыш станциясындағы ғарышкерлерге бақылаулар гравитацияның төмендеуі кезінде тірі ағзамен не болатыны туралы біршама түсінік береді. Дегенмен орбитадағы салмақсыздық — бұл тек еркін құлау күйі, гравитацияның шынайы жоқтығы емес. Тартылыстың шынайы жоғалуы әлдеқайда радикалды салдарларға ие болар еді.

1. Жүрек-қан тамырлары жүйесі дереу істен шығар еді. Жүрек және қан тамырлары қанды гравитациялық градиентке қарсы айдау үшін эволюцияланды — дәл сондықтан адамның тік күйінде аяқтағы қан қысымы бастағыдан жоғары. Бағытталған ауырлық күшісіз қан ағыны дағдылы үлгілерін жоғалтып, мүшелер қажетті көлемде қажетті мөлшерде қан алуды тоқтатар еді.
2. Ас қорыту жүйесі қызмет ету қабілетін толық жоғалтар еді. Ішектің перистальтикасы гравитациямен үйлесімде жұмыс істейді — асқазан мен ішектің құрамы бұлшықет жиырылулары және азықтық кесектің салмағы әрекетінен қозғалады. Тартылыс болмаған кезде асқазан сөлі және өңделген тағам бағытталған қозғалысқа ие болмас еді, бұл ас қорыту процесін іргелі тұрғыдан тиімсіз етер еді.
3. Жасушалық процестер де гравитациясыз ұзақ өмір сүру кезінде зардап шегер еді. Заттардың жасуша мембраналары арқылы диффузиясы ішінара гравитациямен күшейтілген жылулық градиенттермен жасалатын конвективті ағындарға тәуелді. Өсу, бөліну және жасушалардың дифференциациясы процестері тұрақты тартылыс жағдайында қалыптасты — олардың мүлдем басқа ортадағы жұмысы болжамсыз болар еді.
4. Психологиялық және неврологиялық салдарлар дереу орын алар еді. Вестибулярлық аппарат — ішкі құлақ — дененің ауырлық күші векторына қатысты бағдарын үнемі қадағалап отырады. Бұл сигналдың лезде жоғалуы жедел бас айналу, жүрек айну және паникалық жағдаймен қатар жүретін ауыр дезориентацияны тудырар еді. Ми мұндай жаңа күйді түсіндіру үшін жүйеге ие болмас еді.

Жоғарыда айтылғанның барлығы қазіргі биохимиялық формасындағы өмірдің гравитацияға жай ғана бейімделген емес — ол эволюцияның почти төрт миллиард жылы бойы осы күшпен іргелі түрде қалыптасқанын білдіреді. Биологиядан гравитацияны алып тастау — химиядан суды алып тастаумен тең.

Гравитация — бұл табиғаттың төрт іргелі күшінің бірі ғана емес, әдепкісі қазіргі пішініндегі шынайылықтың буквалды сәулетшісі. Оның жоғалуымен ойша тәжірибе Әлемнің бақыланатын барлық тәртібі — атом ядроларынан галактикалық шоғырларға дейін — осы күштің 13,8 миллиард жыл бойы әрекет етуінің нәтижесі екенін көрсетеді. Осы тәуелділікті түсіну гравитацияны заттарды көтеруге күш жұмсауға мәжбүрлейтін кедергі ретінде емес, барлық өмір сүрушінің жасампаз негізі ретінде бағалауға көмектеседі — онсыз дағдылы мағынада өмір сүрудің өзі мүмкін болмас еді.