A ka një ‘lart’ dhe një ‘poshtë’ në hapësirë?

Astronautët në Stacionin Ndërkombëtar të Hapësirës (ISS) kanë përdorur prej kohësh mungesën e peshës në dukje të hapësirës për t’u argëtuar – duke ndjekur darkën e tyre në ajër, duke luajtur tërheqje dhe duke imituar superheronj. Por a ka një “lart” dhe “poshtë” tradicionale në hapësirë? Bazuar në përvojat e astronautëve, është e lehtë të mendosh se emërtimet e zakonshme që përdorim për të përcaktuar pozicionet tona, të tilla si lart e poshtë ose Veri dhe Jug, nuk zbatohen më pasi të largohemi nga Toka.

Kjo është e vërtetë në disa mënyra, por është ende e mundur të përdorim perceptimet njerëzore për hapësirën dhe kohën për t’u orientuar mes yjeve.

Ashtu si në Tokë, astronautët në bordin e ISS përjetojnë gravitetin, një nga katër forcat themelore në univers. Sipas Sanjana Curtis, një astrofizikane bërthamore në Universitetin e Çikagos, mendimi mbizotërues midis fizikantëve është se “poshtë” është thjesht drejtimi në të cilin graviteti po ju tërheq, dhe “lart” është drejtimi i kundërt. Papeshë e astronautëve rrjedh nga fakti se ISS dhe njerëzit brenda tij janë duke rënë lirisht drejt qendrës së Tokës, të tërhequr “poshtë” nga forca gravitacionale e planetit. Stacioni mbetet lart sepse shpejtësia e stacionit dhe forca centrifugale që gjeneron e shtyjnë atë “lart”, ose larg nga Toka, me një shpejtësi afërsisht të barabartë me tërheqjen e gravitetit. Ky bilanc quhet orbitë e qëndrueshme.

“Kjo është një nga gjërat më emocionuese në lidhje me fizikën, që ne kemi një kornizë për të përshkruar dhe kuptuar gjërat që nuk janë intuitive ose që ne nuk jemi në gjendje t’i perceptojmë,” tha Curtis për Live Science. “Lart e poshtë mund të jenë terma të paqartë, por në fizikë, gjithmonë mund të dalësh me një përkufizim që funksionon.”

Albert Einstein e përshkroi gravitetin si një shtrembërim të strukturës së hapësirës-kohës dhe për të ilustruar këtë teori, shkencëtarët shpesh përdorin analogjinë e thjeshtuar të një çarçafi të shtrënguar. Nëse vendosni një top bowling mbi fletë, masa e tij bën që fleta të zbehet poshtë në qendër. Nëse më pas shtoni një mermer, ai do të rrokulliset drejt fundit të asaj gropeje, e tërhequr nga graviteti.

Çdo objekt që ka masë lakon vazhdimësinë hapësirë-kohë. Si e tillë, nuk ka gjasa që të ketë ndonjë vend në univers që nuk i nënshtrohet gravitetit, tha për Live Science Jessica Esquivel, një fizikant i grimcave në Fermilab në Illinois. Nëse hidhni një mermer tjetër në hartë – madje edhe në periferi – ai do të tërhiqet nga shumë drejtime. “Kudo në hapësirë, ju do të ndjeni atë deformim të fletës dhe kjo është graviteti që po e shkakton atë,” tha ajo.

Në përgjithësi, sa më masiv të jetë një objekt, aq më i thellë është shtrembërimi dhe aq më i fortë tërheqja, por edhe afërsia juaj ka rëndësi. Për këtë arsye, planeti ku jeni duke qëndruar – qoftë Toka apo Marsi – do të ushtrojë gjithmonë forcën më të fortë gravitacionale mbi ju. Në të njëjtën kohë, planetët në sistemin tonë diellor po tërhiqen drejt qendrës së diellit. Edhe më larg, vrima e zezë masive në qendër të galaktikës sonë po e tërheq të gjithë sistemin diellor më afër. Jashtë galaktikës, tërheqja më e madhe është drejt grupit më të afërt të galaktikave.

“Ju mund të zmadhoni, zvogëloni dhe zvogëloni dhe të shihni thellësitë e ndryshme të asaj pëlhure hapësirë-kohore,” tha Esquivel.

Ndërsa graviteti është një forcë themelore, ka shumë gjëra që ne nuk i kuptojmë rreth tij. Shkencëtarët nuk e përfshijnë gravitetin në Modelin Standard të fizikës së grimcave, për shembull, sepse teoria kryesore e gravitetit – teoria e përgjithshme e relativitetit të Ajnshtajnit – deri më tani është dëshmuar e papajtueshme me Modelin Standard. Ndërsa emërtime të tilla si “lart” ose “poshtë” na ndihmojnë të kuptojmë universin, Esquivel tha se ato gjithashtu ndonjëherë mund të pengojnë të kuptuarit tonë të fizikës themelore.

“Një nga gjërat më të vështira në punën time është të përpiqem të mendoj jashtë atyre binareve, të imagjinoj një hapësirë ku nuk ka as lart apo poshtë, as përpara, as prapa, as të kaluarën apo të tashmen,” tha ajo. “Ka një rrjedhshmëri të bukur me të cilën duhet të angazhohemi, dhe është vërtet e vështirë, por edhe një nga pjesët më argëtuese të punës.”