هوا کیلومترها سطح زمین را در بر گرفته است. مرز بین جوّ زمین و فضای خارج، که به عنوان خط کارمان شناخته میشود، در ارتفاع تقریبی ۱۰۰ کیلومتر بالای سطح سیاره واقع شده است. به گفته آنتونی بروکلی، استاد علوم جوی در دانشگاه راتگرز، جالب است بدانید که تقریباً ۹۹.۹ درصد از جرم جوّ زمین در ارتفاعی کمتر از ۴۸ کیلومتر قرار دارد.
به نقل از فرادید، هوا نسبت به بدن ما وزنی لایتناهی کمتر دارد، اما اگر به حجم آن در ارتفاعات چندین کیلومتری توجه کنیم، وزن شگفتانگیزی را شاهد هستیم. بروکلی میافزاید: «اگر بخواهیم یک ستون استوانهای از هوا با قطر ۰.۳ متر را در نظر بگیریم، این ستون وزنی معادل ۷۵۴ کیلوگرم دارد.» اما پرسش اینجاست که چرا جوّ زمین ما را تحت فشار قرار نمیدهد؟
جواب به این پرسش تا حدی به توزیع فشار مربوط میشود. هوای اطراف ما به طور مداوم در حال حرکت است. در نهایت، فشار هوا به همه بخشهای بدن ما به صورت یکنواخت وارد میآید و تنها نیرویی نیست که به سمت پایین عمل میکند. بروکلی توضیح میدهد که با این حال، فشاری که جوّ بر بدن ما به طور یکنواخت میآورد، ناچیز نیست. این فشار تقریباً برابر با وزن یک توپ بولینگ بزرگ در هر اینچ مربع است (معادل ۱ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع).
مایکل وود، رئیس و استاد علوم کمّی در دانشگاه کانیزیِس در بوفالوی نیویورک، اظهار میدارد: «ما تحت فشار هوا له نمیشویم چرا که بدن ما در طول زمان به گونهای تکامل یافته که بتواند در برابر این فشارها مقاومت کند. بروکلی همچنین گفت: «فشار هوای موجود در بدن ما، در واقع فشاری همانند جوست، اما به سمت بیرون که این امر سبب تعادل نیروهای فشار میشود.»
کریستوفر بِرد، دانشیار فیزیک در دانشگاه A&M وِست تگزاس توضیح داده است که این تعادل نیروها تنها زمانی برقرار میشود که هوا بتواند به تمامی نقاط بدن دسترسی پیدا کند. به عنوان مثال، اگر دهانه جاروبرقی را به سمت دست خود گرفته و اقدام به مکش هوای روی پوست کنید، نیرویی که دست شما احساس میکند در واقع وزنی است که هوای موجود در فضای داخل لوله جاروبرقی بر آن فشار میآورد.
با صعود به ارتفاع، غلظت هوا کاهش مییابد، بنابراین فشار اتمسفر نیز هنگام افزایش ارتفاع کاهش مییابد. به همین دلیل، ما هنگام فرود و بلند شدن در هواپیما «گرفتگی» گوش را تجربه میکنیم و این وضعیت زمانی ایجاد میشود که فشار موجود در گوش میانی و فشار محیط بیرونی همخوانی نداشته باشد. به محض اینکه فشار هوای داخلی با فشار هوای خارجی تطابق پیدا کند، این احساس گرفتگی رفع میشود.
فشار داخلی درون بدن یکی از دلایلی است که ما نمیتوانیم بدون لباس فضایی در فضا بمانیم. فشار در فضا تقریباً صفر است. در غیاب فشار هوایی که به سمت پایین بر بدن انسان تأثیر میگذارد، فشار داخلی بدن میتواند باعث شود که بدن به شکل یک بادکنک متورم گردد، تا زمانی که این فشار آزاد شود.
