چرا فشار «هوا» ما را خرد نمی‌کند؟

در درون بدن ما نیز فشار هوا وجود دارد و این فشار داخلی است که تعادلی با فشار هوای خارجی برقرار می‌سازد.

کیلومترها «هوا» سطح زمین را دربر گرفته است. مرز میان جوّ زمین و فضا، که به آن خط کارمان می‌گویند (خط فرضی در آسمان)، در حدود ۱۰۰ کیلومتر بالاتر از سطح زمین قرار دارد. به گفته آنتونی بروکلی، استاد علوم جوی در دانشگاه راتگرز، با این حال، تقریباً ۹۹.۹ درصد از جرم جوّ زمین در زیر ارتفاع ۴۸ کیلومتری قرار دارد.

حجم هوا سبک‌تر از بدن ما است، اما اگر به مجموع وزن آن به طول چندین کیلومتر نگاه کنیم، با وزن بسیار زیادی مواجه خواهیم شد. بروکلی بیان می‌کند: «برای یک ستون هوایی به قطر ۰.۳ متر، جرم آن به ۷۵۴ کیلوگرم می‌رسد.» بنابراین، چرا جوّ زمین ما را خرد نمی‌کند؟

دلیل اینکه ما فشار جو را حس نمی‌کنیم تا حدی به توزیع فشار مربوط می‌شود. هوای اطراف ما به طور یکنواخت جریان دارد. در نهایت، فشار هوا به تمام قسمت‌های بدن ما به طور یکسان وارد می‌شود و تنها یک نیروی رو به پایین نیست. بروکلی توضیح می‌دهد که با این حال، فشاری که جوّ به طور یکنواخت بر بدن ما اعمال می‌کند، چندان هم ناچیز نیست؛ تقریباً معادل وزن یک توپ بولینگ بزرگ به ازای هر اینچ مربع (حدود ۱ کیلوگرم در سانتیمتر مربع) می‌باشد.

مایکل وود، رئیس و استاد علوم کمّی در دانشگاه کانیزی‌یِس واقع در بوفالوی نیویورک، می‌گوید: «ما به دلیل این که بدن ما به مرور زمان طوری تکامل یافته تا در برابر فشارها ایستادگی کند، تحت تأثیر فشار هوا قرار نمی‌گیریم. بروکلی همچنین اشاره می‌کند: «فشار هوای داخلی بدن ما به نوعی مانند فشاری است که به سمت بیرون اعمال می‌شود و این عامل موجب تعدیل نیروهای فشار می‌شود.»

کریستوفر بِرد، دانشیار فیزیک در دانشگاه A&M وِست تگزاس، توضیح داده که این تعادل نیروها تنها زمانی محقق می‌شود که هوا به همه سمت‌های بدن دسترسی داشته باشد. به عنوان مثال، اگر دهانه یک جاروبرقی را به سمت دست‌تان بگیرید تا تمام هوای روی پوست شما را بکشد، نیرویی که دست شما حس می‌کند در واقع وزن هوایی است که بر لوله جاروبرقی فشار می‌آورد.

با افزایش ارتفاع، هوا رقیق‌تر می‌شود، بنابراین فشار اتمسفر به تدریج کاهش می‌یابد. به همین دلیل، ما هنگام بلند شدن و فرود آمدن هواپیما، احساس «گرفتگی» در گوش‌هایمان داریم که این گرفتگی زمانی ایجاد می‌شود که فشار هوا در گوش میانی با فشار هوا در محیط بیرونی تطابق نداشته باشد. زمانی که فشار هوای داخلی با فشار هوای خارجی همخوانی پیدا کند، این احساس گرفتگی برطرف می‌شود.

فشار داخلی بدن ما یکی از عوامل مهمی است که اجازه نمی‌دهد بدون لباس فضایی در محیط فضا سفر کنیم. زیرا فشار در فضای بیرون تقریباً صفر است. بدون وجود فشار هوای محیط که بر بدن انسان فشار می‌آورد، فشار داخلی موجب می‌شود که بدن مانند یک بادکنک متورم شود تا زمانی که فشار آزاد گردد.

منبع: فرادید