Hiper kütle çekimi

Hiper kütleçekimi, kütleçekim kuvvetinin Dünya'nın yüzeyindeki kütleçekim kuvvetinden daha büyük olma durumu olarak tanımlanır ve bir gauss dan daha fazla olarak ifade edilir. Hiper kütleçekimi durumu hava çarpışmaları ve uzay uçuşlarındaki insan psikolojisi üzerinde araştırmalarda ve uzay programları için materyal testlerinde kullanılmak için Dünya üzerinde yaratılır. 20 gauss ortamda titanyum alüminat tribün bıçaklarının imalatı Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından keşfedildi. 

Bütün bunlar Dünya'nın normal kütleçekimine alışkın olan insan psikolojisinde ve materyallerin uçak, uzay aracı ve yapılar oluşturması için çok büyük önem arz etmektedir. NASA'daki bilim insanları son dönemlerde meteorit çarpışmalarını aramaktadır ve bakterileri türleri test edildikten sonra çoğu türün 7 500 gaussu geçen basınçlar altında tekrar oluşturulabildiğini keşfettiler.

Bu günlerdeki araştırmalar Japonya'da aşırı kütleçekimine maruz bırakılan Escherichia coli ve Paracoccus denitrificans gibi birçok olağanüstü koşullarda yaşayabilen canlı türünün üzerinde uygulanmıştır. Bakteriler 403 627 g (g kütleçekiminden kaynaklanan ivmedir.) ye tekabül edecek yüksek hızlarla ultra santrifüjde döndürülürken yetiştirilmiştir. Bilimlerin doğa akademisi konferansında yayınlanan diğer bir araştırma bazı bakterilerin hiper kütleçekimi durumlarının bile altında var olabileceğini bildirir. Bir başka deyişle, hala yaşayabilirler ve Dünya üzerinde hissedilenin 400 000 katı olan kütleçekimi kuvvetine rağmen üreye bilirler. Paracoccus denitrificans sergilenen hayatta kalmanın yanında yalnızca çok büyük yıldızlar ya da süper novaların şok dalgaları gibi kozmik çevrede bulunabilen hiper ivmelenme durumunda dayanıklı hücresel büyüme bile gösterebilirler. Analizler küçük boyutlarda prokaryotik hücreler hiper kütleçekimi altında başarılı büyüme için önemli olduğunu gösterdi. Araştırma exobakterilerin ve panspermianın verimliliği ile ilgili çıkarımlarda bulundu. Bu uygulamanın ilgili olduğu şey hızlı spindir. Çok hızlı dönen bir santrifüjün içindeyken kafanızı hızlı bir şekilde oynatırsanız tepetaklak yuvarlanmış gibi rahatsız hissedebilirsiniz. İç kulaktaki yarı dairesel kanalların içindeki dengeyi algılama sıvısı karıştığında bu gerçekleşir. Santrifüjün kullanıldığı bazı deneyler illüzyonu engelleyen ve çoğunlukla deneğin kafasının karışmasını engelleyen cihazlar içerir. Bu illüzyonun ortadan kaldırılması sistemiyle uzayda seyahat etmek pratik değildir.

Sistem üzerindeki kütleçekiminin etkisi tanımlayıp anlayabilmek için mikro kütleçekiminin davranışları gözlemlenmelidir ve 1 g (g Dünya yüzeyindeki kütleçekimsel ivmedir.) verimli değildir.

Araştırmacılar beş pound ayak bileği ağırlığının ve iki buçuk pound kol bileği ağırlığı kullanılan kütle kaybı deneylerinde günlük ev işi yaparken NEAT kalori yakımı %14 geliştirilebileceği gösterildi. Pist yarışı ve basketbol öncelikli pliometrisi eğer denek tüm gün ya da sadece antrenman yaparken ağırlaştırılmış ceket kullanırsa %8-%25 oranında gelişti fakat hiper kütleçekimi antrenmanının kullanılmadığı birkaç ay sonrasında bu etkiler kaybolur.

Materyal sentezinde hiper kütleçekiminin etkisi 
Santrifüj tarafından üretilen yüksek kütleçekimi durumu kimyasal endüstride dökümde ve materyal sentezinde uygulanmaktadır. Konveksiyon ve kütle transferi kütleçekimsel durumlardan çok fazla etkilenir. Araştırmacılar yüksek kütleçekimi seviyesinin ürünün faz kompozisyonunu ve morfolojisini etkili bir şekilde etkiler.

Hiper kütleçekiminin farelerin yaşlanma oranına etkisi 
Pearl' in yaşlanma yaşam teorisinin oranını önermesinden bu yana, birçok araştırma geçerliliğini vücut sıcaklığı içinde bulunduğu ortama tabi olan canlıları (değişkensıcaklılar) kullanarak ispat etmiştir. Fakat memelilerde memnun edici deneysel ispatlar hala eksiktir çünkü bu memelilerdeki bazal metabolizma oranına harici uygulanan artışı genellikle genel hemostatik düzensizliği ve stres eşliğindedir. Günümüz araştırmaları yavaşça artan kütleçekimine maruz kalan farelerin küçük bir kronik stres yan etkisi ile adapte olabileceğine dair buluntulara dayanmaktadır fakat yüksek miktarda bazal metabolizma harcaması yamak zorundadırlar (artan yaşama oranı). Hayvan santrifüjünde sekiz aylığına 3.14 g'ye maruz bırakılan on yedi aylık farelerin yaşlanma oranı kalpte ve böbreklerdeki görünürde artan lupofusindeki, sayısı azalıp hacmi artan kalp dokusunun mitokontrilerindeki ve ikincil derece karaciğer mitokontrisinin solunumundaki denetimlerden daha büyüktür. Diğer bir deyişle, büyük olasılıkla yaşam oranıyla ya da belirli bazal metabolizma masrafı ile doğru orantılı olan kilogram vücut ağırlığı başına sabit durum günlük yiyecek alım miktarı başlangıç olarak iki aylık adaptasyon sürecinin sonrasındaki denetimlerde %18 daha büyüktür. Sonuç olarak, santrifüjlenen hayvanların yarısı denetimlerden sonra yalnızca çok kısa bir süre yaşadı(istatistiksel olarak kayda değer olmayan ortalama olarak üç yüz kırk üç ila üç yüz altmış dört gün arasında). Santrifüjlenen hayvanların geriye kalan yarısı (en uzun hayatta kalanlar) santrifüjde ortalama olarak beş yüz yirmi gün ile beş yüz yetmiş dört gün arasında yaşadılar. Bu yüzden, bu sonuçlar genç yetişkin farelerin bazal metabolizma seviyesinin ortalama artışı kütleçekimine uyum sağlamıştır. Fakat farelerin organ yaşlanma oranında normal kütleçekimin dekine göre artış göstermiştir. Hayatta kalma oranları düşmüştür. Bütün bunlar, deneysel olarak daha önce bahsi geçen Pearl'ün yaşlanma yaşam teorisinin oranının değişkensıcaklılar için ispat edilmesi ile uyum içindedir.

Kaynakça

The Pull of Hypergravity

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7186330 

İnsanlı uzay uçuşu
Kütleçekimi
İvme
Astrobiyoloji