L'exploration spatiale est un sujet qui capte l'imagination des gens et les met au défi de penser exactement à ce qui pourrait arriver une fois qu'ils auront quitté la bulle protectrice de la Terre. D'une part, la microgravité de l'espace ou la faible gravité sur la lune signifie que les corps des astronautes ne sont plus attachés au sol de la même manière. Les lois et définitions étudiées en physique permettent de déterminer comment cela affecte leur densité.
Masse contre. Poids
Tout d'abord, il est nécessaire de comprendre la différence entre la masse et le poids. La masse est une mesure de la quantité de matière dans un objet - dans ce cas, un astronaute. C'est un décompte de la quantité d'atomes présents, et c'est la même chose qu'une personne soit sur Terre ou dans l'espace. Le poids, quant à lui, mesure l'effet de la gravité sur la masse d'un objet. Cela signifie que votre poids sur Terre est une combinaison de la masse de votre corps et de la force avec laquelle la Terre vous tire vers le sol. Sur la Lune, il n'y a qu'environ un sixième de la gravité de la Terre, et donc l'astronaute pèse beaucoup moins.
Définition de la densité
La densité et la masse sont des concepts liés. La densité est la quantité de matière par unité de volume. Par exemple, un astronaute peut avoir un volume de 65 litres et une masse de 68 kilogrammes. Si vous divisez sa masse par son volume, vous atteignez une densité de 1,05 kilogramme par litre. Ce n'est pas par hasard que cela se trouve être très proche de la densité de l'eau, qui est de 1,00 kilogramme par litre. Vous avez probablement entendu dire que les humains sont plus de la moitié de l'eau, il est donc logique qu'ils aient à peu près la même densité.
Réponse courte... Non
En utilisant ces concepts, regardez ce qui arrive à l'astronaute qui s'aventure de la Terre à la Lune. En passant de la gravité terrestre à la gravité lunaire, le poids de l'astronaute change certes, mais sa masse reste la même. Il y a moins de pression atmosphérique dans l'espace, mais les astronautes n'explosent pas comme des bulles une fois qu'ils quittent l'atmosphère terrestre, vous pouvez donc supposer en toute sécurité que le volume de l'astronaute ne change pas vraiment non plus. Si la masse et le volume ne changent pas sur la lune, vous pouvez en déduire que la densité de l'astronaute serait la même.
Mais quelques mises en garde
Il y a une petite faille dans ce scénario, mais cela a plus à voir avec la physiologie que la physique. Les gens ne sont pas vraiment censés être dans l'espace, et ils ont tendance à perdre de la densité osseuse, de la masse musculaire et des fluides s'ils passent du temps prolongé dans une faible gravité. Lorsque les gens posent ces questions hypothétiques, ils pensent généralement à une situation où l'astronaute est instantanément transporté d'un endroit à l'autre, mais dans la vraie vie, c'est un long voyage. Ainsi, l'astronaute aurait peut-être perdu un peu de masse en se dirigeant vers la lune et serait donc un peu moins dense une fois sur place.
