Wann fühlt man sich schwerelos?

Das Gefühl der Schwerelosigkeit: Zwischen Himmel und Erde

Schwerelosigkeit, das faszinierende Gefühl der vollständigen Gewichtslosigkeit, ist mehr als nur ein Phänomen von Weltraumflügen. Während es im All durch die nahezu fehlende Gravitationskraft hervorgerufen wird, entsteht ein ähnliches, wenn auch deutlich schwächeres, Gefühl der Schwerelosigkeit auch unter ganz anderen Umständen. Die weit verbreitete Annahme, Schwerelosigkeit entstehe lediglich durch das Aufheben von Gravitationskräften verschiedener Himmelskörper, ist nur ein Teil der Wahrheit.

Der klassische Fall der "gravitativen Schwerelosigkeit" findet tatsächlich in Punkten zwischen Himmelskörpern statt, an denen sich deren Gravitationskräfte gegenseitig aufheben – den sogenannten Lagrange-Punkten. Das Beispiel Erde-Mond ist hier besonders anschaulich. In diesen Punkten, die nicht exakt festliegen, sondern auch von der Position der Sonne und anderer Planeten beeinflusst werden, wirken zwar die Gravitationskräfte der Erde und des Mondes (und in geringerem Maße auch der Sonne und anderer Himmelskörper) gleichzeitig, jedoch so, dass sich ihre resultierende Kraft gegenseitig kompensiert. Ein Objekt in einem solchen Punkt würde scheinbar schweben. Allerdings handelt es sich dabei um ein instabiles Gleichgewicht – geringste Abweichungen würden das Objekt aus seiner Position treiben.

Doch Schwerelosigkeit ist nicht nur ein astronomisches Phänomen. Wir erleben eine ähnliche Empfindung auch im Alltag, wenn auch nur kurzzeitig und in viel geringerem Maße. Ein bekanntes Beispiel ist der Freifall. Während des freien Falls, bevor der Luftwiderstand eine signifikante Rolle spielt, erlebt man ein Gefühl der Schwerelosigkeit, da die Erdanziehungskraft nur noch minimal durch die Beschleunigung nach unten kompensiert wird. Dieser Zustand ist jedoch von begrenzter Dauer und endet abrupt mit dem Aufprall. Auch in Flugzeugen, die parabelförmige Flugbahnen ausführen, kann für kurze Zeit ein Zustand der Schwerelosigkeit simuliert werden. Der Flugsimulator erzeugt durch den stetigen Wechsel zwischen Steig- und Sinkflug einen kurzen Moment der Schwerelosigkeit, indem die auf den Körper wirkende Gravitationskraft durch die Trägheit des Flugzeugs aufgehoben wird.

Ein dritter Aspekt, der oft vergessen wird, ist die sensorische Wahrnehmung von Schwerelosigkeit. Unser Gleichgewichtssinn und unser Körpergefühl werden durch die ständige Interaktion mit der Erdanziehungskraft geprägt. Plötzliche Veränderungen dieser Interaktion, wie sie z.B. beim plötzlichen Auftauchen aus dem Wasser oder beim schnellen Aufzugfahren vorkommen können, führen zu einem kurzen, aber spürbaren Gefühl der Orientierungslosigkeit, das mit Schwerelosigkeit verwechselt werden kann. Diese Empfindung ist jedoch eher eine Reaktion unseres Körpers auf einen veränderten Referenzrahmen als eine tatsächliche Aufhebung der Gravitation.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Gefühl der Schwerelosigkeit auf verschiedenen Mechanismen beruhen kann: der Kompensation von Gravitationskräften im Raum, dem Zustand des freien Falls oder der sensorischen Verarbeitung von Bewegung und Orientierung. Während die "echte" Schwerelosigkeit im All durch die minimale Gravitation definiert ist, erleben wir im Alltag nur ähnliche, wenngleich deutlich schwächere und nur kurzzeitig anhaltende, Empfindungen.