ભારવિહીનતા (weightlessness) : મુક્ત પતન (free fall) કરતા પદાર્થના વજનમાં થતો દેખીતો ઘટાડો. ગુરુત્વાકર્ષણબળ પરત્વે અવરોધની ગેરહાજરીથી પ્રેરિત થતી પરિસ્થિતિને મુક્ત પતન કહે છે. સૌપ્રથમ વાર ન્યૂટને (1642–1727) ભારવિહીનતાની ગાણિતિક સમજૂતી 1687માં આપી હતી. તેની સમજૂતી મુજબ, વિશ્વનો પ્રત્યેક પદાર્થ, પછી ભલે પરમાણુ હોય કે ગ્રહ હોય, બીજા પદાર્થોને પોતાની તરફ આકર્ષે છે.
વિશ્વમાં પ્રવર્તતાં વિવિધ પ્રકારનાં બળોમાં ગુરુત્વાકર્ષણ એક વ્યાપક અને ગુરુઅંતરી (long range) બળ છે. ગુરુત્વાકર્ષણબળની પ્રતીતિ ઘણી રીતે થાય છે; જેમ કે, ગુરુત્વાકર્ષણબળ વડે સૂર્યની આસપાસ ગ્રહોની કક્ષાનું નિયમન, સમુદ્રતટ ઉપર આવતી દરિયાઈ ભરતી (tide), માણસનું પૃથ્વીની સપાટીને ચીટકી રહેવું વગેરે. વિદ્યુત અને ચુંબકીય બળો ભૌતિક અને રાસાયણિક પરિબળો ઉપર કેટલીક વખત આધાર રાખે છે; પણ ગુરુત્વાકર્ષણબળ આવાં પરિબળોથી સ્વતંત્ર છે. તેની સામે એવું કોઈ આવરણ રચી શકાતું નથી, જેના વડે ગુરુત્વાકર્ષણબળને રોકી શકાય.
ન્યૂટને સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણબળ માટે નિયમ તારવ્યો, જે આજે પણ અકબંધ છે. આ નિયમ મુજબ કોઈ પણ બે પદાર્થો વચ્ચે પ્રવર્તતું ગુરુત્વાકર્ષણબળ તે પદાર્થોના દળના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને તેમનાં કેન્દ્રો વચ્ચેના અંતરના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. એટલે કે ગુરુત્વાકર્ષણબળ 
થાય છે, જ્યાં m1 અને m2 પદાર્થોનાં દળ છે. r બે પદાર્થોનાં કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર છે અને G ગુરુત્વાકર્ષી અચળાંક છે. Gનું મૂલ્ય 6.67 x 10–11 ન્યૂટન મીટર2/કિગ્રા.2 છે. પૃથ્વીની સપાટી આગળ ગુરુત્વાકર્ષણબળ F = m (GM/R2) = ma થાય છે, જ્યાં M પૃથ્વીનું દળ છે. R પૃથ્વીની ત્રિજ્યા છે. અહીં a = GM/R2 ગુરુત્વને કારણે સરેરાશ પ્રવેગ છે. પૃથ્વીની બાબતે a = g લેવાય છે. પૃથ્વીની સપાટી આગળ gનું મૂલ્ય લગભગ 9.8 
છે.
આ નિયમને આધારે, બે પદાર્થો વચ્ચેના અંતરમાં થોડોક વધારો કરવામાં આવે તોપણ ગુરુત્વાકર્ષણ બળમાં ઘણો ઘટાડો થાય છે; કારણ કે બળ અંતરના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં ચાલે છે. પૃથ્વીના કેન્દ્ર(એટલે કે સપાટી)થી પદાર્થ જેમ દૂર જાય તેમ તેના ઉપર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણબળ એકદમ ઘટતું જાય છે. એક સમય એવો આવે છે કે પદાર્થ અમુક અંતરે જતાં તેના ઉપર લાગતું પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણબળ શૂન્ય થવા જાય છે એટલે કે આ પરિસ્થિતિમાં પદાર્થ અનંત અંતરે ગયો એમ કહેવાય. જેમ ગુરુત્વાકર્ષણબળ ઘટીને શૂન્યની નજીક પહોંચે છે તેમ પદાર્થ ભારવિહીનતા ભણી જાય છે.
વાસ્તવમાં, પદાર્થ ભારવિહીન ત્યારે જ ગણાય છે જ્યારે તે બધા જ અન્ય પદાર્થોથી અનંત અંતરે હોય.
પદાર્થનું વજન એટલે તેના ઉપર લાગતું પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણબળ. ગુરુત્વ (gravity) અને વજન (weight) વચ્ચેનો સંબંધ ન્યૂટનના ગતિના બીજા નિયમને આધારે સમજાવી શકાય છે. તે મુજબ પદાર્થ ઉપર બળ લગાડવામાં આવે ત્યારે તેમાં પ્રવેગ પેદા થાય છે. પદાર્થ ઉપર લાગતું બળ F = ma વડે મળે છે. M જેના ઉપર બળ લાગે છે તેવા પદાર્થનું દળ છે અને a તેવા પદાર્થમાં પેદા થતો પ્રવેગ છે. ભારવિહીનતા સમજાવવા માટે જ્યારે આ નિયમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે ત્યારે સ્પષ્ટ થાય છે કે ગુરુત્વબળ ગુરુત્વ-પ્રવેગ પેદા કરે છે. આ એ પ્રવેગ છે, જેનો મુક્ત પતન કરતો પદાર્થ અનુભવ કરે છે. પૃથ્વીની સપાટી આગળ (નજીક) પદાર્થ અચળ પ્રવેગ(g)થી મુક્ત પતન કરતો હોય છે. આ ગુરુત્વ-પ્રવેગને પ્રમાણભૂત પ્રવેગ કહે છે એટલે પદાર્થનું વજન એ તેના દળ અને ગુરુત્વ-પ્રવેગનો ગુણાકાર થાય છે. આથી પદાર્થનું વજન w = mg થાય છે.
દળ પદાર્થમાં રહેલો દ્રવ્યનો જથ્થો સૂચવે છે, જ્યારે વજન પદાર્થ ઉપર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણબળ છે. દળ કોઈ પણ સ્થળે અચળ રહે છે, જ્યારે વજન પૃથ્વીના કેન્દ્રથી પદાર્થના અંતર ઉપર આધારિત છે. આથી, પદાર્થ પૃથ્વીથી દૂર જતો હોય તો તેના ઉપર લાગતું પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણબળ ક્રમશ: ઘટતું જાય છે. પદાર્થ પૃથ્વીથી અનંત અંતરે જાય ત્યારે તેની ઉપર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણબળ શૂન્ય થાય છે. આથી પદાર્થ ભારવિહીન બને છે.
ભારવિહીનતા એવી સ્થિતિ છે, જ્યારે ગુરુત્વને લીધે તેના ઉપર પેદા થતો પ્રવેગ કે પછી કોઈ અન્ય પદાર્થને લીધે લાગતું બળ શૂન્ય થાય છે. એટલે કે આવી ભારવિહીન પરિસ્થિતિમાં પદાર્થ કે સજીવને પ્રવેગ(એટલે કે બળ)નો અનુભવ થતો નથી.
અત્રે, આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇન(1879–1955)નો સમાનતાનો સિદ્ધાંત (principle of eqvivalence) ઉલ્લેખનીય છે. આ સિદ્ધાંત મુજબ એવી કોઈ પ્રાયોગિક પદ્ધતિ કે સાધન નથી, જેના દ્વારા ગુરુત્વક્ષેત્રના બળ અને જડત્વીય (inertiar) ગતિના બળ વચ્ચે ભેદ પાડી શકાય. જ્યારે પદાર્થ ઉપર લાગતા ગુરુત્વાકર્ષણબળની સામે તેટલા જ મૂલ્યનું જડત્વીય બળ વિરુદ્ધ દિશામાં લાગે છે, ત્યારે ભારવિહીનતાની પરિસ્થિતિ સર્જાય છે.
કોઈ અવકાશયાન પૃથ્વીની સપાટીથી 320 કિમી.ની ઊંચાઈએ હોય ત્યારે તેના ઉપર લાગતું પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણબળ સમુદ્રની સપાટી આગળ લાગતા ગુરુત્વાકર્ષણબળ કરતાં થોડુંક જ ઓછું હોય છે. આથી આવું અવકાશયાન મુક્ત પતનની સ્થિતિમાં આવે છે, એટલે કે તે ભારવિહીન થવા જાય છે. જ્યારે પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણબળ વડે યાન પૃથ્વીની સપાટી તરફ આવવા લાગે છે ત્યારે ગતિ કરતા યાનનું જડત્વીય બળ ત્રિજ્યાવર્તી (radial) રીતે અને બહારની દિશામાં લાગે છે. તેને કારણે યાન કક્ષીય પથ ધારણ કરે છે.
આનંદ પ્ર. પટેલ