Fiziki z univerze v Aarhusu in Kopenhagnu (Danska) so dokazali, da je središče Zemlje precej mlajše od njene skorje, s čimer je nekoliko popravil nobelovca Richarda Feynmana. Študija je objavljena v Evropski reviji za fiziko in je na voljo na arXiv.org.
Po splošni relativnosti gravitacijski potencial vpliva na čas: manjši kot je, počasnejši čas mineva. To pomeni, da bodo hipotetične meritve starosti množičnega telesa, kot sta Zemlja ali Sonce, na njegovi površini in v bližini njegovega središča pripeljale do različnih rezultatov.
Zgodovina nastanka Zemlje iz protoplanetarnega diska ni neposredno povezana z določanjem njegove starosti - v nasprotju s staranjem radioaktivnih elementov. Zlasti je na Zemljini površini več produktov razpada radioaktivnih izotopov kot v njenem središču, kar je povezano z različnimi pogoji, v katerih pride do staranja izotopov.
Verjetno je to imel v mislih Feynman, ko je na svojih predavanjih o gravitaciji, ki jih je v letih 1962-1963 pripravljal na Kalifornijskem tehnološkem inštitutu (ZDA), dejal, "da bi morali biti v prihodnosti veliko bolj previdni, ko govorimo o starosti predmetov, kot je Zemlja, ker središče zemlje bi moralo biti dan ali dva mlajše od njene površine."
Ta miselni eksperiment je eno izmed mnogih opazovanj Feynmana o fizičnem svetu. Razlika v starosti središča in površine Zemlje, ki jo je navedel, je bila navedena v več delih. Vendar študija danskih fizikov daje popolnoma drugačen rezultat. Ni jasno, kdo se je motil - stenograf ali Feynman, toda namesto dni morajo biti leta.
Danci so poskušali reproducirati Feynmanovo utemeljitev homogenega modela Zemlje (ko se njena gostota ne spreminja z globino), izvedli pa so tudi izračune za predhodni referenčni model Zemlje. Rezultati se med seboj in ocene Feynmana bistveno razlikujejo. Izvedeni so bili tudi izračuni, ki kažejo razliko v starosti središča in površine Sonca.
V primeru homogene Zemlje gravitacijski potencial planeta opisujeta dve formuli: ena - za točko zunaj nebesnega telesa, druga - znotraj nje. Gravitacijski rdeč premik med središčem in površino planeta se določi s potencialno razliko v ustreznih točkah, polmerom in maso planeta. Rezultat: središče Zemlje je 1,58 let mlajše od njene površine.
Bolj realističen predhodni referenčni model notranje strukture Zemlje upošteva spremembo gravitacijskega potenciala zaradi različnih gostot na različnih globinah planeta. V tem primeru je jedro planeta 2,49 leta mlajše od njegove površine. Znanstveniki so podali tudi oceno, v skladu s katero je mogoče zanemariti relativistično časovno dilatacijo, ki jo povzroči vrtenje Zemlje okoli svoje osi (prispevek učinka ne presega dveh dni).
Promocijski video:
Danski fiziki svoj članek zaključujejo z utemeljitvijo, zakaj Feynmanovi sklepi niso bili predhodno preizkušeni. Predavanja ameriškega znanstvenika so stenografirali postdoktorji, lektorji lektorirali, večkrat so ponatisnili in služili kot učbenik za več generacij študentov fizike. Po Dancih se tukaj srečujemo s primerom Aristotelovega dokaza o etosu.
Ko so avtoriteti in status znanstvenika visoki, njegove sklepe kolegi sprejemajo kot samoumevne. Eden od avtorjev članka (Ulrik Uggerhoy) je priznal, da je tudi Feynmanovo oceno razlike v starosti središča in jedra Zemlje ocenil kot pravilno.
Medtem je sam Feynman, ko je delal na teoriji razpadanja beta, nekako v enem od starih člankov (ne njegovega lastnega), posvečenih interpretaciji eksperimentalnih podatkov, odkril netočnosti. To je privedlo do številnih drugih člankov, ki so se izkazali za napačne, saj so temeljili na prvotno napačnih podatkih. "Od takrat nisem bil pozoren, kaj pravijo strokovnjaki. To tudi sam ugotovim, «je dejal o tem. Ta epizoda je opisana v avtobiografski zbirki "Seveda se šalite, gospod Feynman!"
Ksenia Kruger