Fizičari sa sveučilišta Aarhus i Kopenhagen (Danska) dokazali su da je središte Zemlje mnogo mlađe od njegove kore, čime je lagano ispravio nobelovca Richarda Feynmana. Studija je objavljena u Europskom časopisu za fiziku i dostupna je na arXiv.org.
Prema općoj relativnosti, gravitacijski potencijal utječe na vrijeme: što je ono manje, to ide sporije vrijeme. To znači da će hipotetičko mjerenje dobi ogromnog tijela, poput Zemlje ili Sunca, na njegovoj površini i u blizini njegova centra dovesti do različitih rezultata.
Povijest nastanka Zemlje iz protoplanetarnog diska nije izravno povezana s određivanjem njegove dobi - za razliku od starenja radioaktivnih elemenata. Konkretno, na površini Zemlje postoji više produkata raspada radioaktivnih izotopa nego u njenom središtu, što je povezano s različitim uvjetima u kojima dolazi do starenja izotopa.
To je vjerojatno imao na umu Feynman kada je u svojim predavanjima o gravitaciji, iznesenim 1962.-1963., Na Kalifornijskom tehnološkom institutu (SAD), rekao da "u budućnosti treba biti puno oprezniji kada govori o starosti objekata kao što je Zemlja, jer središte zemlje trebalo bi biti dan ili dva mlađe od njegove površine."
Ovaj misaoni eksperiment jedno je od mnogih opažanja Feynmana o fizičkom svijetu. Razlika u dobi središta i površine Zemlje koju je on naznačio navedena je u nekoliko djela. Međutim, istraživanje danskih fizičara daje potpuno drugačiji rezultat. Nije jasno tko je bio u krivu - stenograf ili Feynman, ali umjesto dana moraju postojati godine.
Danci su pokušali reproducirati Feynmanovo obrazloženje za homogeni model Zemlje (kada se njegova gustoća ne mijenja s dubinom), a također su izvršili proračun za preliminarni referentni model Zemlje. Rezultati se međusobno značajno razlikuju i od Feynmanove procjene. Također, provedeni su proračuni koji pokazuju razliku u dobima središta i površine Sunca.
U slučaju homogene Zemlje, gravitacijski potencijal planeta opisan je s dvije formule: jedna - za točku izvan nebeskog tijela, a druga - unutar nje. Gravitacijsko crveno pomicanje između središta i površine planeta određuje se putem razlike potencijala u odgovarajućim točkama, polumjerom i masom planeta. Rezultat: središte Zemlje je 1,58 godina mlađe od njegove površine.
Realističniji preliminarni referentni model Zemljine unutarnje strukture uzima u obzir promjenu gravitacijskog potencijala zbog različitih gustoća na različitim dubinama planeta. U ovom slučaju jezgra planeta je 2,49 godina mlađa od njegove površine. Znanstvenici su također dali procjenu prema kojoj se relativistička vremenska dilatacija uzrokovana rotacijom Zemlje oko svoje osi može zanemariti (doprinos učinka ne prelazi dva dana).
Promotivni video:
Danski fizičari zaključuju svoj članak obrazloženjem razloga zbog kojih Feynmanovi zaključci nisu ranije ispitani. Predavanja američkog znanstvenika stenografirali su postdoksovi, lektorirali lektire, nekoliko su puta tiskana i poslužila kao udžbenik za studente fizike nekoliko generacija. Prema Dancima, ovdje smo suočeni s primjerom Aristotelovog dokaza etosa.
To jest, kad su autoritet i status znanstvenika visoki, njegove zaključke kolege uzimaju zdravo za gotovo. Jedan od autora članka (Ulrik Uggerhoy) priznao je da je i Feynmanovu procjenu razlike u starosti središta i jezgre Zemlje smatrao ispravnom.
U međuvremenu je i sam Feynman, radeći na teoriji beta raspada, nekako u jednom od starih članaka (a ne onom vlastitom), posvećenom tumačenju eksperimentalnih podataka, otkrio netočnosti. To je dovelo do mnogih drugih članaka koji su se ispostavili netočnim jer su se temeljili na prvotno netočnim podacima. "Od tada nisam obraćao pozornost na to što kažu stručnjaci. Sami to shvatim - rekao je o ovome. Ova je epizoda opisana u autobiografskoj zbirci "Vi se, naravno, šališ, gospodine Feynman!"
Ksenia Kruger