Ядро Земли на два с половиной года моложе её коры
Физики из Дании усомнились в высказывании знаменитого учёного Ричарда Фейнмана о том, что ядро земли моложе поверхности на час-два, и решили его перепроверить. Оказалось, что не зря.
Физики рассчитали, что центр Земли на два с половиной года моложе, чем её поверхность. Причём связано это не с истинным возрастом, а с воздействием силы тяжести, пишет сайт New Scientist.
Согласно теории Эйнштейна, течение времени во многом определяется гравитацией — так, возле массивного объекта время будет идти медленнее. Эта идея была тщательно протестирована. Также было доказано, что для спутников систем GPS и ГЛОНАСС время течёт по-другому (что для этих ультраточных приборов немаловажно). Но разница во времени составляет, как правило, доли секунды, а не несколько лет.
Ульрик Уггерхёй (Ulrik Uggerhøj) и его коллеги из Орхусского университета в Дании выяснили, что эффект будет гораздо более выражен на Земле, нежели в космосе. Они руководствовались заявлением, сделанным именитым физиком Ричардом Фейнманом (Richard Feynman) в 1960 году. Учёный утверждал, что разница в возрасте центра Земли и поверхности составляет примерно день-два – цифры эти часто цитируются в работах других физиков, включая Уггерхёя.
Но когда учёный решил включить этот эпизод в учебник для студентов, он подумал, что не мешало бы проверить эти цифры. Расчёт включает в себя вычисление разницы в гравитационном потенциале – показателя работы, проделанной силой тяжести в передвижении массы из одного места в другое – в данном случае между центром Земли и поверхностью.
Использование этого параметра в уравнениях теории относительности даёт фактор растяжение времени около 3x10-10. То есть каждая секунда в центре Земли отсчитывается гораздо медленнее, чем на поверхности. Но поскольку Земля существует порядка четырёх миллиардов лет, суммарный эффект растяжения времени добавляет разницу примерно в год-полтора.
Эти расчёты предполагают, что Земля имеет одинаковую плотность во всех своих частях. Однако учёные знают, что ядро планеты является более плотным, чем мантия. Используя эту более реалистичную модель распределения плотности Земли, они обнаружила разницу в возрасте, которая составляет порядка двух с половиной лет.
Конечно, мы не можем проверить данные умозаключения экспериментальным путём, говорит Уггерхёй, но общую теорию относительности пока не смог опровергнуть ни один учёный. А так как теория работает во всей обозримой Вселенной, те же законы должны быть верны и для любого массивного тела.
По такому же принципу команда датских учёных вычислила, что центр Солнца примерно на 40 тысяч лет моложе, чем его поверхность.
Уггерхёй говорит, что непонятно, кто изначально сделал ошибку: то ли сам Фейнман, то ли человек, записывавший его лекции, но в результате получилась ошибка "дней" вместо "лет".
Как бы то ни было, по мнению физика, это в очередной раз доказывает, что ничего нельзя принимать на веру. "Нужно всегда быть осторожным и проверять высказывания даже самых знаменитых людей", — заключает Уггерхёй.
С выводами его команды можно ознакомиться, прочитав препринт статьи на сайте arXiv.org.