Foto: © Dollar Photo Club
Foto: © Dollar Photo Club

Oč je jádro Země mladší než její povrch

Podle teorie relativity závisí rychlost plynutí času na pohybu i na gravitačním poli. Vysoká gravitace (a ekvivalentně zrychlení, viz známý paradox dvojčat) tikání hodin zpomaluje, dochází k dilataci času. V jádru Země i v jádru Slunce je samozřejmě vyšší gravitace než na povrchu těchto těles (gravitační zrychlení klesá se vzdáleností od těžiště s druhou mocninou).
Z toho vyplývá, že můžeme položit i zdánlivě absurdní otázku, oč mladší je jádro Země oproti jejímu povrchu – co je dole, je mladší, tedy jakási archeologie/geologie naruby. Na tento jev upozornil slavný Richard Feynman už v 60. letech, odhadoval tehdy rozdíl na pár dní. Nyní dánští vědci (Ulrik Uggerhøj a Rune Mikkelsen z Aarhus University a Jan Faye z Kodaňské univerzity) skutečně provedli příslušný výpočet a vyšlo jimž, že ve skutečnosti jde o dva a půl roku – vezme-li se realistický model toho, jaké je složení různých vrstev Země. Pokud bychom brali, že hmotnost Země je rovnoměrně distribuována v celém objemu, stále by šlo asi o rok a půl. (Poznámka PH: pokud to chápu správně pro nás na povrchu je z hlediska gravitace jedno, zda je hmota v těžišti nebo rovnoměrně v celém objemu koule, ostatně to při úměře druhé mocniny vyplývá z Newtonových zákonů. Ale více hmotnosti u jádra Země způsobuje větší gravitaci v blízkosti těžiště, a tedy zvětšuje rozdíl mezi jádrem a povrchem.)
V případě Slunce je rozdíl času na povrchu a v nitru mnohem větší kvůli jeho větší hmotnosti, navíc Slunce je možná starší než Země. V realistickém (nehomogenním) modelu zde vychází dilatace na celých 39 000 let.
Práce bude publikována v European Journal of Physics. Cílem autorů bylo jednak ukázat, že i Feynman se mohl mýlit, za druhé pak demonstrovat typ problému, který by se mohl zadávat studentům k samostatnému řešení. Didaktické má být už i projít si jednotlivé kroky provedeného výpočtu.

Zdroj: The Register

autor Continentaleurope, zdroj: Wikipedia, licence obrázku GFDL

Bonobové pomáhají cizincům i bez požádání

Člověk (mnohdy) podrží dveře někomu, kdo jde za ním. Nebo podepře někoho, kdo klopýtne. A …

  • Jan Dolinár

    „gravitační zrychlení klesá se vzdáleností od těžiště s druhou mocninou“

    Tohle je mimo. Druhá mocnina platí jen nad povrchem. V homogenní kouli (pro jednoduchost) ve skutečnosti uvnitř gravitační zrychlení lineárně roste, přičemž ve středu je přesně nulové. Alespoň co se týče newtonovské fyziky, s relativistickou je to trochu složitější, ale i tak platí (minimálně kvůli symetrii problému), že ve středu je gravitační zrychlení nulové.

    Předpokládám, že zde došlo ke zmatení pojmů gravitační zrychlení a gravitační potenciál.

  • pavel houser

    dekuji za opravu/upresneni…

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close