Ученые-физики раскрыли тайну ядра Земли

Ученые-физики раскрыли тайну ядра Земли

Физики из Орхусского и Копенгагенского университетов (Дания) доказали, что центр Земли значительно моложе ее коры, таким образом немного поправив нобелевского лауреата Ричарда Фейнмана.

Исследование опубликовано в European Journal of Physics и доступно на сайте arXiv.org. «Лента.ру» рассказывает об этой работе.

Согласно общей теории относительности, гравитационный потенциал влияет на время: чем он меньше, тем медленнее идет время. Это означает, что гипотетическое измерение возраста массивного тела, такого как Земля или Солнце, на его поверхности и вблизи центра будет приводить к различным результатам.

История формирования Земли из протопланетного диска не имеет прямого отношения к определению ее возраста — в отличие от старения радиоактивных элементов. В частности, продуктов распада радиоактивных изотопов на поверхности Земли больше, чем в ее центре, что связано с различными условиями, в которых происходит старение изотопов.

Вероятно, это имел в виду Фейнман, когда в своих лекциях по гравитации, прочитанных в 1962-1963 годах в Калифорнийском технологическом университете (США), сказал, что «следует быть значительно внимательнее в будущем при разговоре о возрасте таких объектов, как Земля, поскольку центр Земли должен быть на день или два моложе, чем ее поверхность».

Этот мысленный эксперимент — одно из множества наблюдений о физическом мире, сделанных Фейнманом. Указанная им разница в возрасте центра и поверхности Земли цитировалась в нескольких работах. Однако исследование датских физиков дает совсем другой результат. Непонятно, кто ошибся — стенограф или Фейнман, но вместо дней должны быть годы.

Датчане попробовали воспроизвести рассуждения Фейнмана для однородной модели Земли (когда ее плотность не меняется с глубиной), а также провели расчет для предварительной эталонной модели Земли. Результаты значительно отличаются друг от друга и от оценки Фейнмана. Также были проведены расчеты, демонстрирующие разность в возрасте центра и поверхности Солнца.

В случае однородной Земли гравитационный потенциал планеты описывается двумя формулами: одна — для точки вне небесного тела, другая — внутри него. Гравитационное красное смещение между центром и поверхностью планеты определяется через разность потенциалов в соответствующих точках, радиус и массу планеты. Результат: центр Земли моложе ее поверхности на 1,58 года.

В более реалистичной предварительной эталонной модели внутреннего строения Земли учитывается изменение гравитационного потенциала из-за разной плотности на разной глубине планеты. В этом случае ядро планеты оказывается на 2,49 года моложе ее поверхности. Ученые также привели оценку, по которой релятивистским замедлением времени, вызванным вращением Земли вокруг своей оси, можно пренебречь (вклад эффекта не превышает двух суток).

Выполнили расчеты и для Солнца. Если предположить, что плотность светила не меняется с глубиной, то его центр моложе верхних слоев на 4,8 тысячи лет. С учетом неоднородности внутренней структуры результат на порядок выше — 39 тысяч лет. Для последней оценки ученые использовали модель S — солнечный аналог предварительной эталонной модели Земли, построенный в соответствии с имеющимися гелиосейсмическими данными.

Такой разрыв в результатах однородной и неоднородной модели Солнца объясняется тем, что большая часть массы светила сосредоточена ближе к его центру. Материя внутри Земли распределена более равномерно.

Свою статью датские физики завершают рассуждениями о причинах, по которым выводы Фейнмана не проверялись ранее. Лекции американского ученого стенографировали постдоки, вычитывали редакторы, они неоднократно переиздавались и служили учебником для студентов-физиков нескольких поколений. По мнению датчан, здесь мы столкнулись с примером аристотелевского доказательства по этосу.

То есть когда авторитет и статус ученого высоки, его выводы принимаются коллегами как сами собой разумеющиеся. Один из авторов статьи (Ульрик Уггерхой) признался, что он тоже считал фейнмановскую оценку разницы возраста центра и ядра Земли верной.

Между тем сам Фейнман, работая над теорией бета-распада, как-то в одной из старых статей (не своей), посвященной интерпретации экспериментальных данных, обнаружил неточности. Это повлекло множество других статей, которые оказались неправильными, поскольку основывались на изначально некорректных данных. «С тех пор я не обращаю внимания на то, что утверждают специалисты. Я все вычисляю сам», — заметил он по этому поводу. Об этом эпизоде рассказывается в автобиографическом сборнике «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!».

Последние новости
У Скалецкой рассказали о наличии зараженных коронавирусом среди эвакуированных из Китая

У Скалецкой рассказали о наличии зараженных коронавирусом среди эвакуированных из…

По результатам утренней проверки, зараженных нет
Ученые раскрыли тайну древних амфор на дне подводной пещеры

Ученые раскрыли тайну древних амфор на дне подводной пещеры

Ценная находка удивила архелогов
Зеленский негодует: первый чиновник поплатился должностью из-за протестов на Тернопольщине

Зеленский негодует: первый чиновник поплатился должностью из-за протестов на Тернопольщине

Своей должностью заплатил глава Тернопольской облгосадминистрации
Боевики на Донбассе понесли потери, пытаясь прорваться через линию соприкосновения

Боевики на Донбассе понесли потери, пытаясь прорваться через линию соприкосновения

Пророссийским боевикам не удалось реализоваться задуманное
Украинцы будут больше отдыхать весной: календарь выходных

Украинцы будут больше отдыхать весной: календарь выходных

В марте, апреле и мае будет больше выходных в связи с праздниками
Зеленский дал должность юмористу из «Лиги Смеха»

Зеленский дал должность юмористу из «Лиги Смеха»

Об этом на сайте президента появился соответствующий указ
Данилов сообщил о судьбе черных ящиков  Boeing 737

Данилов сообщил о судьбе черных ящиков Boeing 737

Секретарь СНБО сделал важное заявление
Украине передадут подозреваемого в убийстве Гандзюк Левина

Украине передадут подозреваемого в убийстве Гандзюк Левина

Решением суда Алексея Левина должны экстрадировать в Украину
Пристайко обсудил мирный план для Украины с замгоссекретаря США

Пристайко обсудил мирный план для Украины с замгоссекретаря США

Глава МИД Украины поднял тему агрессии России и аннексии Крыма
Скандал у Шустера: Лукаш «перекинула» ответственность за убийства на Майдане на его участников

Скандал у Шустера: Лукаш «перекинула» ответственность за убийства на Майдане…

В зале поднялся шум из-за циничного заявления Лукаш
Новая функция Android 11 будет доступна не всем пользователям

Новая функция Android 11 будет доступна не всем пользователям

Пока неизвестно, когда она начнет полноценно работать
Санжарская битва: серые мыши дожирают Украину

Санжарская битва: серые мыши дожирают Украину

Столкновения в Новых Санжарах стали ярким и болезненным выражение того факта, что общество серых мышей уже открыто пожирает само себя.
Украинцам объяснили, какие периоды засчитываются в страховой стаж

Украинцам объяснили, какие периоды засчитываются в страховой стаж

Представитель пенсионного фонда дала исчерпывающий ответ
Зеленский срочно отправил Данилова в Новые Санжары

Зеленский срочно отправил Данилова в Новые Санжары

Секретарь СНБО ознакомится с ситуацией в поселке
На Северном мосту в Киеве ограничили движение на выходные

На Северном мосту в Киеве ограничили движение на выходные

Проводятся ремонтные работы
Появились новые детали стрельбы в доме экс-главы МИД Кожары

Появились новые детали стрельбы в доме экс-главы МИД Кожары

Сообщается, что на момент убийства оба мужчины были пьяны
В России все службы ищут китайцев из-за эпидемии коронавируса, – Rzeczpospolita

В России все службы ищут китайцев из-за эпидемии коронавируса, –…

В Российской Федерации массово разыскивают «лиц китайской национальности»
Рябошапка серьезно взялся за «кнопкодава» Поляка в Верховной Раде

Рябошапка серьезно взялся за «кнопкодава» Поляка в Верховной Раде

Генпрокуратура открыла досудебное расследование
«Фермеры Херсона»: раскрыты личности «титушек», принимавших участие в протестах в Новых Санжарах

«Фермеры Херсона»: раскрыты личности «титушек», принимавших участие в протестах в…

Всплыли интересные подробности "санжарской битвы"
Арахамия раскрыл подробности участия в «Битве экстрасенсов»

Арахамия раскрыл подробности участия в «Битве экстрасенсов»

Глава фракции Верховной Рады «Слуга народа» поделился впечатлениями от участия в шоу
В доме экс-главы МИД времен Януковича Кожары застрелился известный бизнесмен Старицкий: фото, видео

В доме экс-главы МИД времен Януковича Кожары застрелился известный бизнесмен…

Последние подробности с места происшествия
Витренко сделал замечание премьеру Гончаруку

Витренко сделал замечание премьеру Гончаруку

Он напомнил, благодаря чему был подписан газовый контракт
Банки начнут замораживать деньги на счетах украинцев

Банки начнут замораживать деньги на счетах украинцев

О заморозке средств клиентам сообщать не будут
Санжарская битва: Романенко назвал главную проблему украинского государства

Санжарская битва: Романенко назвал главную проблему украинского государства

Политолог назвал Санжарскую битву настоящим «Днем Соборности Украины»
Экс-послы США Хербст и Пайфер назвали сильные и слабые стороны Зеленского

Экс-послы США Хербст и Пайфер назвали сильные и слабые стороны…

Они отметили, что Зеленский проделал неплохую работу с тех пор, как стал президентом
Оржель анонсировал рекордное снижение цены на газ в Украине

Оржель анонсировал рекордное снижение цены на газ в Украине

Уже летом цена может снизиться до 80 долларов за тысячу кубометров
Десятки нелегальных игровых залов снова заработали в Украине

Десятки нелегальных игровых залов снова заработали в Украине

Нацполиция накрыла десятки нелегально работающих игорных заведений
В сеть слили запрещенные фото времен СССР, повергающие в шок

В сеть слили запрещенные фото времен СССР, повергающие в шок

Их автором является известный советский фотограф Георгий Финхасов
Атаманюк рассказал, как «Король контрабанды» Павлюк продвигает своего человека в таможню

Атаманюк рассказал, как «Король контрабанды» Павлюк продвигает своего человека в…

Экономический эксперт объяснил, как коррупционный бизнес пытается «протянуть» своего протеже на руководящую должность в таможне
МАУ объяснила, почему «отмазалась» от эвакуации украинцев из Китая

МАУ объяснила, почему «отмазалась» от эвакуации украинцев из Китая

"В подобных случаях, должна быть задействована авиация ГСЧС"
Читай также
Последние новости

У Скалецкой рассказали о наличии зараженных коронавирусом среди…

Ученые раскрыли тайну древних амфор на дне подводной…

Зеленский негодует: первый чиновник поплатился должностью из-за протестов…

Боевики на Донбассе понесли потери, пытаясь прорваться через…

Украинцы будут больше отдыхать весной: календарь выходных

Зеленский дал должность юмористу из «Лиги Смеха»

Данилов сообщил о судьбе черных ящиков Boeing…

Украине передадут подозреваемого в убийстве Гандзюк Левина

Пристайко обсудил мирный план для Украины с замгоссекретаря…

Скандал у Шустера: Лукаш «перекинула» ответственность за убийства…

Новая функция Android 11 будет доступна не всем…

Санжарская битва: серые мыши дожирают Украину

Украинцам объяснили, какие периоды засчитываются в страховой стаж

Зеленский срочно отправил Данилова в Новые Санжары

На Северном мосту в Киеве ограничили движение на…