Fysikere fra Aarhus og Københavns universiteter (Danmark) har bevist, at Jordens centrum er meget yngre end dens skorpe, hvilket således korrigerer nobelprisvinderen Richard Feynman. Undersøgelsen er offentliggjort i European Journal of Physics og er tilgængelig på arXiv.org.
I henhold til generel relativitet påvirker tyngdekraftpotentialet tiden: jo mindre den er, jo langsommere går. Dette betyder, at en hypotetisk måling af en massiv krops alder, som Jorden eller Solen, på dens overflade og nær dens centrum fører til forskellige resultater.
Historien om dannelsen af Jorden fra en protoplanetær disk er ikke direkte relateret til bestemmelsen af dens alder - i modsætning til aldring af radioaktive elementer. Der er især flere henfaldsprodukter af radioaktive isotoper på jordoverfladen end i dens centrum, hvilket er forbundet med forskellige forhold, hvori isotoper ældes.
Dette var sandsynligvis, hvad Feynman havde i tankerne, da han i sine forelæsninger om tyngdekraften, der blev leveret i 1962-1963 ved California Institute of Technology (USA), sagde, at”man skulle være meget mere forsigtig i fremtiden, når man taler om alderen på objekter som Jorden, fordi jordens centrum skal være en dag eller to yngre end dens overflade."
Dette tankeeksperiment er en af mange observationer foretaget af Feynman om den fysiske verden. Forskellen i alderen på midten og overfladen af Jorden angivet af ham blev citeret i flere værker. Undersøgelsen af danske fysikere giver dog et helt andet resultat. Det er ikke klart, hvem der tog fejl - stenograf eller Feynman, men i stedet for dage skal der være år.
Danskene forsøgte at gengive Feynmans resonnement for en homogen jordmodel (når dens densitet ikke ændrer sig med dybden) og udførte også en beregning for en foreløbig referencemodel af Jorden. Resultaterne adskiller sig markant fra hinanden og fra Feynmans skøn. Der blev også foretaget beregninger, der viser forskellen i alderen på midten og solens overflade.
I tilfælde af en homogen jord beskrives planetens gravitationspotentiale af to formler: den ene - for et punkt uden for det himmelske legeme, den anden - indeni den. Gravitationsrødskiftet mellem planetens centrum og overfladen bestemmes gennem potentialeforskellen på de tilsvarende punkter, planetens radius og masse. Resultat: Jordens centrum er 1,58 år yngre end dens overflade.
En mere realistisk foreløbig referencemodel af Jordens interne struktur tager højde for ændringen i gravitationspotentialet på grund af forskellige densiteter på forskellige dybder af planeten. I dette tilfælde er planetens kerne 2,49 år yngre end dens overflade. Videnskabsmænd gav også et skøn, hvorefter den relativistiske tidsudvidelse forårsaget af jordens rotation omkring dens akse kan overses (virkningen af bidraget overstiger ikke to dage).
Salgsfremmende video:
Danske fysikere afslutter deres artikel med begrundelse for årsagerne til, at Feynmans konklusioner ikke er blevet testet tidligere. Foredragene fra den amerikanske videnskabsmand blev stenograferet af postdokser, korrekturlæst af redaktører, de blev genoptrykt flere gange og fungerede som en lærebog for flere generationer af fysikstuderende. Ifølge danskerne står vi her overfor et eksempel på aristotelisk bevis på etos.
Det vil sige, når autoritet og status for en videnskabsmand er høj, tages hans konklusioner for givet af kolleger. En af forfatterne til artiklen (Ulrik Uggerhoy) indrømmede, at han også anså Feynmans skøn over forskellen i alderen på jordens centrum og kerne som korrekt.
I mellemtiden opdagede Feynman selv, mens han arbejdede med teorien om beta-forfald, på en eller anden måde i en af de gamle artikler (ikke hans egne), der var viet til fortolkningen af eksperimentelle data, unøjagtigheder. Dette førte til mange andre artikler, der viste sig at være forkerte, fordi de var baseret på oprindeligt forkerte data.”Siden da har jeg ikke været opmærksom på, hvad eksperterne siger. Jeg finder ud af det selv,”sagde han om dette. Denne episode er beskrevet i den selvbiografiske samling "Du tager selvfølgelig noget, Mr. Feynman!"
Ksenia Kruger