Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

Ядро Земли моложе её поверхностных слоёв

Свернуть
X
Свернуть

  • Ядро Земли моложе её поверхностных слоёв

    Глубокое проникновение


    Ученые 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.
    --------------------------------------------
    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).

    Плотность Земли в зависимости от расстояния от центра планеты (для двух моделей)

    Величина ускорения свободного падения в зависимости от расстояния от центра Земли (для двух моделей)

    Отличие в возрасте между слоями Земли в зависимости от глубины и поверхностью (для двух моделей)
    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.

    Плотность Солнца в зависимости от глубины для однородного случая и модели S

    Отличие в возрасте между слоями Солнца в зависимости от глубины и поверхностью (для двух моделей)
    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!».
    Ксения Крюгер


    http://nnm.me/blogs/atck/glubokoe-proniknovenie/#cut
      Возможность размещать комментарии к сообщениям отключена.

    Latest Articles

    Свернуть

    • NASA зафиксировало светящийся объект, который вырвался из черной дыры
      Канефер
      NASA зафиксировало светящийся объект, который вырвался из черной дыры Представления о черных дырах вскоре всего изменится после того, как NASA зафиксировало, как черную дыру покинул огромный неизвестный объект. Согласно теории черная дыра все в себя засасывает, включая свет, потому что ее гравитация настолько мо...
      05-22-2016, 12:30 PM
    • Ядро Земли моложе её поверхностных слоёв
      Канефер
      Глубокое проникновение


      Ученые 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.
      -------------------------------------------- Согласно общей теории относительности, гравитационный потенциал влияет на время: чем он меньше, тем медленнее идет время. Это означ...
      04-26-2016, 08:58 AM
    • Ученые сообщают об открытии девятой планеты Солнечной системы
      Канефер
      Ученые сообщают об открытии девятой планеты Солнечной системы

      Новая планета является газовым гигантом, ее масса в десять раз превышает массу Земли, а орбита расположена в 20 раз дальше от Земли, чем орбита Нептуна – самой удаленной планеты от Солнца, пишет американский научный журнал.

      © NASA/ JAXA


      МОСКВА, 20 янв – РИА Новости. Ученые Калифорнийского технологического института Майкл Браун и Константин Батыгин пришли к заключению, что в Солнечной системе, вероятно, существует девятая планета, масса которой в 10 раз превышает массу Земли. Об этом пишет Astronomic ...
      01-21-2016, 10:38 AM
    • Огромная корональная дыра на Солнце
      Канефер
      Сегодня образовалась корональная дыра размером в половину Солнца


      На Солнце фиксируются странные и пугающие изменения. Корональная дыра, которая начала образовываться с 10 октября, сегодня достигла поистине гигантских размеров и составляет уже более половины солнечного диска.


      Высокоскоростные выбросы солнечного ветра из этой зоны уже стали причиной полярных сияний по всему миру в период с 10 по 15 октября. Чем обернется для Земли...
      10-19-2015, 08:04 AM
    • Ученые считают, что причиной развития близорукости является нехватка солнечного света
      Канефер
      ...
      04-08-2015, 03:57 PM
    • Необъяснимая защита Земли
      Канефер
      В космосе обнаружен невидимый щит, окружающий Землю, но исследователи не понимают, как он появился

      В статье, опубликованной в журнале Front Line Desk, сообщается, что в радиационных поясах Ван Аллена обнаружен третий пояс, заполненный
      ...
      03-08-2015, 12:30 PM

    Обработка...