28 april 2024

De aardkern is 2,5 jaar jonger dan de aardkorst en dat komt door… tijddilatatie

Model van de structuur van de aarde. Credit: Argonne National Labs

De aarde is zo’n 4,5 miljard jaar oud. De exacte ouderdom kennen we uiteraard niet, maar als we de leeftijd van de aardkorst even op precies 4,5 miljard jaar stellen dan blijkt de aardkern 4,5 miljard – 2,5 jaar te zijn. Aldus berekeningen van de natuurkundige Ulrik Uggerhøj (arhus University in Denemarken), die zich weer baseerde op een befaamde uitspraak van Richard Feynman ergens in de jaren zestig. In een serie lezingen over de kromming van ruimte en tijd zei Feynman toen dat er door die kromming een verschil van ongeveer twee dagen moest zijn tussen de ouderdom van de aardkern en de aardkorst. Dat ruimte en tijd gekromd worden komt door massa en het is Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie uit 1915 die dat voor het eerst beschreef. Uggerhøj besloot Feynman’s bewering verder uit te zoeken en hij en z’n team gingen toen aan de slag om het zogeheten zwaartekrachtspotentieel van het oppervlak en de kern van de aarde te berekenen, volgens de natuurkundeboekjes de arbeid die verricht moet worden om één massaeenheid vanuit een referentiepunt in een gekozen punt te krijgen. Omdat de aardkern zwaarder is dan de aardkorst is diens zwaartekrachtspotentieel groter en daarmee is de kromming in de aardkern groter. De tijd gaat er dan ook trager, een voorbeeld van wat tijddilatatie wordt genoemd. Een klok bij de aardkern zou trager lopen dan een klok op het aardoppervlak. En het omgekeerde zien we ook: GPS satellieten draaien op 20,200 km hoogte bóven het aardoppervlak en daardoor loopt hun klok ietsje sneller dan op het aardoppervlak, iets wat door software gecorrigeerd wordt. De berekeningen van Uggerhøj et al lieten zien dat de klok bij de aardkern per seconde 0,0000000003 seconde trager is dan een klok bij ons. Klinkt niet als veel, maar genomen over die leeftijd van 4,5 miljard jaar is dat aangegroeid tot… 1,5 jaar. Toen men vervolgens ook de verschillende dichtheden in de aardkern en het aardoppervlak in de berekeningen mee nam kwam men uit op een verschil van 2,5 jaar. Wel wat meer dan de twee dagen die Feynman had gezegd, al is er ook onduidelijkheid over die lezingen van vijftig jaar terug en of Feynman niet wellicht ‘jaren’ in plaats van ‘dagen’ had gezegd.

In dit vakartikel, verschenen in de European Journal of Physics kan je alle berekeningen nog eens rustig nalezen. Bron:

Share

Comments

  1. Olaf van Kooten zegt

    Dit vind ik nou een fascinerend iets waar ik nooit bij heb stilgestaan

    • Hahaha, ik zag nadat ik de blog geschreven had dat jij er in 2016 ook een blog aan had gewijd. Ben een beetje de draad kwijt waar we al over geschreven hebben. 😀

    • Olaf van Kooten zegt

      Haha behalve dat, ben ik de inhoud van mijn eigen blog schijnbaar compleet vergeten en kwam jouw blog binnen als “nieuws”. Ik houd ook niet bij waar ik zelf over geschreven heb en ik houd schijnbaar ook niet bij wat ik nou wél en niet weet 😛

  2. De klok van de hemelse gps satellieten kunnen we makkelijk resetten, maar hoe doen we dit met de kern onder de aardkorst? Win je nu 2,5 jaar als je naar de hel gaat, of is ruimte-tijd relatief t.o.v. de initiële kwantumfluctuatie?
    Ofwel, kunnen we hier iets mee 😀

    • ’s Kijken.
      We weten nu dat een jaar in de hel 0.015768 seconden korter duurt dan een jaar op aarde (aangenomen dat de hel daardwerkelijk in de aardkern zit, wat niet per se hoeft) (en voor het gemak 365 dagen per jaar aangehouden ongeacht de enorme tijd die ermee gemoeid is).

      Dus, wie 100 jaar in de hel moet zitten, komt er pas uit als er maar liefst 100 jaar en anderhalve seconde EXTRA voorbij zijn gegaan – vanuit ons perspectief. Want als ze eruit komen als er voor ons 100 jaar voorbij gaan, zitten ze vanuit hun eigen perspectief korter dan 100 jaar in de hel, en dat kan niet, ze moesten 100 jaar in de hel zitten.

      Maar wie een eeuwigheid in de hel moet zitten, profiteert hiervan, want die hoeven nooit langer te blijven dan die eeuwigheid. Dat lijkt me oneerlijk voor wie korter dan die eeuwigheid mag blijven. Ik weet de aantallen niet, hoeveel mensen gaan voor een korte tijd naar de hel? Ik denk de meeste mensen wel. Dus veel reden tot klagen. Al met al denk ik dat het dan best druk is bij Satans klachtenbalie en persoonlijk zou ik vermoedelijk zorgen dat er in de hel sowieso geen tijd verstrijkt om rijen te vermijden (want dan duurt het nog langer–>meer klachten–>nog langere rijen).

      Als er in de hel gewoon helemaal geen tijd verstrijkt kan niemand nog klagen, geloof ik, want ook al zit je vanuit ons perspectief 100 miljard jaar in de hel, als je weer naar buiten komt en er is helemaal geen tijd voorbij gegaan, dan heb je geen poot om op te staan. Wie dan toch nog met een urenbriefje (straf: 5 jaar. Gezeten: 100 miljard) aan komt zetten begrijpt gewoon de kalender niet.

Speak Your Mind

*