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:
Though it sounds weird, the core of the Earth is about 2.5 years younger than the crust and this is due to gravitational time dilation, a consequence of General Relativity
[read more: https://t.co/hVqzPxV2I6]pic.twitter.com/zHnSjDgGrw
— Massimo (@Rainmaker1973) June 9, 2023
