I fisici delle università di Aarhus e di Copenaghen (Danimarca) hanno dimostrato che il centro della Terra è molto più giovane della sua crosta, correggendo così leggermente il premio Nobel Richard Feynman. Lo studio è pubblicato sull'European Journal of Physics ed è disponibile su arXiv.org.
Secondo la relatività generale, il potenziale gravitazionale influenza il tempo: più è piccolo, più il tempo passa. Ciò significa che una misurazione ipotetica dell'età di un corpo massiccio, come la Terra o il Sole, sulla sua superficie e vicino al suo centro porterà a risultati diversi.
La storia della formazione della Terra da un disco protoplanetario non è direttamente correlata alla determinazione della sua età, in contrasto con l'invecchiamento degli elementi radioattivi. In particolare, ci sono più prodotti di decadimento degli isotopi radioattivi sulla superficie terrestre che nel suo centro, che è associato a diverse condizioni in cui si verifica l'invecchiamento degli isotopi.
Questo era probabilmente ciò che Feynman aveva in mente quando, nelle sue conferenze sulla gravità, tenute nel 1962-1963 al California Institute of Technology (USA), disse che "si dovrebbe essere molto più attenti in futuro quando si parla dell'età di oggetti come la Terra, perché il centro della terra dovrebbe essere uno o due giorni più giovane della sua superficie ".
Questo esperimento mentale è una delle tante osservazioni fatte da Feynman sul mondo fisico. La differenza nell'età del centro e della superficie della Terra da lui indicata è stata citata in diversi lavori. Tuttavia, lo studio dei fisici danesi fornisce un risultato completamente diverso. Non è chiaro chi avesse torto: stenografo o Feynman, ma invece dei giorni devono esserci degli anni.
I danesi hanno cercato di riprodurre il ragionamento di Feynman per un modello omogeneo della Terra (quando la sua densità non cambia con la profondità), e hanno anche eseguito un calcolo per un modello di riferimento preliminare della Terra. I risultati differiscono in modo significativo l'uno dall'altro e dalla stima di Feynman. Inoltre, sono stati effettuati calcoli che mostrano la differenza tra le età del centro e la superficie del Sole.
Nel caso di una Terra omogenea, il potenziale gravitazionale del pianeta è descritto da due formule: una - per un punto esterno al corpo celeste, l'altra - al suo interno. Lo spostamento verso il rosso gravitazionale tra il centro e la superficie del pianeta è determinato dalla differenza di potenziale nei punti corrispondenti, il raggio e la massa del pianeta. Risultato: il centro della Terra è di 1,58 anni più giovane della sua superficie.
Un modello di riferimento preliminare più realistico della struttura interna della Terra tiene conto del cambiamento del potenziale gravitazionale dovuto alle diverse densità a diverse profondità del pianeta. In questo caso, il nucleo del pianeta è di 2,49 anni più giovane della sua superficie. Gli scienziati hanno anche fornito una stima secondo la quale la dilatazione temporale relativistica causata dalla rotazione della Terra attorno al suo asse può essere trascurata (il contributo dell'effetto non supera i due giorni).
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I fisici danesi concludono il loro articolo ragionando sui motivi per cui le conclusioni di Feynman non sono state testate in precedenza. Le lezioni dello scienziato americano furono stenografate da postdoc, revisionate da editori, furono ristampate più volte e servirono come libro di testo per diverse generazioni di studenti di fisica. Secondo i danesi, qui ci troviamo di fronte a un esempio di prova aristotelica dell'ethos.
Cioè, quando l'autorità e lo status di uno scienziato sono alti, le sue conclusioni sono date per scontate dai colleghi. Uno degli autori dell'articolo (Ulrik Uggerhoy) ha ammesso di considerare corretta anche la stima di Feynman della differenza nell'età del centro e del nucleo della Terra.
Nel frattempo, lo stesso Feynman, mentre lavorava alla teoria del decadimento beta, in qualche modo in uno dei vecchi articoli (non il suo), dedicato all'interpretazione dei dati sperimentali, scoprì delle imprecisioni. Ciò ha portato a molti altri articoli che si sono rivelati errati, perché erano basati su dati inizialmente errati. “Da allora, non ho prestato attenzione a ciò che dicono gli esperti. Lo capisco da solo ", ha detto a riguardo. Questo episodio è descritto nella raccolta autobiografica "Lei, ovviamente, sta scherzando, signor Feynman!"
Ksenia Kruger
