La relatividad es una de esas ramas fascinantes de la física cuyas consecuencias podrían parecer un poco ilógica si se compara con la vida cotidiana, como la paradoja de los gemelos . Ahora, otra peculiaridad de la relatividad ha sido revelado: debido a la gravedad, el núcleo de la Tierra es más joven que la corteza.
Ulrik Uggerhøj de la Universidad de Aarhus en Dinamarca y sus colegas utilizaron tanto un enfoque muy simple y luego uno más sofisticado para calcular el efecto de la acción de la gravedad acumulada tiene en las diferentes capas de nuestro planeta. Encontraron, en el modelo más preciso, que la corteza es de unos 2,49 años mayor que el núcleo, informó New Scientist .
De acuerdo con los principios de la relatividad general, cuanto más fuerte es el campo de gravedad, el tiempo más lento se moverá. Si tenemos dos relojes, uno cerca del centro de la Tierra y uno en la superficie, el primero aparecerá a marcar más lentamente que la segunda. Esta investigación muestra que el reloj de núcleo pierde 0,3 nanosegundos por cada segundo que pasa.
Uggerhøj decidió investigar la diferencia al escribir un libro de licenciatura en la física. Él quería incluir una cita de Richard Feynman sobre los efectos de la gravedad, en la forma en que el "el centro de la tierra debe ser un día o dos más joven que la superficie". Este número ha sido a menudo citado, ni siquiera por Uggerhøj, pero por escrito el libro que quería también incluye un cálculo, y fue entonces cuando se dio cuenta de la discrepancia.
Los investigadores comenzaron con un modelo en el que la Tierra es una esfera perfecta con la misma densidad en todas partes. Las fórmulas utilizadas, aunque prestado de la relatividad general, son lo suficientemente simple como para ser seguido por la mayoría de los estudiantes de secundaria. Se los puede ver en el documento del equipo en arXiv . El escenario más simple indica que el centro es de 1,58 años más jóvenes de la superficie.
Para producir una estimación más precisa de la diferencia de edad corteza-núcleo, el equipo utilizó una distribución más realista densidad. La tierra se vuelve más densa hacia el centro, pero no de forma lineal, por lo que los geólogos tienen diferentes modelos para describir el interior de nuestro planeta.
En su artículo el equipo utilizó el modelo de tierra preliminar de referencia, un modelo unidimensional utilizado para calcular dónde se separan las diferentes capas. El modelo realista necesita un cálculo matemático más complejo, pero aún así se obtuvo fácilmente la respuesta. El equipo indicó que este es un cálculo puramente físico y sólo tiene en cuenta el tiempo transcurrido desde la formación de la Tierra.
Los investigadores aplicaron estos cálculos al sol también. Se trabajó a cabo, sobre la base de un modelo realista llamado Modelo S, que el núcleo del Sol es de 39.000 años más joven que su superficie.
Este trabajo también pone de relieve la necesidad de cálculos de verificación Siempre dobles. Uggerhøj indica cómo muchos físicos, incluido él mismo, simplemente han asumido los cálculos eran correctos pero alguien, ya sea Feynman o el transcriptor, deben haber cambiado años de días.
Los autores creen que esto es muy importante desde un punto de vista educativo. En el documento, que escriben: "Al darse cuenta de que incluso los genios cometen errores pueden hacer que el científico más inclinado hacia el examen crítico de cualquier postulado en su / su propio."
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