TEMES

L'envelliment de la Terra i la relativitat general

De com els efectes de la gravetat afecten el pas del temps del nostre planeta

A la Terra li passa el que ens passa a molts de nosaltres: en el nostre interior tots som més joves. Concretament, el nucli de la Terra és uns dos anys i mig més jove que l’escorça.

El nostre planeta va començar a prendre forma durant les primeres etapes de formació del sistema solar fa uns 4 mil milions d’anys. Un podria pensar que totes les capes del nostre planeta es van crear de manera simultània i, per tant, haurien de tenir aproximadament la mateixa edat. I així seria si no tinguéssim en compte les subtileses de la relativitat general i els efectes que la gravetat produeix en l’espai i en el temps.

El físic Richard Feynman ja va fer la predicció que el nucli terrestre hauria de ser més jove que la superfície a les seves famoses Lectures. Concretament va estimar que hauria de ser uns dos o tres dies més jove. Tanmateix, ningú mai s’havia molestat a comprovar-ho de manera detallada.

Segons la teoria de la relativitat d’Einstein, el ritme al qual passa el temps per a un observador que es troba dins d’un camp gravitatori depèn de la intensitat d’aquest. Com més intensa és la força de la gravetat, més lent passarà el temps per a aquell observador.

En general, l’efecte és minúscul si tenim en compte les escales de temps que estem acostumats a utilitzar i el camp gravitatori relativament feble de la Terra. No obstant això, la diferència és suficient per afectar la mesura dels satèl·lits que formen part del sistema GPS.

En casos més extrems, com és la rodalia d’un forat negre, el camp gravitatori és tan intens que la dilatació temporal provoca que els minuts es transformin en anys.

Científics danesos van tornar a fer el càlcul que suposadament Feynman va realitzar per tal de determinar la diferència d’edat entre el nucli i l’escorça terrestre. En primera aproximació van assumir que la densitat del nostre planeta era constant al llarg de les diferents capes, com si es tractés d’una bola massissa. El resultat, aplicant el model aproximat, és que hi ha una diferència d’un any i mig aproximadament entre el centre de la Terra i la seva superfície. Un segon model més realista, amb densitats diferents per les diferents capes del planeta, dona com a resultat que la diferència és de dos anys i mig.

earth_layers.png

Els mateixos científics van voler aplicar la mateixa anàlisi utilitzant aquest cop el Sol. En tenir una mida molt més gran i una massa molt superior, els efectes són molt més notables. En aquest cas, la diferència d’edat entre el centre del Sol i la seva superfície és d’uns quaranta mil anys aproximadament.

earth_age_0.png

Els resultats disten considerablement del que va predir Feynman. No sabem si l’error és degut a una mala transcripció de les seves Lectures (on presumiblement van confondre dies per anys) o si el geni amant dels clubs eròtics va cometre algun error en el càlcul. Tractant-se d'un dels més grans científics de la història, jo m'inclinaria més per la primera opció.

Contacta amb Divulcat