人們腳下的地球深處藏著一個(gè)令人吃驚的秘密。通過(guò)相對(duì)論描述的引力效應(yīng)，物理學(xué)家計(jì)算得出地心比地表年輕兩歲半。
根據(jù)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，人們?cè)谝?chǎng)中的位置改變其所經(jīng)歷的時(shí)間流逝的速率。這一觀點(diǎn)已經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢測(cè)，并對(duì)GPS衛(wèi)星具有影響。但是這里所涉及的時(shí)間差異不是一分一秒也不是幾年。
丹麥奧胡斯大學(xué)的Ulrik Uggerhj和同事對(duì)物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼上世紀(jì)60年代的觀點(diǎn)進(jìn)行重新分析后意識(shí)到，這種引力效應(yīng)對(duì)于地球產(chǎn)生了更大的影響。費(fèi)曼曾在一系列講座中認(rèn)為，地心和地表的年齡差距不過(guò)一兩天，這一說(shuō)法經(jīng)常被包括Uggerhj在內(nèi)的很多物理學(xué)家重復(fù)及引用。
但是當(dāng)Uggerhj近日決定在研究生教科書(shū)中加入這一軼事時(shí)，他開(kāi)始坐下來(lái)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。相關(guān)計(jì)算包括弄清楚地心和地表之間潛在的引力差異。
將這一差異代入相對(duì)論公式后，產(chǎn)生的時(shí)間膨脹因子在3 ×10-10左右，即每秒地心經(jīng)過(guò)的時(shí)間比地表慢這樣長(zhǎng)的時(shí)間。但是由于地球已經(jīng)存在了40億年左右，時(shí)間膨脹的累積效應(yīng)加起來(lái)會(huì)達(dá)到1.5年的差異。
這些算式的前提假設(shè)是地球密度統(tǒng)一，但事實(shí)上并非如此，地心的密度比地幔更大。利用更加真實(shí)的地球密度模型，該團(tuán)隊(duì)研究?jī)烧邥r(shí)差在2.5年左右。
“當(dāng)然，我們不可能通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定這一數(shù)據(jù)。”Uggerhj說(shuō)。但是廣義相對(duì)論目前為止已經(jīng)經(jīng)歷了所有考驗(yàn)，因此這樣的計(jì)算結(jié)果很可能是正確的。因此，這一理論在宇宙中普遍適應(yīng)，同樣的計(jì)算方式適用于任何質(zhì)量的天體。該團(tuán)隊(duì)計(jì)算得出，太陽(yáng)的中心比其表面大約年輕4萬(wàn)年。
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