السبت , 15 ديسمبر 2018
الرئيسية » علوم وتكنولوجيا » أخبار فيزيائية » مركز الكرة الارضية اصغر من قشرتها بعامين ونصف … شكرا لنظرية النسبية

مركز الكرة الارضية اصغر من قشرتها بعامين ونصف … شكرا لنظرية النسبية

مركز الكرة الارضية اصغر من قشرتها بعامين ونصف ... شكرا لنظرية النسبية







تعتبر نظرية النسبية Relativity واحدة من اكثر افرع الفيزياء اثارة ومن خلالها تبدو الاشياء غير منطقة بالمقارنة مع ما نلاحظه في حياتنا اليومية، مثل معضلة التوأم twin paradox والتأخير الزمني time dilation والانكماش الطولي length contraction وغيرها من الظواهر المترتبة على النسبية. الان نستعرض اكتشافا جديدا وهو ان مركز الكرة الارضية اصغر من قشرتها بسبب الجاذبية!

استخدم الدكتور Ulrik Uggerhøj من جامعة أرهوس Aarhus في الدنمارك وزملائه طريقة بسيطة واخرى معقدة لدراسة التأثير التراكمي للجاذبية على طبقات الكرة الارضية. لقد وجدوا ان قشرة الكرة الارضية اكبر بـ 2.49 سنة من مركزها.

طبقا لمبادئ النسبية العامة general relativity، كلما كان مجال الجاذبية اقوى كلما كان الزمن ابطأ. اذا كان هناك ساعتين واحد بالقرب من مركز الارض والاخرى على سطحها فان عقارب الساعة الاولى سوف تتحرك بشكل ابطأ من الساعة الثانية. وقد وضحت هذه الدراسة ان ساعة مركز الارض يفقد 0.3 نانوثانية لكل ثانية بالنسبة للساعة على سطح الارض. وحيث ان الارض موجودة منذ مليارات السنين فهذا الفارق يتجمع ويعطي في النهاية فترة زمنية كبيرة بين عمر مركز الارض وقشرتها.

قرر الدكتور Uggerhøj اثناء تأليفه لكتاب في الفيزياء الجامعية دراسة الفرق مستعينا بمقولة للعالم ريتشارد فاينمان Richard Feynman عن تأثير الجاذبية وهو ان مركز الارض يجب ان يكون اصغر بيوم او يومين من سطحها. واستخدم هذا الرقم في اكثر من مرجع وحتى Uggerhøj اثناء تأليفه للكتاب اراد ان يضع الحسابات الرياضية المتعلقة بهذا الامر وعندها لاحظ الفرق.

بدأ الفريق البحثي بنموذج اعتبر فيها الكرة الارضية كروية تماما ولها نفس الكثافة في كل مكان. واستخدمت الصيغ الرياضية من نظرية النسبية العامة. وبمجرد ان اجريت الحسابات والموضحة في الملف المرفق في نهاية الخبر تبين ان مركز الارض اصغر بحوالي 1.58 سنة من سطحها.




للحصول على نتائج اكثر دقة للفرق بين عمر مركز الارض وقشرتها استخدم الفريق البحثي في مرحلة جديدة توزيع كثافة اقرب إلى الواقع. حيث اصبحت الكرة الارضية اكثر كثافة نحو المركز ولكن ليست خطية، حيث يوفر الجيولوجين اكثر من نموذج لوصف مركز الارض.

كما استخدموا نموذج جديد للارض Preliminary Reference Earth Model وهو عبارة عن نموذج ذو بعد واحد ليتعامل مع طبقات الارض بشكل منفصل. واجريت بعض الحسابات المعقدة، كما طبقت ايضا على الشمس باستخدام نموذج اخر Model وقد تبين لهم من نتائج الحسابات ان مركز الشمس اصغر بحوالي 40,000 سنة من سطحها.

وهنا يؤكد Uggerhøj انه تم التحقق من الحسابات بدقة وشارك في الموضوع العديد من الفيزيائيين وقال انه لابد وان العالم فاينمان قد توصل لنفس النتيجة الا ان احد ما استخدم يوم بدلا من سنة،

للاطلاع على الحسابات من هنا arXiv

مصدر الخبر على موقع newscientist




تعليقات

تعليقات

عن الدكتور حازم فلاح سكيك

د. حازم فلاح سكيك استاذ الفيزياء المشارك في قسم الفيزياء في جامعة الازهر - غزة | مؤسس شبكة الفيزياء التعليمية | واكاديمية الفيزياء للتعليم الالكتروني | ومنتدى الفيزياء التعليمي | ومركز الترجمة العلمي | وقناة الفيزياء التعليمي على اليوتيوب | ورئيس تحرير مجلة الفيزياء العصرية | Email skhazem@gmail.com

تفضل بزيارة صفحتي
تصفح كل مقالاتي

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.