بفضل تمدد الزمن، لب الأرض أصغر بسنتين ونصف من سطحها

حالة الوقت المفقود

الآن، نقدم لكم بعض العلوم التي قد تبدو غريبة بالنسبة إليكم.

سطح الأرض هو في الواقع أكبر ب2.5 سنة من لبها، ما يعني أن لب كوكبنا هو أصغر ب2.5 سنة من سطحها، وهذا يرجع لنظرية طوّرها فيزيائي مغمور في ذلك الوقت يُدعى ألبرت أينشتاين.

الآن، هذا ليس له علاقة بتكوّن لب الأرض وسطحها في أوقات مختلفة خلال نشأة الأرض، إذ إننا متأكدون إلى حد بعيد من أن كليهما تكوّن تقريباً في نفس الوقت.

ويرجع كل ذلك إلى تأثير "تمدد الزمن"- أحد النتائج الصعبة للنظرية النسبية العامة- حيثُ لا يمكن للجاذبية أن تشوّه الفضاء فحسب ولكن الوقت أيضاً، وبطبيعة الحال كلما كنت أكثر قرباً من مركز مجال جاذبية جسم كبير كان تشوّه الوقت الذي ستختبره أكبر، ويجب أن يُوضع ذلك في الحسبان عند تحديد الأقمار الصناعية للGPS للمواقع.

ولعلكم تتذكرون فيلم Interstellar، حين أمضى ماثيو ماكونهي الكثير من الوقت في حضرة جاذبية ثقب أسود هائل وعاد إلى الأرض بعد ثمانين عاماً أو نحو ذلك دون أن يكبر في السن بشكل ملحوظ.

حسناً، إنه نفس المبدأ، والآن طبق فريق - بقيادة الفيزيائي أولريك أوجرهوي من جامعة آرهوس في الدنمارك - هذا المبدأ على فرق الوقت بين لب الأرض وسطحها، وقد نُشرت نتائج دراستهم في دورية European Journal of Physics.

فاينمان كان مخطئاً ببضع مئات من الأيام

أراد الفريق أن يتحقق من تصريح شهير يزعم أنه لعالم الفيزياء ريتشارد فاينمان خلال سلسلة من المحاضرات ألقاها في ستينيات القرن الماضي، والذي طرح فيها فكرة أن تمدد الزمن الناتج من الجاذبية يجب أن يؤدي إلى فرق بين عمر لب الأرض وسطحها يصل إلى بضعة أيام.

تبين أنه كان مخطئاً وكان مصيباً؛ فقد كان مصيباً في أن هناك فارقاً في العمر، لكنه أخطأ في تقدير حجم هذا الفارق، ووجد الفريق أن لب الأرض يختبر الزمن بشكل أبطأ قليلاً من السطح، حوالي 0.0000000003 ثانية، وقد يبدو فارقاً يستهان به، ولكن ليس على مدة تتجاوز 4.5 مليارات سنة.

يصل الأمر إلى وجود اختلاف في العمر يقدّر  ب1.5 سنة، ولكن عند الأخذ في الاعتبار الاختلافات في الكثافة بين اللب والسطح يتم تعديل هذا الرقم إلى 2.5 سنة.

بطبيعة الحال، كلما ازدادت كتلة الجسم كان الفارق أكبر، كذلك قام الفريق بحساب تأثير تمدد الزمن الناتج من الجاذبية بين لب الشمس وسطحها، والذي بلغ 40،000 سنة.