地心比地表年轻两岁半

小学教育网

　　人们脚下的地球深处藏着一个令人吃惊的秘密。通过相对论描述的引力效应，物理学家计算得出地心比地表年轻两岁半。
       
        　　根据爱因斯坦的相对论，人们在引力场中的位置改变其所经历的时间流逝的速率。这一观点已经过严格检测，并对GPS卫星具有影响。但是这里所涉及的时间差异不是一分一秒也不是几年。
       
        　　丹麦奥胡斯大学的Ulrik Uggerhj和同事对物理学家理查德·费曼上世纪60年代的观点进行重新分析后意识到，这种引力效应对于地球产生了更大的影响。费曼曾在一系列讲座中认为，地心和地表的年龄差距不过一两天，这一说法经常被包括Uggerhj在内的很多物理学家重复及引用。
       
        　　但是当Uggerhj近日决定在研究生教科书中加入这一轶事时，他开始坐下来对相关数据进行研究。相关计算包括弄清楚地心和地表之间潜在的引力差异。
       
        　　将这一差异代入相对论公式后，产生的时间膨胀因子在3 ×10-10左右，即每秒地心经过的时间比地表慢这样长的时间。但是由于地球已经存在了40亿年左右，时间膨胀的累积效应加起来会达到1.5年的差异。
       
        　　这些算式的前提假设是地球密度统一，但事实上并非如此，地心的密度比地幔更大。利用更加真实的地球密度模型，该团队研究两者时差在2.5年左右。
       
        　　“当然，我们不可能通过实验确定这一数据。”Uggerhj说。但是广义相对论目前为止已经经历了所有考验，因此这样的计算结果很可能是正确的。因此，这一理论在宇宙中普遍适应，同样的计算方式适用于任何质量的天体。该团队计算得出，太阳的中心比其表面大约年轻4万年。