Fyysikot ovat laskeneet Maan ytimen olevan noin 2,5 vuotta maankuorta nuorempi, New Scientist kertoo. Ikäero aiheutuu yleisessä suhteellisuusteoriassa kuvatuista periaatteista.

Albert Einsteinin muotoileman teorian mukaan kappaleen paikka painovoimakentässä vaikuttaa siihen, millä nopeudella sen suhteellinen aika kuluu. Ajatusta on myös testattu tarkoin menetelmin, ja sillä todella on vaikutuksia esimerkiksi GPS-satelliittien toimintaan. Maan pinnan eri paikkojen ikäero on kuitenkin vain sekunnin murto-osia.

Kuuluisa fyysikon laskelmat pielessä

Tanskalaisessa Århusin yliopistossa työskentelevä Ulrik Uggerhøj kollegoineen tajusi, että ero Maan pinnan ja sisäosien välillä on huomattavasti suurempi. Fyysikko Richard Feynman väitti jo 1960-luvulla, että Maan ytimen ja pinnan välinen ikäero on noin päivän tai kahden luokkaa. Hänen laskelmaansa on siteerattu useissa tutkimuksissa. Näin on tehnyt myös Ulrik Uggerhøj.

Uggerhøj aikoi jokin aika sitten sisällyttää Feynmanin anekdootin erääseen oppikirjaan, ja päätti siksi tarkistaa laskelman paikkansapitävyyden itse. Hänen täytyi sen vuoksi laskea Maan ytimen ja pinnan gravitaatiopotentiaalin ero. Gravitaatiopotentiaali kuvaa painovoiman tekemää työtä massan siirtämisessä paikasta toiseen.

Laskelmat tuottivat noin 3 x 10 suuruusluokassa olevan aikalaajentuman. Jokainen sekunti Maan keskipisteessä kuluu tämän verran hitaammin kuin sen pinnalla.

Koska Maa on noin neljän miljardin vuoden ikäinen, aikalaajentuman kumulatiivinen vaikutus on laskennallisesti noin puolitoista vuotta. Tämä laskelma olettaa kuitenkin maapallon tiheyden vakioksi eri syvyyksillä.

Todellisuudessa Maan ydin on sen vaippaa tiheämpi. Korjatuilla laskelmilla ytimen ja pinnan ikäeroksi saatiin noin 2,5 vuotta.

– Emme pysty osoittamaan tätä laskelmaa kokeellisesti oikeaksi, Uggerhøj myöntää. – Tähän mennessä yleinen suhteellisuusteoria on kuitenkin läpäissyt kaikki testit joilla sitä on koeteltu, hän huomauttaa.

Auringon ydin tuhansia vuosia pintaa nuorempi

Sikäli kuin tiedämme, suhteellisuusteorian lait toimivat kaikkialla maailmankaikkeudessa. Siksi sama ikäeron periaate pätee mille tahansa massiiviselle kappaleelle. Uggerhøjn tutkimusryhmän laskelmien mukaan Auringon keskusta on noin 40 000 vuotta nuorempi kuin sen pinta.

Uggerhøj ei ole varma, tekikö Feynman alun perin laskelmissaan suuruusluokkavirheen vai ovatko jonkun muun tekemät muistiinpanot hänen luennostaa muuttaneet epähuomiossa vuodet päiviksi. – Tämä osoittaa erittäin hyvin, että kuuluisienkaan ihmisten sanomisiin ei pidä sokeasti luottaa vaan laskelmat kannattaa tarkistaa, Uggerhøj huomauttaa.