El núcleo de la Tierra es dos años y medio más joven que el resto del planeta debido a la relatividad

Científicos de la Universidad de Aarhus en Dinamarca, calcularon el efecto producido por la acción de la gravedad en las diferentes capas de nuestro planeta. La corteza terrestre es unos 2 años y medio mayor que el núcleo interno. Esto, que a simple vista puede parecer ilógico, es debido a la relatividad general. Según los principios de la relatividad cuanto más fuerte es el campo gravitatorio, más despacio discurre el tiempo. Así, un reloj situado en el núcleo terrestre perdería 0,3 nanosegundos por cada segundo de la superficie.

[#1 --490687--]

Espera, que voy a por las drogas.

[#2 --153963--]

A ver si alguien me aclara ésto: El tiempo discurre más lento conforme hay más gravedad. Pero en el interior de la Tierra hay menos gravedad (incluso se anula en el centro), con lo que hay más gravedad en la superficie que en el núcleo. ¿No debería ser al revés y ser la corteza mas "joven" que el núcleo?.

[#3 --155419--]

¿A partir de cuándo hay que empezar a contar? porque si pierde 0,3 nanosegundos por cada segundo y empezamos a contar desde el principio de su existencia me da que serán más de 2 años y medio, ¿no?

[#4 --490971--]

#2 No hay menos gravedad en la superficie del nucleo por eso de la la distancia al cuadrado,
aunque no sé muy bien dónde está el cuadrado en la superficie del nucleo.

[#5 --490971--]

#3 A mí, me se ocurre que el nucleo gira mas despacio que la superficie del planeta,
por lo que el reloj de la superficie debería ir mas despacio que el reloj del nucleo.
Pero, no importa ¿quién va a preguntar qué hora es en la superficie del nucleo de la Tierra?

[#6 Premutos73]

#5 El profesor Otto Lidenbrock.

[#7 EGraf]

#2 El tiempo discurre más lento conforme hay más gravedad.

creo que no es tan así.
Más bien la lógica sería la siguiente: si se compara el tiempo en 2 puntos afectados por el mismo campo gravitatorio, el tiempo en el punto que esté más cerca del centro de dicho campo va a transcurrir más lento (con respecto al tiempo en el otro punto medido)

En este caso el campo gravitatorio es el de la Tierra, por lo que el centro de dicho campo es el centro de la Tierra, es lógico entonces que el tiempo en un punto más cercano al centro transcurra más lento (y por lo tanto envejezca más lento, osea sea más joven)

El tiempo en un punto siempre transcurre más lento o más rápido CON RESPECTO al tiempo en otro punto, no es una propiedad intrínseca, 1 segundo dura lo mismo en cualquier punto del universo: 1 segundo.

si te interesa, este es el paper completo: arxiv.org/pdf/1604.05507v1.pdf

[#8 EGraf]

#3 la Tierra tiene 4500 millones de años

1 año = 3,154e+7 segundos
0,3 nanosegundos = 3e-10 segundos

3e-10 * 3,154e+7 = 0,009462 segundos de diferencia por año
0,009462 * 4.500.000.000 = 42579000 segundos desde la formación de la Tierra, o lo que es lo mismo 1,35 años, que es aprox lo que dice el artículo (1 año y medio).

Los 2 años y medio viene de un cálculo más complejo donde se tiene en cuenta que la Tierra no es una esfera perfecta y la distribución de su masa no es homogénea.

[#9 --490971--]

#6 profesor de mineralogía en el "Gelehrtenschule des Johanneums"

[#10 SergioSR]

#7 Mis conocimientos de física acaban en bachiller. Pero entiendo que según lo que dices, depende del punto de referencia. Como la velocidad. Yo ahora mismo estoy parado si me observas desde la tierra, pero me muevo si me observas desde el sol.

[#11 dphi0pn]

¿Como se mide algo que se está deformando y curvando? A día de hoy las cosas deben estarse quitas para medirse. 2 años más joven es como decir que no existe...

[#12 SoryRules]

#2 Yo he pensado exactamente lo mismo que tú. En el paper dicen lo siguiente:

"A difference in gravitational potential implies a time dilation at the point with the lower potential." (Una diferencia de potencial gravitacional implica una dilatación del tiempo en el punto con el potencial más bajo).

Pero según la definición que da la wikipedia de la dilatación gravitacional del tiempo: "...cuanto mayor es la distorsión local del espacio-tiempo debido a la gravedad, más lentamente transcurre el tiempo."

Me parece que ambas expresiones son incoherentes, pero como no creo que los investigadores que han redactado el paper se hayan equivocado debe haber algo que se me está escapando.

[#13 EGraf]

#12 no hay contradicción, de wikipedia:

"En términos más simples, los relojes que se encuentran lejos de cuerpos masivos (o en potenciales gravitacionales más altos) van más rápido, y los que están cerca de los cuerpos masivos (o en potenciales gravitacionales más bajos) van más despacio"


En el centro de la Tierra la gravedad es 0 (suponiendo que sea una esfera perfecta, homogénea y aislada del resto del Universo). En la superficie, es mayor que 0. Por lo tanto el centro de la Tierra tiene un potencial gravitacional más bajo que la superficie, y el tiempo pasa más despacio comparado a esta.

[#14 SoryRules]

#13 Vale, mi confusión ha sido creer que existe una relación directamente proporcional entre el campo gravitatorio y el potencial gravitatorio, cuando en realidad no la hay.

La intensidad del campo gravitatorio sigue esta gráfica: www.fisicalab.com/sites/all/files/contenidos/gravitacion/intensidad-ca (crece de forma lineal desde el centro de la Tierra hasta la superficie, y luego decae con el cuadrado de la distancia).

Mientras tanto el potencial gravitatorio sigue esta otra gráfica: i.gyazo.com/cffb4d9f2e87bd2a57012a5304f53769.png (es creciente en todo su recorrido, por lo que en el centro de la Tierra se encuentra el valor más pequeño y va creciendo según aumenta la distancia al centro).

Como en el paper hacen referencia en todo momento al potencial gravitatorio ("A difference in gravitational potential implies a time dilation at the point with the lower potential"), tiene sentido la conclusión del estudio.

Aún así, me queda la duda de la expresión que aparece en la Wikipedia ("...cuanto mayor es la distorsión local del espacio-tiempo debido a la gravedad, más lentamente transcurre el tiempo") y con la idea general de que el tiempo transcurre más lentamente ante la presencia de mayor gravedad. De acuerdo a lo expuesto, aunque en el centro de la Tierra no haya gravedad (es cero técnicamente) el tiempo transcurre más lentamente que en la superficie debido a que el potencial gravitatorio es menor, ¿no? Es decir, lo importante en este asunto es el potencial gravitatorio, no la gravedad.

[#15 mcfgdbbn3]

#2: No hay aceleración gravitatoria porque se compensa en todas direcciones, pero como hay mucha masa cerca, el tiempo se detiene.

Si un día vas por el núcleo terrestre, haces fotos y no les parece bien, te pedirán el carrete o te ahostiarán ahí mismo.

[#16 ElPerroDeLosCinco]

#7 No estoy de acuerdo. Cuando se mide el campo gravitatorio en función a la distancia del centro de masas de un cuerpo, se hace una idealización y se asume que toda su masa está en el centro. Esto ya demostró Newton que es equivalente para puntos externos al cuerpo que genera el campo gravitatorio, pero no es así para puntos interiores. Como dice #2, en el centro de la Tierra, la atracción procederá de la masa que lo rodea y se compensará anulándose por completo. Un "subterronauta" que llegara al centro del planeta, flotaría allí igual que en el espacio.

[#17 Peachembela]

Sería interesante llegar al nucleo de la tierra y comprobarlo

[#18 soundnessia]

SI, ya
Algo que se mide geológicamente en millones y resulta que han afinado a 2

[#19 --126779--]

#10 No, no depende del punto de referencia, aunque lo parezca. DE ahí viene la paradoja de los gemelos. El tema es que cuando hay fuerzas el tema se complica mucho. El tema de contraer-expandir el tiempo es facil de entender en sistema inerciales (sin fuerzas), pero en cuanto hay aceleración los cambios son contraintuitivos (en el caso de los gemelos, al frenar y dar vuelta, el que viaja no es igual al que se queda, precisamente por cambiar la velocidad).

en este caso, la verdad, no lo tengo muy claro

[#20 --126779--]

#16 Por eso. En el centro es como si no hubiese gravedad, mientras que en cualquier otro punto, tanto más cuanto más alejado de aquél, sí hay gravedad, que influye en el paso del tiempo.

[#21 --460741--]

Ni que el tiempo existiera...

[#22 robustiano]

La relatividad general, y la droja del colacao, le dejan a uno

[#23 --209417--]

#17 Lo comprobarías antes que nadie.

[#24 excesivo]

Se puede decir que el núcleo de La Tierra es relativamente más joven.

[#25 --193421--]

#2 Yo tengo otra pregunta, ¿cómo se sabe que existe el núcleo si nadie lo ha visto?

[#26 JaVinci]

Igual sólo los aparenta, el muy coqueto...

[#27 pichorro]

#25 Por las ondas sísmicas que atraviesan la Tierra y se ven afectadas por él.

[#28 Nylo]

¿Ein? ERRÓNEA. En el centro de la Tierra el campo gravitatorio es cero (básicamente tienes materia "tirando de ti" en todas direcciones y sus componentes se cancelan, si el centro de La Tierra fuese hueco y llegásemos a él flotaríamos libremente). Donde es máximo es en la superficie.

[#29 marihuanO]

Hay tetas, hay meneo.  

[#30 --508782--]

Según se mire, pero no me cuadra, vueltas al sol habrá dado las mismas al fin y al cabo mirando los días es como hemos empezado a computar el tiempo, y en base a eso se ha fraccionado, o aún usando un calendario lunar, lo mismo.

y el movimiento de rotación que es el marca los días lo mismo, y aunque no girara igual si lo hace el conjunto en si.

Es una paradoja, no digo que teóricamente inexacta, pero habría que matizar mucho los parámetros escogidos...

[#31 Ritoplease]

cuanto daño ha hecho interestellar jaja

[#32 Nylo]

#4 La distancia al cuadrado a la masa que origina la fuerza. Que si estás en el centro de La Tierra, está todo a tu alrededor "tirando" en direcciones opuestas para un campo total CERO.

[#33 --153963--]

#7 Vale, comprendo. Mi error era suponer que el campo gravitatorio en el centro de la tierra es 0, cuando no es así, lo que es 0 es la aceleración.

[#34 hecvalli]

#29 Si eso es lo que te sale a ti de anuncio por algo será...

[#35 Arariel]

#1 Soy menos drástico que tu. Propongo irnos de cañas, unas cuantas, y luego que me lo expliquen despacito. Me encanta la ciencia, pero a estas horas tengo ya la cabecica para otros menesteres.

[#36 vejeke]

#16 #20 Es incluso hasta más complejo que eso porque la densidad de la Tierra varía (Figura 1)¹.

Adjunto la gráfica de la aceleración producida por el campo gravitatorio respecto de la distancia desde el centro de la Tierra hasta la superficie (Figura 2)².

¹² arxiv.org/pdf/1604.05507v1.pdf  

[#37 Nylo]

#28 Me autorrespondo, gracias #14, no es errónea.

[#38 Oestrimnio]

El núcleo es más fogoso y está mucho más caliente que la mustia corteza, vamos, que todavía esta en plena pubertad.

[#39 --11417--]

#13 -Oiga, este reloj que me ha vendido se atrasa-
-no lo creo señor, si se pone Ud. a régimen lo podrá comprobar-

[#40 PasquiLoLxD]

Vamos a morir todos!*

* Concretamente dos años y medio más tarde

[#41 granuja]

Esto sobrepasa a mi limitado cerebro. Vamos a ver... Pregunto: Lo que es la vida de la Tierra será la misma, ¿no? ¿Será el tiempo (como invención del hombre) lo que discurre de forma diferente?

[#42 vidadegato]

#18 El artículo no habla de tiempos absolutos, sino relativos. Solo dice que debido a efectos relativistas el núcleo es 2,5 años mas joven que la corteza, no entra a calcular la edad del planeta.

[#43 vidadegato]

#28 Go to #14

[#44 vidadegato]

#30 Afortunadamente en el siglo XXI ya no medimos el tiempo en función del sol :

"Un segundo es la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (133Cs), a una temperatura de 0 K"

El resultado del artículo es en segundos, se expresa en años por comodidad para con los lectores.

[#46 Tronchador]

Os lo voy a poner más difícil ¿Nadie ha tenido en cuenta la tectónica de placas? ¿La deriva continental? El Everest antes era el fondo de un océano, y antes pertenecería al manto terrestre... Así que a recalcular...

[#47 Tronchador]

#46 Pero primero que averigüen donde estaba antes cada cosa.... Un pequeño lio/problema.

[#48 --309232--]

Cual sería la edad del núcleo del Sol?

[#49 --18211--]

Admirable artículo, me encanta, ya me estoy leyendo la version del European Journal of Physics. Hay que notar como al final de éste, comentando una frase de Feynman, proponen este trabajo como un ejemplo ilustrativo para el aula.

A todos los que os explota la cabeza, estáis protestando porque no se entiende. Pero si lo llevamos hasta los agujeros negros nadie diría ni pio (la física es la misma). Yo creo que lo que más llama la atención es que se refiere a algo que está literalmente bajo nuestros pies y eso genera un problema psicológico

[#50 Nylo]

#43 goto #37

[#51 --489417--]

#48 Pregúntasela

[#52 --489417--]

#34 Qué quieres decir??  

[#53 hecvalli]

#48 ¿Donde, en su núcleo o en la superficie... ?

[#54 hecvalli]

#52

[#55 SoryRules]

#41 Exacto, el tiempo discurre de forma diferente según ciertas condiciones, pero no porque sea una invención del hombre, sino porque así son las leyes físicas que rigen el universo. En este caso en concreto, el tiempo ha pasado más lentamente para el núcleo de la Tierra que para su superficie. La paradoja de los gemelos lo explica bastante bien: es.wikipedia.org/wiki/Paradoja_de_los_gemelos

[#56 vidadegato]

#50 #50 goto

[#57 --490971--]

#32 Siempre se ha hablado de la superficie del nucleo, nunca del centro de la Tierra, ese era el profesor Otto

[#58 montaycabe]

#39 -Oiga, este reloj que me ha vendido se atrasa-
- Dejeme que lo vea
- No, si aun no ha llegado

[#59 Adrathor]

#48 Del mismo artículo "El mismo modelo fue aplicado al Sol, con el resultado de que su núcleo es 39.000 años más joven que su superficie."

[#60 Yuiop]

Vaya mierda de noticia, no dice nada de Venezuela.

[#61 obmultimedia]

con palabras de gente corriente, el nucleo es como un perezoso, su metabolismo es mas lento.

[#62 granuja]

#55 Gracias por tu aportación. Es para exprimirse el cerebro

[#63 --143520--]

#36 Ya volverá a subir, como el precio de la vivienda.

[#64 --143520--]

#11 A algunas mujeres les vale...

[#65 soundnessia]

#42 me vale

[#66 --508782--]

#44 También llevas razón, no había recordado eso...

[#67 Nibnub86]

#3 A mi sinceramente todo esto me la suda.

[#68 --481172--]

#13 #12 ¿Pero la cosa no era que para una persona orbitando la tierra el tiempo pasaba más lento y cuando volvía se encontraba a su gemelo viejo?

[#69 oliver7]

#7 Siempre se me hizo curioso pensar que mientras alguien que viajase en una nave casi a la velocidad de la luz golpease un balón con el pie, en ese tiempo en la Tierra pasarían años. Unos segundos, siendo los mismos que realizar ese mismo gesto.

[#70 oliver7]

#13 ¿Entonces en el interior de un agujero negro también pasa el tiempo más despacio que en el horizonte de sucesos no? Soy bastante ignorante, por eso pregunto algo que tal vez sea trivial.

[#71 SoryRules]

#68 No exactamente. Un gemelo se quedaba en la Tierra y el otro viajaba por el espacio a velocidades cercanas a la de luz. El hecho de viajar a esa velocidad hacía que el tiempo transcurriera más lentamente para ese gemelo.

[#72 --481172--]

#71 Vaya, buscando por ahí me acabo de enterar que hay un efecto relativista por la velocidad y otro por la gravedad. Vaya cosas. (métrica de schwarzschild)