Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα Γεωφυσική. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων
Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα Γεωφυσική. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων

Παρασκευή 11 Ιουνίου 2010

Η ηλικία της Γης ή όταν δεν ξέρεις τι σου γίνεται...

...προφανώς γράφεις βλακείες.

Το πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης έβγαλε ένα δελτίο τύπου πριν τέσσερις μέρες σχετικά με μια έρευνα που έγινε εκεί για τον σχηματισμό της Γης και της Σελήνης. Συγκεκριμένα βρήκαν με την βοήθεια κάποιων ραδιενεργών ισοτόπων και αριθμητικών προσομοιώσεων της διαδικασίας του σχηματισμού του ζεύγους της Γης με την Σελήνη, ότι η εποχή σχηματισμού τους πρέπει να ήταν αρκετά μεταγενέστερη από τα 30 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό του ηλιακού συστήματος που πίστευαν μέχρι τώρα.

Η όλη ιστορία έχει να κάνει με το Άφνιο-182 το οποίο διασπάται (β-διάσπαση) σε Βολφράμιο-182. Τα δύο αυτά στοιχεία έχουν μια πολύ χαρακτηριστική διαφορά στις χημικές τους ιδιότητες. Το Άφνιο αντιδρά με τις ενώσεις του Πυριτίου ενώ το Βολφράμιο αντιδρά με το Σίδηρο. Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα το μεν Άφνιο στην αρχική Γη να δεσμευτεί στα πετρώματα του φλοιού και του μανδύα, το δε Βολφράμιο, αν οι συνθήκες ήταν κατάλληλες, θα δεσμευόταν από τον Σίδηρο στον πυρήνα.

Καταρχήν λοιπόν, το επικρατέστερο μοντέλο για το σχηματισμό της Γης με την Σελήνη λέει ότι το σύστημα δημιουργήθηκε από την σύγκρουση δύο πλανητοειδών. Το αποτέλεσμα ήταν να θερμανθούν και να αναμιχθούν τα υλικά των δύο πλανητοειδών και σταδιακά από τα θραύσματα της πρόσκρουσης που βρέθηκαν σε τροχιά να σχηματιστεί η Σελήνη γύρω από την Γη.

Τα πρώτα μοντέλα της διαδικασίας δημιουργίας της Γης με την Σελήνη λοιπόν, θεωρούσαν ότι τα πετρώματα και ο Σίδηρος αναμιγνύονταν πλήρως με αποτέλεσμα όσο Βολφράμιο υπήρχε μέχρι εκείνη τη στιγμή να δεσμεύεται από το Σίδηρο και άρα να καταλήγει στον πυρήνα της Γης. Έτσι με βάση αυτή την υπόθεση, ότι Βολφράμιο παρατηρούμε σήμερα θα έπρεπε να έχει δημιουργιθεί από την διάσπαση του Άφνιου πιο μετά. Με λίγα λόγια, η παρουσία Βολφραμίου υπό την υπόθεση της πλήρους ανάμιξης ισοδυναμούσε σε παρουσία αντίστοιχης ποσότητας Αφνίου την εποχή σχηματισμού. Δεδομένης της ημιζωής του Αφνίου και της περιεκτικότητας του Βολφραμίου, προέκυπτε ότι η Γη θα έπρεπε να σχηματιστεί περίπου 30 εκατομμύρια χρόνια μετά την δημιουργία του ηλιακού συστήματος.

Οι ερευνητές στο πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης έδειξαν ότι η υπόθεση της πλήρους ανάμιξης δεν ήταν σωστή και ότι από την διαδικασία σχηματισμού της Γης και της Σελήνης, κάποια ποσότητα Βολφραμίου δεν απορροφάται στον πυρήνα. Αυτό οδήγησε στο συμπέρασμα ότι όλο το Άφνιο θα πρέπει να είχε διασπαστεί πριν την στιγμή της σύγκρουσης που σχημάτισε τη Γη. Από εκεί προκύπτει και ο χρόνος των 150 εκατομμυρίων ετών.

Αυτό σημαίνει ότι, αφού η ηλικία του ηλιακού συστήματος υπολογίζεται στα 4567 εκατομμύρια χρόνια, αντί η ηλικία της Γης να είναι 4537 εκατομμύρια, σύμφωνα με τους νέους υπολογισμούς είναι 4417 εκατομμύρια χρόνια. Προφανώς η διαφορά στην ηλικία της Γης δεν είναι σημαντική, της τάξης του 3%. Σίγουρα δεν μιλάμε για μεγάλη διαφορά. Από την άλλη, εκεί που η διαφορά είναι μεγάλη είναι στο χρονικό διάστημα μετά τον σχηματισμό του ηλιακού συστήματος που έγινε η σύγκρουση που οδήγησε στη Γη, όπου ο χρόνος αυτός είναι πενταπλάσιος. Δηλαδή η αξία του ευρήματος έχει να κάνει με τον μηχανισμό δημιουργίας πλανητών στο αρχικό ηλιακό σύστημα και τον χρόνο που αυτός χρειάστηκε και όχι με την ηλικία της Γης ή της Σελήνης. Αυτό το δηλώνει άλλωστε και ο τίτλος του άρθρου και η γενική διατύπωση του θέματος:
The Earth and Moon formed later than previously thought

The Earth and Moon were created as the result of a giant collision between two planets the size of Mars and Venus. Until now it was thought to have happened when the solar system was 30 million years old or approx. 4,537 million years ago. But new research from the Niels Bohr Institute shows that the Earth and Moon must have formed much later – perhaps up to 150 million years after the formation of the solar system. The research results have been published in the scientific journal, Earth and Planetary Science Letters.


Την είδηση αυτή αναπαρήγαγαν διάφορα blogs και sites, όπως το physics4u, τα οποία μετέφρασαν την ανακοίνωση του πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης και την παρουσίασαν σχεδόν ολόκληρη και με αναφορά στην πηγή (τα λίγα που κοίταξα). Μάλιστα, διατήρησαν και την φιλοσοφία των διατυπώσεων του αρχικού άρθρου:
Η Γη και η Σελήνη μπορεί να έχουν δημιουργηθεί πιο αργά

πράγμα απαραίτητο φυσικά προκειμένου να μην αλλοιωθεί το νόημα.

Το pyles.tv όμως δεν μπαίνει σε τέτοια καλούπια. Είναι προφανές ότι το κείμενο είναι αντεγραμμένο από κάποια από τις ελληνικές αναφορές, κατά πάσα πιθανότητα το physics4u, αλλά φυσικότατα δεν περιέχει καμία αναφορά στις πηγές. Και όχι μόνο αυτό, αποφασίζουν να αυτοσχεδιάσουν τόσο στον τίτλο όσο και στο ίδιο το κείμενο, όπου γίνετε ένα δημιουργικό editing και αφαιρούνται τα περιττά στοιχεία. Το αποτέλεσμα είναι LOL...

Ξεκινάμε λοιπόν,
Τίτλος: "Ποια είναι η αληθινή ηλικία της Γης και της Σελήνης;"

LOL... όπως είπαμε, η ηλικία δεν είναι το θέμα, αφού αλλάζει κατά περίπου 3%. Αλλά από όλη την ανακοίνωση, αυτό κατάλαβε αυτός που ανέβασε το άρθρο. Τι να κάνει; Την συνωμοσιολογική χροιά την αφήνω ασχολίαστη. Η ουσία όμως είναι ότι έχασε την ουσία.

Δημιουργικό μοντάζ:
Μέχρι σήμερα επικρατούσε η άποψη ότι η Γη και η Σελήνη δημιουργήθηκαν πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το ηλιακό μας σύστημα ήταν ηλικίας 30 εκατομμυρίων ετών.
Μία νέα έρευνα, από το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, υποστηρίζει ότι ο παραπάνω υπολογισμός είναι λανθασμένος!
Σύμφωνα με αυτήν η Γη και η Σελήνη μπορεί να έχουν δημιουργηθεί έως και 150 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος, δηλαδή πολύ αργότερα από ό,τι νομίζαμε!...

...Το τελικό συμπέρασμα στο οποίο κατέληξαν, προϋποθέτει ότι η σύγκρουση που δημιούργησε τη Γη και τη Σελήνη μπορεί να έχει συμβεί πριν 4,567 εκατομμύρια χρόνια, δηλαδή αργότερα από ό,τι νομίζαμε μέχρι τώρα!


Αυτά τα αποσπάσματα, υπάρχουν και στο άρθρο του physics4u, αλλά για κάποιον ακατανόητο λόγο έχουν αφαιρεθεί κομμάτια με αποτέλεσμα το νόημα να έχει πάει περίπατο. Εδώ το νόημα που βγαίνει είναι ότι παλιά πίστευαν ότι η Γη δημιουργήθηκε πριν από 4500 εκατομμύρια χρόνια, ενώ τώρα πιστεύουν ότι δημιουργήθηκε πριν από 4567 εκατομμύρια χρόνια, δηλαδή πολύ αργότερα;;;; Ντοινγκ!!!!
Γιατί να κόψει προτάσεις από την τελευταία παράγραφο, όπου ήταν και το συμπέρασμα και να την πηδήξει νοηματικά τόσο ανελέητα (θυμίζω ότι το 4567 εκατομμύρια χρόνια στην αρχική διατύπωση αναφέρεται στον σχηματισμό του ηλιακού συστήματος και όχι της Γης); Πραγματικά δεν το καταλαβαίνω. Και φυσικά έχει μπλέξει και λίγο τα μπούτια του όποιος το έγραψε με τα κόμματα και τις τελείες. Αν είναι να επιμείνει κανείς στον συμβολισμό 4567=4,567 όπου το "," χωρίζει τις χιλιάδες, θα πρέπει στο 4,5 δισεκατομμύρια να βάλει τελεία, δηλαδή 4.5 (σύμφωνα με το αγγλικό σύστημα). Διαφορετικά αν θέλει το ελληνικό σύστημα όπου το "," είναι η υποδιαστολή των δεκαδικών, θα πρέπει να χωρίσει τις χιλιάδες με ".", δηλαδή 4567=4.567 (γυμνασιακά πράγματα, για να μην πω του δημοτικού).

Φυσικά όλο αυτό είναι η κλασσική εικόνα που βλέπει κανείς σε κάθε "ενημερωτικό-ειδησεογραφικό" site που καλύπτει και τέτοια θεματολογία. Μπάχαλο το λιγότερο. Είναι γνωστές και οι πατάτες του in.gr για παράδειγμα.

Αυτό που δεν μπορώ να καταλάβω είναι, γιατί δεν βάζετε έναν κερατά που να ξέρει τι του γίνετε ρε γαμώτο; Δηλαδή, πραγματικά κυκλοφορούν έξω χιλιάδες μαθηματικοί, φυσικοί, χημικοί, βιολόγοι, γεωλόγοι, που έχουν σπουδάσει κάτι σημαντικό αλλά δεν έχουν στον ήλιο μοίρα εργασιακά, γιατί η κοινωνία τους θεωρεί μαλάκες και ας μην είναι, και θα μπορούσαν πολύ εύκολα και με πολύ διάθεση να κάνουν αυτή τη δουλεία και να την κάνουν και καλά, εν αντιθέση με τους διάφορους απίθανους που ασχολούνται σήμερα με την "επιστημονική" δημοσιογραφία.

Γιατί;

----------------------------------------------------------
Update (14/7/2010): Το θέμα το ανακάλυψε έναν μήνα μετά και το Β(λ)ήμα...
Η Γη είναι πιο νέα απ΄ ό,τι νομίζαμε.
Τουλάχιστον πέτυχαν τους αριθμούς.

Δευτέρα 1 Μαρτίου 2010

Οι Πύλες της Κούφιας Γης και οι Κουφιοκέφαλοι

Ε ναι λοιπόν, ο Χαρδαβέλλας ανοίγει και πάλι τις πύλες της Κούφιας-Κοίλης Γης. Αυτή τη φορά με δύο άρθρα του Γιάννη Μούτσου (ο Mulder της εκπομπής) στα οποία παρουσιάζει μία συνέντευξη με τον Rodney Cluff (δεν ξέρω αν την έχει πάρει ο ίδιος), συγγραφέα του βιβλίου "World Top Secret: Our Hollow Earth" και διοργανωτή μίας αποστολής στο Βόρειο Πόλο με στόχο να βρεθεί το άνοιγμα που οδηγεί στην κοίλη γη.

Η συνέντευξη είναι χωρισμένη στα άρθρα, Η θεωρία της Κούφιας Γης! και Τα απόρρητα αρχεία για την Κούφια Γη!, από το pyles.tv

Καλά, αυτά που λέει ο τύπος στην συνέντευξη είναι απλά γελοία. Επικαλείται τον Halley (που έζησε την περίοδο 1656 – 1742, μόλις έχει διατυπωθεί δηλαδή η θεωρία της βαρύτητας του Newton) προκειμένου να δώσει κύρος σε αυτά που λέει, ενώ κάνει και αναφορά στον Γιούλερ (lol, πρέπει να είναι η πιο γαμάτη μετάφραση του ονόματος του Euler) ο οποίος και καλά είχε ασχοληθεί με την θεωρία της κοίλης Γης. Ο Halley διατυπώνει την θεωρία του με τους ομόκεντρους φλοιούς προκειμένου να εξηγήσει από τη μία την συμπεριφορά του μαγνητικού πεδίου της Γης και από την άλλη την εκτίμηση που είχε κάνει ο Newton στο Principia για τη σχετική πυκνότητα της Σελήνης και της Γης (η οποία αρχικά ήταν λάθος και είχε την τιμή 9/5). Είμαι σίγουρος ότι αν ο Halley είχε μεγαλύτερη τριβή με τη θεωρία της βαρύτητας του Newton, θα είχε δει ότι ένα τέτοιο μοντέλο είναι παλιρροϊκά ασταθές (εξαιτίας των παλιρροϊκών δυνάμεων του Ήλιου και της Σελήνης, μια διαταραχή της θέσης των φλοιών θα τους έσπρωχνε τον έναν πάνω στον άλλον, Να μια καλή άσκηση). Η παραπάνω αναφορά από το Journal for the History of Astronomy έχει αρκετό ενδιαφέρον να την διαβάσει κανείς. Πάντως, μου κάνει εντύπωση το πως πιστεύουν κάποιοι ότι αν αρχίσεις και αραδιάζεις ονόματα ξαφνικά λες κάτι σωστό ή σημαντικό.

Επιστρέφοντας στη συνέντευξη, εκτός των άλλων, ο Rodney Cluff ισχυρίζεται και ότι όλοι οι πλανήτες και ακόμα και ο Ήλιος είναι κοίλοι. Ότι να 'ναι. Μάλιστα λέει σε ένα σημείο ότι το "Ταξίδι στο κέντρο της Γης" του Ιουλίου Βερν είναι πραγματική ιστορία και ότι φυσικά οι εξωγήινοι έχουν βάση στη Σελήνη. LOL

Φυσικά για όλα αυτά και για το τι συμβαίνει στο εσωτερικό της Γης έχω γράψει και στο παρελθόν (Κοίλη Γη ή Δημοσιογραφία του Κώλου, Another One Rides The Bus - Κοίλη Γη, Geodynamo (αναστροφή μαγνητικού πεδίου και 2012)) οπότε δεν θα ασχοληθώ περισσότερο από όσο ασχολήθηκα παραπάνω.

Ένα ακόμα από τα σημεία που έχει πλάκα είναι το πως είναι γραμμένα τα άρθρα με την συνέντευξη. Η γλώσσα τους είναι τραγική. Είναι δηλαδή σαν να έχει πάρει κάποιος το αγγλικό κείμενο των απαντήσεων του Rodney Cluff και να το έχει βάλει σε κάποιο από τα διάφορα μεταφραστικά προγράμματα που κυκλοφορούν στο internet. 'Αντε γεια δηλαδή.

Το πιο αστείο σημείο πάντως προκύπτει από το βιογραφικό του Rodney Cluff. Ενδεικτικά παραθέτω:

RODNEY M. CLUFF, author of World Top Secret: Our Earth Is Hollow! was born and raised in the American colony of Colonia Juarez in northern Mexico. He became interested in the Hollow Earth Theory at the age of 16 while working on a New Mexico farm where the farm manager told the workers of the theory. He thought, What an ideal place for the Lord to hide the Lost Tribes of Israel!
After graduating from high school, Mr. Cluff served a full-time mission for the Church of Jesus Christ of Latter-day Saints in Mexico where he met his wife...

They moved to Phoenix, Arizona, and one day Mr. Cluff noticed an advertisement of Raymond Bernard's book, The Hollow Earth in a tabloid newspaper. He sent for it and thereby began many years of study and writing which has led to the present work. After 16 years with the Arizona Department of Health Services working as an Information Technology Specialist, Mr. Cluff retired and now lives with his wife Keta in the retirement community of Sun City, Arizona, and continues his research into evidences for hollow planets as a hobby.

He firmly believes: OUR EARTH IS HOLLOW! Backed with scientific evidence, including satellite photos of the polar holes, analysis of the observations of polar explorers, analysis of earthquake data and much more -- coupled with evidence from the scriptures and history that the Lost Tribes of Israel are now FOUND within the Hollow of Our Earth, he presents his argument in favor of the Hollow Earth Theory.

It is his hope that someday, he may have the privilege of visiting his cousins of the Ten Tribes in the North Countries of the Hollow Earth! The author's own ancestry is of Israelitish origin, of the Tribe of Ephraim, and can be traced back to the Exile of the Ten Tribes from Palestine when they were carried captive into Assyria in 721 B.C....

...It is their hope that this time, they will be successful in pulling off this long sought after dream -- to reach Inner Earth to visit their cousins of the Lost Viking Colony and the Lost Tribes of Israel.

If you are interested in joining the expedition and/or make a donation to make the expedition a reality, you are invited to submit your application and/or donation on the expedition website.

If you would like to purchase a copy of Rodney Cluff's ebook, World Top Secet: Our Earth Is Hollow -- the result of 30 plus years research in support of the hollow earth / hollow planets theory, you may do so here. If you purchase an ebook, you will also get a password to Our Hollow Earth website, and to all updates of the ebook for life.


Δηλαδή μιλάμε για tre-lol καταστάσεις. Οι χαμένες φιλές του Ισραήλ, η χαμένη αποικία των Βίκινγκς και πάει λέγοντας. Και φυσικά όλα αυτά στηρίζονται σε επιστημονικά στοιχεία από την Βίβλο... Η πλάκα είναι ότι του την βγήκε από πίσω ο κ. Cluff με τους Εβραίους. Αναρωτιέμαι, ο Λιακόπουλος τι να έχει να πει για όλα αυτά;

Τέλος πάντων, το τελευταίο που θέλω να σχολιάσω είναι ένα σχηματάκι που υπάρχει στο δεύτερο άρθρο και δίνει αφορμή για να δούμε ένα ενδιαφέρον φυσικό προβληματάκι τουλάχιστον. Το σχήμα είναι το παρακάτω:



Όπως μπορεί να δει κανείς στο σχήμα, υπάρχει μια διακεκομμένη γραμμή που υποτίθεται ότι παριστάνει το "κέντρο βάρους" της Γης (με την έννοια του προς τα που ασκείται η βαρύτητα της Γης, ενώ βλέπουμε και τα ανθρωπάκια που δείχνουν ακριβώς αυτό), το οποίο και καλά εξηγεί γιατί μπορεί να υπάρξει ένας ανεστραμμένος κόσμος στο εσωτερικό της Γης. Το σχήμα δείχνει ακόμα και τον εσωτερικό "Ήλιο". Δηλαδή, με λίγα λόγια, αν ήταν να σχεδιάσουμε με βελάκια το βαρυτικό πεδίο της Γης (όπως αυτό δημιουργείται από τη Γη ως φλοιό με δύο τρύπες), έξω θα σχεδιάζαμε ακτινικά βελάκια προς τα μέσα και μέσα, ακτινικά βελάκια προς τα έξω

Δεν ξέρει κανείς αν πρέπει να κλάψει ή να γελάσει. Όποιος το έφτιαξε πάντως είναι υπερ-γαλαξιακά άσχετος. Δεν έχει πάει σχολείο ρε παιδί μου. Έπρεπε να μην έχει αποφοιτήσει από το λύκειο. Αν τον ρωτήσεις, θα σου πει ότι ο Ήλιος γυρίζει γύρω από την Γη και κατά πάσα πιθανότητα θα σου πει ότι χρειάζεται και, κάτι άσχετο, ας πούμε 7 ημέρες για μια περιστροφή. Είναι αυτός που θα τον πάρεις στη δουλειά σου και θα σε στείλει φυλακή γιατί ή θα σκοτώσει κάποιον ή θα σκοτωθεί μόνος του.

Και να θυμίσω, τα ίδια υποστηρίζει και ο Λιακόπουλος που λέει ότι είναι φυσικός.

Τέλος πάντων, ας δούμε ποιο είναι το σωστό, δηλαδή προς τα που ασκείται η βαρύτητα όταν έχεις έναν φλοιό και όταν αυτός έχει και τρύπες.

Αν έχεις μια κατανομή ύλης, προκειμένου να δεις προς τα που ασκείται η συνολική δύναμη από αυτή την κατανομή, θα πρέπει να πάρεις την δύναμη που ασκεί η κάθε στοιχειώδης μάζα και μετά να αθροίσεις όλες αυτές τις δυνάμεις.



Επειδή η κατανομή της ύλης είναι συνεχής, το άθροισμα αυτό θα είναι ένα ολοκλήρωμα. Γενικά, το πρόβλημα αυτό δεν είναι εύκολο να λυθεί, καθώς το ολοκλήρωμα που θα πρέπει να υπολογίσει κανείς, δεν είναι γενικά εύκολο. Στην ειδική όμως περίπτωση όπου υπάρχει αρκετή συμμετρία (όπως είναι ο σφαιρικός φλοιός με σταθερή πυκνότητα) τα πράγματα είναι πιο εύκολα. Μια πολύ καλή παρουσίαση αυτού του υπολογισμού έχει και η wikipedia στο άρθρο με τίτλο, Shell theorem. Πολύ ωραίο αρθράκι που στο τέλος παρουσιάζει και το θεώρημα του Gauss.

Για να υπολογίσει όμως κανείς το βαρυτικό πεδίο μιας κατανομής ύλης, υπάρχει και ένας άλλος τρόπος, πιο έμμεσος. Κανείς μπορεί να υπολογίσει πρώτα το βαρυτικό δυναμικό V(r) και από εκεί το πεδίο, αφού η βαρυτική δύναμη είναι το αντίθετο της βαθμίδας του δυναμικού $$\reverse\opaque \vec{F}=-\vec{\nabla} V(\vec{r}).$$

Το βαρυτικό δυναμικό γενικά δίνεται από το ολοκλήρωμα $$\reverse\opaque V(\vec{r_1})=-\int{\frac{Gm\rho dV}{|\vec{r}-\vec{r_1}|}$$, όπου το dV μέσα στο ολοκλήρωμα είναι το στοιχείο του όγκου και άρα το ρdV είναι η στοιχειώδης μάζα της κατανομής ύλης που παράγει το δυναμικό.

Στην περίπτωση του σφαιρικού φλοιού σταθερής πυκνότητας λοιπόν, ο υπολογισμός του δυναμικού είναι απλός και μπορούμε να υπολογίσουμε το βαρυτικό δυναμικό σε όλο το χώρο μέσα και έξω από τον φλοιό. Αυτό που θα βρούμε από τον υπολογισμό μας είναι ότι έξω από τον φλοιό, το βαρυτικό πεδίο έχει την μορφή $$\reverse\opaque V(\vec{r_1})=-\frac{GmM}{|\vec{r}-\vec{r_1}|}$$, είναι δηλαδή σαν να έχουμε όλη την μάζα Μ του φλοιού συγκεντρωμένη στο κέντρο του. Αντίστοιχα, το δυναμικό στην εσωτερική κοιλότητα του φλοιού, όπου δεν υπάρχει ύλη, θα έχει μια σταθερή τιμή παντού, ενώ μέσα στον φλοιό, στην περιοχή όπου έχουμε την ύλη το δυναμικό θα έχει την μορφή $$\reverse\opaque V(\vec{r_1})\propto \[(R_{out}^2-r^2_1)+\frac{2}{3r_1}(r_1^3-R_{in}^3)\]$$, όπου R_out είναι η εξωτερική ακτίνα του φλοιού και R_in η εσωτερική. Από αυτά μπορούμε να καταλάβουμε ότι το βαρυτικό πεδίο έξω από τον φλοιό θα είναι το γνωστό ακτινικό ελκτικό πεδίο που είναι αντίστροφο του τετραγώνου της απόστασης, το πεδίο μέσα στον φλοιό θα είναι ακτινικό και ανάλογο της απόστασης από το κέντρο, ενώ στην εσωτερική κοιλότητα το βαρυτικό πεδίο θα είναι μηδενικό, δηλαδή δεν θα ασκείται καμία δύναμη.

Τα παραπάνω, είναι σε ένα βαθμό γνωστά από το σχολείο. Ειδικότερα είναι γνωστά από τις ιδιότητες του ηλεκτρικού δυναμικού κατανομών φορτίου (ειδικά το θεώρημα του Gauss ή το ότι στο εσωτερικό σφαιρικού κελύφους το δυναμικό είναι σταθερό), δηλαδή από την ηλεκτροστατική.

Ωραία. Το επόμενο βήμα είναι να δούμε τι συμβαίνει με τις τρύπες, πως δηλαδή αλλάζει η κατάσταση από την παρουσία των τρυπών. Ο γενικός υπολογισμός του δυναμικού από το παραπάνω ολοκλήρωμα για τον φλοιό με τις τρύπες είναι αρκετά δύσκολος, οπότε θα εφαρμόσουμε μια πιο έξυπνη τακτική.

Ας δούμε πρώτα τι διαστάσεις έχουμε στο πρόβλημά μας. Η ακτίνα της Γης είναι ας πούμε 6000km (είναι κάτι παραπάνω, αλλά δεν πειράζει). Το πάχος του φλοιού όπως μας το δίνει το παραπάνω σχήμα είναι περίπου 600 μίλια, δηλαδή ας πούμε 1000km, δηλαδή το 1/6 της ακτίνας της Γης. Η διάμετρος του ανοίγματος στους πόλους είναι περίπου 100 μίλια, δηλαδή το 1/6 του πάχους του φλοιού της Γης, όπως μας λένε πάντα οι οπαδοί της κοίλης Γης. Με λίγα λόγια, η διάμετρος του ανοίγματος είναι περίπου το 1/36 της ακτίνας της Γης και το 1/6 του πάχους του φλοιού, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούμε να την θεωρήσουμε αρκετά μικρότερη από την τυπική κλίμακα του προβλήματός μας. Ακόμα, μπορούμε να θεωρήσουμε ότι το άνοιγμα είναι κατά προσέγγιση ένας κύλινδρος.

Ας επιστρέψουμε τώρα στο θέμα του δυναμικού. Το δυναμικό μιας κατανομής ύλης, από τον ορισμό του, είναι το άθροισμα των δυναμικών κάθε στοιχειώδους μάζας. Έτσι, αν θέλουμε να υπολογίσουμε το βαρυτικό δυναμικό ενός φλοιού με δύο τρύπες, δεν έχουμε παρά να αφαιρέσουμε από το βαρυτικό δυναμικό του ολόκληρου φλοιού, το δυναμικό των δύο τρυπών που "κατά λάθος" προσθέσαμε. Τις τρύπες, όπως είπαμε και παραπάνω, μπορούμε να τις θεωρήσουμε κατά προσέγγιση κυλινδρικές και ακόμα καλύτερα επειδή η διάμετρος του κυλίνδρου είναι αρκετά μικρή, μπορούμε για ευκολία να θεωρήσουμε ότι ο κύλινδρος είναι ουσιαστικά μια γραμμική πυκνότητα ύλης. Άρα πρέπει να υπολογίσουμε το δυναμικό μιας τέτοιας γραμμικής πυκνότητας ύλης.

Αν έχουμε μια γραμμική πυκνότητα ύλης κατά μήκος του άξονα z σε κυλινδρικές συντεταγμένες (ρ,z,φ) που εκτείνεται από το z=-a έως το z=a, το δυναμικό της είναι της μορφής $$\reverse\opaque V(\rho_1,z_1)\propto\log \left(\frac{(z_1-a)-\sqrt{(z_1-a)^2+\rho_1^2}}{(z_1+a)-\sqrt{(z_1+a)^2+\rho_1^2}}\right)$$. Άρα, το δυναμικό που ψάχνουμε θα προκύψει αν από το δυναμικό του σφαιρικού φλοιού, αφαιρέσουμε δύο κατάλληλα τοποθετημένα κατά μήκος του άξονα z δυναμικά από γραμμικές πυκνότητες ύλης. Το αποτέλεσμα αυτού του υπολογισμού φαίνεται στα δύο παρακάτω σχήματα, στα οποία έχουμε σχεδιάσει τον φλοιό, τις ισοδυναμικές καμπύλες (οι κόκκινες γραμμές) και το βαρυτικό πεδίο (το οποίο είναι η βαθμίδα του δυναμικού και αναπαριστάται με τα βελάκια).





Η όλη απεικόνιση είναι ποιοτική, με την ακτίνα της Γης να είναι R=1 και τη μάζα της και αυτή ίση με Μ=1.

Το πρώτο σχήμα μας δείχνει σε μεγάλη κλίμακα τι συμβαίνει με το βαρυτικό πεδίο. Έξω από τη Γη βλέπουμε τα βελάκια να δείχνουν ακτινικά (και αν προσέξετε είναι παντού κάθετα στις ισοδυναμικές καμπύλες, όπως πρέπει να είναι η βαθμίδα) και καθώς πλησιάζουμε προς την επιφάνεια οι ισοδυναμικές καμπύλες πυκνώνουν και τα βελάκια έχουν μεγαλύτερο μήκος. Μέσα στον φλοιό, τα βελάκια εξακολουθούν να δείχνουν προς το κέντρο της Γης, αλλά όσο πάμε πιο βαθιά το μήκος τους μικραίνει, αφού "βλέπουν" λιγότερη μάζα. Τέλος, στο εσωτερικό της Γης, τα βελάκια έχουν περίεργες κατευθύνσεις και φυσικά το μικρότερο μήκος. Το ότι η ένταση του πεδίου είναι μικρότερη στο κενό εσωτερικό του φλοιού (πράγμα που φαίνεται και από την μικρή πυκνότητα των ισοδυναμικών) είναι απολύτως λογικό, αφού εκεί η συνεισφορά από τον φλοιό είναι μηδενική, ενώ το μόνο που συνεισφέρει είναι η "χαμένη μάζα" από τις τρύπες η οποία είναι ένα μικρό κλάσμα της μάζας του υπόλοιπου φλοιού.

Το δεύτερο σχήμα έχει εστιάσει στο κενό εσωτερικό του φλοιού για να δείξει το προς τα που είναι το πεδίο εκεί μέσα. Τα βελάκια δείχνουν ξεκάθαρα ότι το πεδίο προφανώς και δεν είναι ακτινικό προς τα έξω, όπως θα ήθελαν οι οπαδοί της κοίλης Γης. Αντιθέτως, το πεδίο είναι εφαπτομενικό στην εσωτερική επιφάνεια (προς τους πόλους) και συγκλίνει προς στον ισημερινό ή αλλιώς, οτιδήποτε υπήρχε στην εσωτερική επιφάνεια, θα σπρωχνόταν από μια σχετικά ασθενή δύναμη προς το σημείο τομής του φλοιού με το επίπεδο που είναι κάθετο στον άξονα που ορίζουν οι δύο τρύπες. Καμία σχέση δηλαδή με όσα δείχνει το σχήμα από το pyles.tv

Άσε που άμα βάλεις και έναν "εσωτερικό Ήλιο", Cluffτα Χαράλαμπε, αφού το αντικείμενο αυτό θα ασκεί το κυρίαρχο βαρυτικό πεδίο και άρα θα έλκει τα πάντα επάνω του. Πάει λοιπόν ο παράδεισος (όπως ονομάζει το εσωτερικό το σχήμα του Cluff), πάνε και οι χαμένες φυλές του Ισραήλ, πάνε και οι Βίκινγκς.

Ρε γαμώτο...

Βοήθειά μας.

Ps. Πλάκα είχε το όλο θέμα. ;)

----------------------------------------------

Update: Είπα να υπολογίσω και το ακριβές δυναμικό από τον σφαιρικό φλοιό με τρύπες, έτσι για σύγκριση ανάμεσα στην πραγματική λύση και την "ποιοτική" που έχω παρουσιάσει παραπάνω. Οι δύο λύσεις φαίνονται στο παρακάτω σχήμα:



Όπως φαίνεται, οι δύο λύσεις έχουν τα ίδια ποιοτικά χαρακτηριστικά. Το βασικό είναι φυσικά η πολύ μικρή ένταση του πεδίου μέσα στο φλοιό (φαίνεται από την πυκνότητα των ισοδυναμικών καμπυλών) και το ότι στο εσωτερικό ο ισημερινός είναι η περιοχή προς την οποία θα ασκούταν η δύναμη σε μια δοκιμαστική μάζα.

Επειδή κάποιος έδειξε ενδιαφέρον, οι παραπάνω απεικονίσεις των πεδίων έγιναν με τη βοήθεια του Mathematica (www.wolfram.com).

Σάββατο 21 Φεβρουαρίου 2009

Geodynamo (αναστροφή μαγνητικού πεδίου και 2012)

Το φαινόμενο της δημιουργίας μαγνητικού πεδίου στα διάφορα πλανητικά σώματα, αλλά και στον ίδιο τον Ήλιο, είναι από τα πιο ενδιαφέρονται αστροφυσικά προβλήματα και απασχολεί τους επιστήμονες εδώ και πολλά χρόνια, ουσιαστικά από τότε που επισημάνθηκε ότι η Γη έχει μαγνητικό πεδίο.

Ο υποψήφιος μηχανισμός που επικρατεί σήμερα για το πώς δημιουργείται και συντηρείται αυτό το πεδίο είναι ο μηχανισμός του δυναμό (self excited dynamo). Η φυσική αρχή του δυναμό είναι απλή, αν και η πλήρης και αυτοσυνεπής αντιμετώπιση του προβλήματος είναι αρκετά περίπλοκη. Καταρχήν, ο μηχανισμός είναι αυτό που υπονοεί το όνομά του (The Great Magnet, the Earth). Είναι δηλαδή ένα μοντέλο που βασίζεται στις ίδιες αρχές που λειτουργεί και το δυναμό ενός ποδηλάτου. Και η αρχή λειτουργίας ενός δυναμό στηρίζεται στην αρχή της επαγωγής. Τι λέει όμως η αρχή της επαγωγής; Μας λέει ότι αν πάρουμε έναν αγωγό και τον κινήσουμε μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο, τότε στα άκρα του αγωγού θα εμφανιστεί ηλεκτρική τάση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αν έχεις φορτία που κινούνται μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο, τότε αυτά τα φορτία θα δεχτούν μία δύναμη Lorentz κάθετη στο μαγνητικό πεδίο και την διεύθυνση κίνησης. Σε έναν αγωγό λοιπόν, υπάρχουν τα ελεύθερα ηλεκτρόνια και τα διάφορα άτομα από τα οποία αποτελείται ο αγωγός. Καθώς κινείται ο αγωγός, κινούνται τα άτομα και τα ελεύθερα ηλεκτρόνια και φυσικά αισθάνονται την δύναμη Lorentz. Επειδή όμως τα άτομα (που είναι συνήθως θετικά φορτισμένα, αφού τους λείπει κάποιο ηλεκτρόνιο) δεν μπορούν να κινηθούν, αφού είναι εγκλωβισμένα στο πλέγμα του αγωγού, τα μόνα που κινούνται είναι τα ηλεκτρόνια, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ρεύμα μέσα στον αγωγό. Αυτό το ρεύμα με τη σειρά του μπορεί να δημιουργήσει μαγνητικό πεδίο, το οποίο συνεισφέρει στο εξωτερικό μαγνητικό πεδίο.

Φυσικά τα πράγματα στην περίπτωση της εφαρμογής στη Γη δεν είναι ακριβώς έτσι και αυτό είναι το πρόβλημα της εμφάνισης του κυρίαρχου μαγνητικού πεδίου. Στο εσωτερικό της Γης, αντί για κάποιο αγωγό, έχουμε ένα αγώγιμο ρευστό το οποίο κινείται και από την κίνησή του δημιουργούνται ρεύματα (εδώ τα άτομα μπορεί να μην είναι δέσμια σε κάποιο πλέγμα, αλλά και πάλι τα ηλεκτρόνια είναι πολύ πιο ελαφριά και μπορούν να κινηθούν πολύ πιο εύκολα). Η περιοχή στην οποία συμβαίνει αυτό είναι η περιοχή ανάμεσα στον στερεό εσωτερικό πυρήνα της Γης και τον εσωτερικό μανδύα, που ονομάζεται εξωτερικός ρευστός πυρήνας και έχει περίπου την πυκνότητα και την αγωγιμότητα του σιδήρου. Υπάρχει ακόμα μία διαφορά από την παραπάνω περίπτωση του δυναμό του ποδηλάτου και αυτή είναι το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Ενώ στο δυναμό του ποδηλάτου υπάρχει εξωτερικός μαγνήτης που διαμορφώνει ένα κυρίαρχο εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, στην περίπτωση της Γης, το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται, ενισχύεται και επιβιώνει από καθαρά εσωτερικές διαδικασίες της κίνησης του αγώγιμου ρευστού.

Με άλλα λόγια, το όλο πρόβλημα ουσιαστικά ανάγεται στο πως μπορεί ένα αγώγιμο ρευστό με την κίνησή του να δημιουργήσει και να συντηρήσει ένα μεγάλης κλίμακας διπολικό μαγνητικό πεδίο. Για να λυθεί λοιπόν αυτό το πρόβλημα, πρέπει να λυθούν αυτοσυνεπώς οι εξισώσεις της μαγνητοϋδροδυναμικής στην περιοχή του εξωτερικού ρευστού πυρήνα της Γης. Οι εξισώσεις αυτές είναι αρκετά περίπλοκες και μπορούν να λυθούν μόνο αριθμητικά σε υπερυπολογιστές. Αυτό το πρόβλημα έχει λυθεί εδώ και μερικά χρόνια και υπάρχουν κάποια μοντέλα που περιγράφουν αρκετά καλά το μαγνητικό πεδίο της Γης και την συμπεριφορά του.

Μία τέτοια δουλειά παρουσιάστηκε από τους Gary A Glatzmaier και Peter Olson σε ένα άρθρο του Scientific American το 2005 με τίτλο, Scientific American: Probing the Geodynamo. Επιπλέον στοιχεία πάνω σ’ αυτή τη δουλεία υπάρχουν στην σελίδα του Glatzmaier, The Geodynamo(Glatzmaier), όπου παρουσιάζονται κάποια χαρακτηριστικά του μοντέλου και αρκετές όμορφες εικόνες. Βασικά αξίζει να ψάξει κάποιος τις σελίδες και των δύο γιατί υπάρχουν μερικά όμορφα πραγματάκια (ειδικότερα στη σελίδα του Glatzmaier όπου υπάρχουν και διάφορες δημοσιεύσεις του με τον P.Roberts πάνω στο θέμα, GARY A. GLATZMAIER and PAUL H. ROBERTS, Simulating the geodynamo, Cont. Phys. 38(1997) 269, Paul H. Roberts and Gary A. Glatzmaier, Geodynamo theory and simulations, Rev. Mod. Phys. 72(2000)1081). Όποιος ενδιαφέρεται για το μοντέλο του δυναμό, αξίζει να διαβάσει τόσο το άρθρο του scientific American όσο και το άρθρο στο Contemporary Physics που είναι και το λιγότερο τεχνικό από τα δύο τελευταία άρθρα.

Εγώ απλά θα επισημάνω ένα δύο πραγματάκια σχετικά με τον μηχανισμό. Για αρχή λοιπόν, προκειμένου να υπάρχει αποτελεσματικό δυναμό, πρέπει να υπάρχουν 3 βασικές προϋποθέσεις. 1) Πρέπει να υπάρχει ρευστός αγώγιμος πυρήνας ή έστω ρευστή αγώγιμη περιοχή γύρω από τον πυρήνα, προκειμένου να μπορούν να αναπτυχθούν εκεί τα ρεύματα που θα συντηρήσουν το μαγνητικό πεδίο. 2) Θα πρέπει να υπάρχει μία πηγή ενέργειας, η οποία να κινεί το ρευστό ώστε αυτό να μετατρέπει την κινητική ενέργεια σε μαγνητικό πεδίο. Αυτή η πηγή ενέργειας είναι κυρίως η θερμική ενέργεια που έχει παγιδευτεί στο εσωτερικό του πλανήτη από την δημιουργία του, η οποία κατά την προσπάθειά της να βγει προς τα έξω δημιουργεί φαινόμενα μεταφοράς στον ρευστό εξωτερικό πυρήνα, περίπου όπως έχουμε τα κύτταρα κυκλοφορίας στην ατμόσφαιρα. Η τελευταία προϋπόθεση είναι: 3) Πρέπει ο πλανήτης να περιστρέφεται έτσι ώστε να μπορούν να εμφανιστούν δυνάμεις Coriolis. Οι δυνάμεις Coriolis θα έχουν ως αποτέλεσμα να συστρέφουν τη ροή του ρευστού όπως αυτή δημιουργείται εξαιτίας των φαινομένων μεταφοράς (φαινόμενο αντίστοιχο με τους κυκλώνες στην ατμόσφαιρα). Από αυτή τη συστροφή τελικά το αποτέλεσμα είναι να ενισχύεται το μαγνητικό πεδίο φτάνοντας τελικά σε μία κατάσταση περίπου σταθερής έντασης.


Το άλλο που θα ήθελα να επισημάνω είναι το φαινόμενο της αναστροφής του συνολικού μαγνητικού πεδίου της Γης. Αυτό είναι ένα πολύ καλά καταγεγραμμένο φαινόμενο και είναι ίσως το πιο δύσκολο στην θεωρητική του περιγραφή. Παρόλα αυτά, τα σύγχρονα αριθμητικά μοντέλα έχουν καταφέρει να το αναπαράγουν, όπως παρουσιάζεται στα παραπάνω links. Αυτό που θα πω εδώ είναι ότι το μαγνητικό πεδίο που αντιλαμβανόμαστε στην επιφάνεια της Γης ως διπολικό, είναι στην πραγματικότητα ένα αρκετά πιο περίπλοκο πεδίο στην περιοχή του συνόρου του εξωτερικού ρευστού πυρήνα με τον μανδύα (CMB) που αποτελείται και από ανώτερης τάξης πολύπολα, τα οποία όμως εξασθενούν μέχρι να φτάσουν στην επιφάνεια (ένα n-πολο εξασθενεί ως 1/r^(n+1) με την απόσταση). Αυτό που παρατηρείται λοιπόν είναι ότι υπάρχει μία δυναμική ανάμεσα σε μία κατάσταση που προσπαθεί να ανατρέψει το κυρίαρχο διπολικό μαγνητικό πεδίο και σε μία κατάσταση όπου αυτό διατηρείται. Τις περισσότερες φορές, επικρατεί η σταθερότητα του μαγνητικού πεδίου, αλλά κάποιες φορές το πεδίο ανατρέπεται. Αυτό γίνεται με την σταδιακή επικράτηση και ανώτερων τάξεων του πολυπολικού πεδίου μέχρι να κυριαρχήσει στους πόλους του CMB πεδίο της αντίθετης πολικότητας οπότε και σταθεροποιείται η κατάσταση. Σε όλη τη διαδικασία, η οποία διαρκεί μερικές χιλιάδες χρόνια, το μαγνητικό πεδίο δεν εξαφανίζεται, αλλά γίνεται πιο περίπλοκο.

Έχοντας αναφέρει λοιπόν όλα τα παραπάνω, παρουσιάζω παρακάτω τα video με το 20ο επεισόδιο της εκπομπής «Το Σύμπαν που Αγάπησα» που αναφέρεται σε αυτό το θέμα και τις καταστροφολογικές παπαριές που κυκλοφορούν για το 2012 και το ημερολόγιο των Μάγια και όλα τα σχετικά που δείχνει ο Χαρδαβέλλας και ο Λιακόπουλος στις εκπομπές του. Αν εξαιρέσεις μερικές ανακρίβειες (το θέμα είναι αρκετά τεχνικό) η εκπομπή είναι μάλλον καλή και αντικρούει τα διάφορα καταστροφολογικά σενάρια. Μερικά όμορφα animations που φαίνονται στα video με τις μαγνητικές δυναμικές γραμμές είναι από τις παραπάνω δουλειές που αναφέρω.

2012: Αναστροφή του γήινου μαγνητικού πεδίου
20ο επεισόδιο του 4ου κύκλου της εκπομπής "Το Σύμπαν που Αγάπησα", με τίτλο «Ο Μύθος του 2012: Η αναστροφή του γήινου μαγνητικού πεδίου». Αυτό το επεισόδιο απομυθοποιεί τις διάφορες καταστροφολογικές θεωρίες που προμηνύουν το τέλος του κόσμου το 2012 και βασίζονται στα διάφορα σενάρια που έχουν σχέση με το μαγνητικό πεδίο της Γης και την αναστροφή του ή την εξαφάνισή του.







Συνοδευτικά με τα παραπάνω, μπορεί να δει κανείς και αυτό το άρθρο, 2012: No Geomagnetic Reversal (UNIVERSE TODAY), όπου παρουσιάζονται μερικές επιπλέων πληροφορίες σχετικά με τις θεωρίες κατακλυσμού και αναστροφής των γεωγραφικών πόλων της Γης από τον Nibiru ή διαφορετικά Planet X, που κάποιο προσπαθούν να τα συσχετίσουν με την αναστροφή του μαγνητικού πεδίου της Γης που καταγράφεται στα γεωλογικά δεδομένα.

Και για όποιον έχει όρεξη, ένα γνήσιο δείγμα μπουρδολογίας για την αναστροφή του μαγνητικού πεδίου της Γης ή ορθότερα για την αναστροφή των γεωγραφικών πόλων της Γης εξαιτίας του επερχόμενου Nibiru (2012: No Planet X) από το καθηγητή του ΤΕΙ Πειραιά Παναγιώτη Παππά


Τηλεφώς -- Κατακλυσμοί
Αποσπάσματα από την εκπομπή του Τηλεφώς, «Με τα χρώματα του λόγου», με θέμα τους Κατακλυσμούς. Στα αποσπάσματα αυτά ο «καθηγητής» του ΤΕΙ Πειραιά, Παναγιώτης Παππάς, δίνει ρεσιτάλ με τις «επιστημονικές» του απόψεις για το μαγνητικό πεδίο της γης, την αναστροφή των γεωγραφικών πόλων, την δομή του Ηλιακού συστήματος και την ευστάθεια της περιστροφής της Γης.









Άντε και Βοήθεια Μας...