czwartek, 8 marca 2018

Skamieliny i grawitacja ziemska

"Największy ptak jaki kiedykolwiek żył na Ziemi mierzył prawie 7 metrów rozpiętości skrzydeł i ważył 70 kilogramów. Jak zatem ten olbrzym był w ogóle w stanie latać?" [1]
Otóż po prostu w jego czasach grawitacja ziemska była mniejsza co pozwoliło argentawis magnificens (bo tak ten ptak został nazwany pośmiertnie) wzbijać się bez problemu w powietrze. Istnieją też błędne hipotezy, że w jego czasach powietrze było gęstsze, bo miało więcej dwutlenku węgla, co pozwoliło mu latać podobnie jak ludzie pływają w wodzie.

Naukowcy też ustalili, że pterodaktyle nie mogły latać przy dzisiejszej grawitacji.[2]
Co jednak spowodowało zmianę grawitacji? Do końca nie wiadomo.  Zwolnicy teorii ekspandującej Ziemi twierdzą, że Ziemia rosła generując w środku masę. Większa masa to i większa grawitacja. To bardzo interesująca teoria. Jeśli państwo o niej nie słyszeli polecam się zapoznać z nią na Wikipedii. [3] Teoria ta dobrze tłumaczy dopasowywanie kontynentów do siebie. Robi to lepiej niż hipoteza pływających płyt tektonicznych.
Ja jednak optuję za tym, że masa Ziemi się nie zmieniała w czasie. Pomijam dostarczanie masy przez meteoryty bo ich łączna masa jest tak mała, że można ją pominąć. Pierwszą hipotez którą chcę przedstawić jest hipoteza Ziemi jako stygnącego balonu. Jeśli powietrze w balonie podgrzejemy do wyższej temperatury to ma ono większą objętość i balon "rośnie" mimo, że nie nastąpił żaden przyrost masy. Jeśli powietrze będzie się powoli schładzało to balon staje się mniejszy. I właśnie Ziemia była takim balonem który na początku był gorący i powoli stygł. Do dnia dzisiejszego nie ostygł do końca, dlatego w kopalniach jest cieplej. Naukowcy uważają nawet, że w centrum Ziemi może być jądro z żelaza rozgrzanego do takiej temperatury, że jest płynne. Oczywiście nikt się tam nie dokopał by to potwierdzić, ale są pewne przesłanki jak pole magnetyczne które powodują ze hipoteza jest prawdopodobna.
Newton założył przybliżenie, że cała grawitacja kuli znajduje się w jej środku. Jeśli balon jest mniejszy to jego powierzchnia jest bliżej środka masy balonu. Tak samo jest z kulą Ziemską. Więc stygniecie Ziemi powoduje wzrost grawitacji na jej powierzchni.
Wzór na siłę grawitacji:

Gdzie r to odległość miedzy środkami masy. Jeśli coś jest bliżej środka masy to siła rośnie. Jeśli dalej to spada. m1 - masa Ziemi. m2 - masa pterodaktyla
Wzór dowodzi, że jak Ziemia stygnie to jej promień się zmniejsza i ciężar pterodaktyla na jej powierzchni jest większy. W prehistorii, gdy promień był większy łatwiej mu było pokonać grawitację odpychając się skrzydłami od powietrza. Teraz promień jest mniejszy więc pterodaktyl nie mieniałby szans odlecieć gdyby żył. Dlatego wszystkie pterodaktyle wyginęły prawdopodobnie atakowane przez drapieżne zwierzęta przed którymi nie mogły uciec.
Pterodaktyl tutaj jest idealnie okrągłą kulą o jednorodnej gęstości. Założenie to jest tylko dla uproszczenia i nie wpływa na nic.
Podobne zmiany powinny zajść w przyspieszeniu ziemskim. Ciała powinny wolniej spadać na Ziemię. Myślę, że badania stalaktytów i stalagmitów tego dowiodą. Bo na razie zmian grawitacji dowodzą tylko pterodaktyle, dinozaury i wielkie ptaki latające. Jest to dość duży materiał kopalny, ale lepiej mieć na jego poparcie coś innego.

Inna konkurencyjna hipoteza do teorii stygnącego balonu mówi o zmienności parametrów praw fizycznych. We wzorze wyżej mamy G - jest to stała grawitacji. Hipoteza mówi, że stała jest stała tylko z nazwy, naprawdę jest zmienna i może się zmieniać wraz z rozszerzaniem się wszechświata. Jest to zachowanie podobne do zmienności stałej prędkości światła (c) postulowanej przez niektórych naukowców[4]. Hipoteza zmiennego G jest bardzo elegancka bo rozwiązuje wiele problemów przez manipulacje jednym parametrem. Być może odrzucam ja ze względów psychologicznych, bo trudno mi uwierzyć w wszechświat z zmienną stałą G. Jestem po prostu fizykiem starej daty, a takich nie idzie przekonać, muszą oni wymrzeć jak pterodaktyle by nowe paradygmaty się przedarły.  Zmiana G wpływałaby na nasz cały układ gwiezdny. Uważam, że nie mógłby on przy zmianach zachować stabilność i by się rozleciał lub zapadł. Musze przeprowadzić symulację by dojść czy moje przewidywania są poprawne. Nawet gdyby się nie rozleciał to wynikałoby z tej hipotezy że planety inaczej krążyły w naszym układzie gwiezdnym za czasów pterodaktylów. Kolejnym problemem jest czy zmiana G zachodziła by tylko w naszym układzie czy też w całym wszechświecie. Gdyby ta zmiana dotyczyła całego wszechświata to można by było ją zaobserwować w dalekich galaktykach. Obserwujemy je tak jak kiedyś wyglądały z uwagi na to, że światło potrzebuje czasu by do nas dotrzeć. Rzeczywiści astronomowie obserwując odległe galaktyki stwierdzili, że coś z grawitacją tam jest nie tak, jak przewidują teorię. Wytłumaczyli to przez założenie, że musi istnieć w galaktykach niewidzialna magiczna masa, którą nazwali ciemna materią. [5] Jak z każdym bytem niewidzialnym (Bóg, niewidzialna ręka rynku) nie udało się potwierdzić jej istnienia. Z pewnością identyczny efekt można wykazać rezygnując z ciemnej materii i zastępują ją zabawą ze zmiennym G. Pytanie czy to dalej będzie taki elegancki i piękne.

Podsumowują lot pterodaktyli można tłumaczyć na kilka konkurencyjnych metod:
  1. Atmosfera była gęstsza i pterodaktyle w niej bardziej "pływały" niż latały. Dinozaury wykorzystywały siłę wyporu atmosfery dzięki czemu mogły rosnąć do rozmiarów wielorybów. Wieloryby tez wykorzystują siłę wyporu, ale wody. Dlatego na ladzie teraz nie ma wielkich zwierząt, są tylko w wodzie.
  2. Teoria rosnącej Ziemi. Ziemia rosła zwiększając swoją masę z niczego lub z energii którą brała nie wiadomo skąd. Słynne E=mc^2.
  3. Teoria stygnącego balonu. Ziemia była gorąca, a stygnąć zmniejszała objętość. 
  4. Hipoteza zmiennego G.
  5. Tak naprawienie nie latały, a wspinały się na góry z których szybowały jak paralotnia. Robiły to dla rozrywki lub w celach migracyjnych. Tylko to nie tłumaczy wielkości dinozaurów. 

Według mnie prawdziwy jest punk 3 choć 4 wymaga przeprowadzenia symulacji by go odrzucić.





[1] Argentavis magnificens – największy na świecie gatunek ptaka
[2] Pterodactyls were too heavy to fly, scientist claims
[3] Hipoteza ekspandującej Ziemi
[4] Zmienna prędkość światła
[5] Ciemna materia

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz