شاهکار عظیم چین که سرعت چرخش زمین را تغییر می دهد
ابزار اپل: آژانس فضایی ناسا تایید کرده است که ابرسازه «سد سه دره» در چین به سبب جابجایی عظیم جرم آب، موجب تغییر میکروسکوپی در سرعت چرخش زمین و موقعیت قطب های آن شده است.
به گزارش ابزار اپل به نقل از خبر آنلاین، در قلب کشور چین، بر روی رودخانه یانگ تسه، شاهکاری از مهندسی مدرن بنا شده است که عظمت آن فراتر از تصورات معمول است. سد «سه دره» (Three Gorges Dam) که در سال ۲۰۱۲ تکمیل شد، سازه ای به طول بیشتر از ۲۳۰۰ متر و ارتفاع ۱۸۵ متر است.
در پشت دیواره های بتنی این سد، مخزنی قرار دارد که حدود ۴۰ کیلومتر مکعب آب را در خود جای داده است. نکته کلیدی در فیزیک این ماجرا، ارتفاع این حجم عظیم از آب است؛ این توده آب در تراز ۱۷۵ متری بالاتر از سطح دریا ذخیره شده است. جابجایی چنین جرم عظیمی به ارتفاعی بالاتر، تعادل وزنی زمین را بگونه ای تغییر می دهد که بر نحوه چرخش سیاره حول محور خود اثر می گذارد.
به نقل از فرارو، ادعای در ارتباط با تغییر چرخش زمین توسط این سد، بر خلاف شایعات فضای مجازی، ریشه در یک مطالعه علمی دقیق در سال ۲۰۰۵ دارد. بنجامین فونگ چائو از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا و دکتر ریچارد گراس از لابراتوار پیشرانش جت ناسا، در جریان بررسی آثار زلزله فاجعه بار اقیانوس هند در سال ۲۰۰۴، به این محاسبات رسیدند.
آن زلزله که با قدرت ۹ ریشتر رخ داد، به قدری نیرومند بود که طول روز را ۲.۶۸ میکروثانیه کوتاه کرد و قطب شمال مغناطیسی را حدود ۲.۵ سانتی متر تغییر داد. چائو و گراس در جریان مدل سازی های خود، اثر پر شدن مخزن سد سه دره را هم محاسبه کردند. نتایج نشان داد که تجمیع این حجم از آب، طول روز را حدود ۰.۰۶ میکروثانیه بالا می برد و موقعیت قطب ها را حدود ۲ سانتی متر جابجا می کند. بگفته ناسا، این سد سبب شده است زمین در ناحیه استوا بسیار اندک گردتر و در قطب ها تخت تر شود.
برای درک بهتر این پدیده، باید به اصول اولیه فیزیک و مفهوم «ممان اینرسی» رجوع کرد. زمین را مانند یک اسکیت باز روی یخ تصور کنید که درحال چرخش به دور خود است. وقتی اسکیت باز دستانش را بسمت بدن خود جمع می کند، سرعت چرخش او افزایش می یابد؛ اما زمانیکه دستانش را باز کرده و از محور بدن دور می کند، سرعت چرخش او به علت دور شدن جرم از محور اصلی، کاهش پیدا می کند.
زمین هم دقیقاً به همین صورت عمل می کند. سد سه دره ۴۰ میلیارد تن آب را از مسیر طبیعی خود (که نزدیک به مرکز زمین بود) برداشته و آنرا در ارتفاع ۱۷۵ متری قرار داده است. این دور شدن جرم از محور زمین، درست مانند باز کردن دست های اسکیت باز، سبب می شود سرعت چرخش زمین به مقدار بسیار ناچیزی کاهش پیدا کند.
مقایسه ای برای درک ابعاد تغییر بااینکه این اعداد از نظر علمی خیره کننده هستند، اما باید در ظرف زمان و طبیعت سنجیده شوند. بعنوان مثال، کشش گرانشی ماه به تنهایی سبب می شود چرخش زمین در هر قرن حدود ۱.۷ میلی ثانیه کندتر شود. این یعنی اثر ماه بر کند شدن زمین، حدود ۱۷ هزار برابر بیش از اثر سالانه سد سه دره است.
همچنین، نوسانات فصلی آب و هوا، رانندگی میلیونها خودرو و حتی حرکت توده های هوا در جو زمین همگی بر چرخش سیاره اثر می گذارند. تفاوت سد سه دره در اینست که این تغییر، به جای یک پدیده طبیعی، مستقیماً ناشی از یک پروژه مهندسی انسانی است.
سد بزرگ چین تنها عاملی نیست که انسان به واسطه آن درحال دستکاری چرخش زمین است. مطالعات نشان می دهد که میان سالیان ۱۹۹۳ تا ۲۰۱۰، استخراج حدود ۲۱۵۰ گیگاتن آب زیرزمینی توسط بشر، سبب شده است قطب چرخش زمین ۸۰ سانتی متر بسمت شرق متمایل شود. علاوه بر این، تغییرات اقلیمی و ذوب شدن یخ های قطبی در گرینلند و قطب جنوب، سبب بازتوزیع جرم آب بسمت خط استوا شده که این خود سرعت چرخش زمین را بیشتر از پیش می کاهد.
این تغییرات به قدری تجمعی و اثرگذار شده اند که دانشمندان حالا درحال بحث در رابطه با احتیاج به «ثانیه کبیسه منفی» در سیستم های زمان سنجی جهانی هستند؛ یعنی دقیقه ای که به جای ۶۰ ثانیه، ۵۹ ثانیه بطول بیانجامد که با نوسانات چرخش زمین هماهنگ شود.
بسیاری از عناوین جنجالی، سد سه دره را یک «سلاح مخفی» یا عامل «بحران سیاره ای» معرفی می کنند. اما حقیقت خبرنگاری علمی نشان میدهد که تغییر ۰.۰۶ میکروثانیه ای در طول روز، حتی با پیشرفته ترین ابزارهای فعلی هم با دشواری قابل شناسایی است و تنها از راه مدل سازی های ریاضی قابل محاسبه است.
اهمیت واقعی سد سه دره در تولید بیشتر از ۸۰ میلیارد کیلووات ساعت برق در سال و پیشگیری از سیلاب های مرگباری است که در گذشته میلیونها نفر را در معرض خطر قرار می داد. اثر آن بر چرخش زمین، بیشتر از آن که یک تهدید باشد، یک مدرک علمی است که ثابت می کند مقیاس مهندسی بشر به قدری بزرگ شده که حالا فیزیکدانان باید در محاسبات سیاره ای، پروژه های عمرانی را هم لحاظ کنند.
بالاخره، سد سه دره یادآور این حقیقت است که ما در عصر «آنتروپوسن» زندگی می کنیم؛ دورانی که در آن کارهای انسان به یک نیروی زمین شناختی تبدیل گشته است. همان قوانینی که چرخش یک ورزشکار را توضیح می دهند، حالا چرخش سیاره ای را توصیف می کنند که ازطریق یک سد عظیم چینی، تکانی بسیار کوچک خورده است. این سازه نمادی از قدرت تکنولوژیک بشریت و با این وجود، نشان دهنده مسئولیت سنگین ما در برابر سیاره ای است که حتی کوچکترین مداخلات ما را در اعماق چرخش های خود ثبت می کند.
برای درک بهتر این پدیده، باید به اصول اولیه فیزیک و مفهوم ممان اینرسی رجوع کرد. وقتی اسکیت باز دستانش را بسمت بدن خود جمع می کند، سرعت چرخش او افزایش می یابد؛ اما زمانیکه دستانش را باز کرده و از محور بدن دور می کند، سرعت چرخش او به دلیل دور شدن جرم از محور اصلی، کاسته می شود. اما حقیقت خبرنگاری علمی نشان میدهد که تغییر ۰.۰۶ میکروثانیه ای در طول روز، حتی با پیشرفته ترین ابزارهای فعلی هم با دشواری قابل شناسایی است و تنها از راه مدل سازی های ریاضی قابل محاسبه است.
منبع: iostools.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب