Het is een nacht die je normaal alleen in films ziet

De aardrotatie vertragen met mensen, treinen en superhelden

Niet elke wetenschapper houdt zich bezig met proefbuizen, deeltjesversnellers of lasers. Dr. Schamperstein kiest voor een theoretische aanpak en baant zich een weg door formules, berekeningen en kennis om zijn licht te schijnen over een prangende maar absurde vraag.

Een dag is zo voorbij, zeker in het leven van een student: lessen volgen, verslagen schrijven, deadlines halen, feesten, enzovoort. Altijd tijd te weinig, nooit te veel. Wat als we er een paar uurtjes zouden kunnen bijtellen? Kunnen we de lengte van dag en nacht beïnvloeden? Spoiler alert: dat kan!

Een planetair rempedaal

Dag en nacht vinden hun oorsprong in het roteren van de aarde rond zijn as: dag wanneer we de zon kunnen zien, nacht wanneer we ‘onze rug’ naar de zon gedraaid hebben. Als we dus de snelheid waarmee de aarde roteert kunnen veranderen, veranderen we ook de lengte van dag en nacht. Dat is echter niet zo simpel, aangezien de aarde geen planetair rempedaal heeft. Gelukkig heeft de fysica andere oplossingen!

Een rotatiebeweging kan je beschrijven met variabelen als de periode (hoe lang je erover doet om één rondje te draaien), de hoeksnelheid (hoe snel je roteert) en het traagheidsmoment (de weerstand van het voorwerp tegen veranderingen van de beweging). Er bestaat ook een variabele die het impulsmoment genoemd wordt. Dit kan je zien als een maat voor hoeveel rotatiebeweging er is. Meer massa of sneller roteren verhoogt het impulsmoment. Het bijzondere aan het impulsmoment is dat dit behouden is in een gesloten systeem. Rotatiebeweging kan je dus doorgeven binnen je systeem, maar gaat niet verloren. Wanneer een meute aardbewoners in eenzelfde richting in beweging schiet, geeft de aarde daardoor een deel van zijn impulsmoment af aan de lopende massa. Hierdoor vertraagt de aardrotatie. Met andere woorden: door zelf te roteren, steel je rotatiesnelheid van de aarde en maak je dag en nacht langer.

Stel je bijvoorbeeld eens voor dat we met alle 7,6 miljard aardbewoners samen rond de evenaar lopen aan 15 kilometer per uur, een stevige loopsnelheid. Je moet nu niet gaan denken dat zoiets een zeer grote impact zou hebben. We maken zo de dag met nog geen nanoseconde langer. Eigenlijk niet zo verwonderlijk! De aarde bevat een biljoen keer meer massa dan alle aardbewoners samen en een punt op de evenaar roteert met een snelheid van meer dan 1500 kilometer per uur.

Harder, better, faster, stronger

We zoeken daarom een bewegend voorwerp dat zwaarder dan een mens is en sneller kan voortbewegen. Wat als we rond de evenaar een spoor aanleggen, een 'treintje' maken van treintoestellen over de volledige omtrek en die continu laten rijden aan topsnelheid? Een typisch NMBS-treintoestel heeft een massa van 100 ton (een 20-tal olifanten), een topsnelheid van 160 kilometer per uur en een lengte van 100 meter. Helaas, zelfs al vullen we de treinen met de hele wereldbevolking, ook in deze situatie is de impact op de aardrotatie gewoonweg te klein.

Om écht impact te hebben, moeten we een massa vergelijkbaar met de aardmassa in beweging krijgen of met relativistische snelheden werken. Voor mens en machine tot op vandaag onmogelijk, maar enkele superhelden halen die snelheden gelukkig wel, zoals Superman of The Flash.

Als we het werkje door The Flash zouden laten opknappen, moet hij sneller dan 99,99 procent (maar trager dan 100 procent) van de lichtsnelheid lopen om de dag met een uur te verlengen. Aan hoge snelheden krijg je trouwens een extra probleem: de zwaartekracht is niet sterk genoeg om The Flash op de aarde te houden. Je zal bijvoorbeeld een ketting nodig hebben die gigantische spankrachten aankan om The Flash met zijn voetjes op de grond te houden.

Niet evident dus en misschien maar best! Het vertragen van de aardrotatie heeft meer impact dan alleen maar de duur van dag en nacht. Ecologische systemen worden verstoord door langer zonlicht en langer geen zonlicht te ervaren. Bruuske wijzigingen zorgen voor enorme windsnelheden en oceanen zullen richting de polen opschuiven waardoor we een leven als onderwaterwezens zullen moeten starten. Maar een paar uurtjes langer slapen, dansen of verslagen afwerken is dat misschien wel waard?

0
Gemiddeld: 5 (1 stem)

Reactie toevoegen