Deze link duikt nu met enige regelmaat op in de discussies. De studie van Nikolov en Zeller  suggereert dat de temperatuur van een planeet of maan een functie is van de zonne-instraling en de atmosferische druk als gevolg van de massa en zwaartekracht van de planeet. Ze onderbouwen dit door de formule los te laten op onze maan, de manen Triton en Titan en de planeten Aarde, Mars en Venus, hetgeen deze relatie oplevert (fig4 in de studie):

ClimateGraphic

 De conclusie van de studie is dan ook dat de meest aannemelijke forcing van de oppervlaktetemperatuur is de compressie van atmosfeer. De consequentie hiervan is dat alle theorieën over broeikaseffect, de rol van CO2, feedbacks, etc naar het rijk der fabelen zouden moeten worden verwezen en bovendien dat de temperatuur op Aarde min of meer constant zal blijven binnen een geringe marge. Voer dus voor een nieuwe discussie.

Maar eerst, deze ideeën zijn niet nieuw. Een soortgelijke studie is ook al eens enige jaren eerder gepubliceerd door Volokin en Rellez maar deze is later ingetrokken en ik kon hem dan ook niet zo gauw terugvinden. Ik herinner me dat deze studie werd bekritiseerd onder meer vanwege de toch iets grotere afwijking van Titan in het plaatje. Pikante noot: dezelfde auteurs, alleen de namen achterstevoren. Iets soortgelijks is overigens ook al eerder voorgesteld door Hans Jelbring.

De (hypo)these’s van Jelbring, Nikolov en Zeller veronderstelt dat het samendrukken van de gassen onder invloed van zwaartekrachten tot een permanent hogere temperatuur leidt. De gangbare opvatting is echter dat gassen in een evenwichtssituatie ook onder invloed van de zwaartekracht uiteindelijk overal dezelfde temperatuur (isotherm) zullen bereiken. Dit veronderstelt dat de temperatuurafname met de hoogte het gevolg is van de verwarming van de atmosfeer aan de onderkant terwijl het door uitstraling afkoelt aan de bovenkant.

Het is duidelijk dat de ideeën van Jelbring, Nikolov en Zeller onder de gangbare opvatting niet acceptabel zijn. Zij baseren hun werk op een situatie waarbij het gas aan de onderkant van de atmosfeer ook in evenwicht een hogere temperatuur moet hebben. Dit nu, is feitelijk al een eeuwenoud dispuut. Maxwell en Boltzmann, aartsvaders van de thermodynamica uit de negentiende eeuw, waren de bedenkers van de isotherme ‘atmosfeer’  in een evenwichtssituatie (Maxwell Boltzmann distributie) en baseerden dat op de tweede wet van de thermodynamica. Richard Feynman legt dat hier uit met fig 40.1. Ik zal verder niet in details treden maar Ik had dat hier al eens behandeld.

Josef Loschmidt was wellicht de eerste dit dit beginsel in twijfel trok. Wanneer men gas samendrukt, bijvoorbeeld in de fietsband of in de atmosfeer onder invloed van de zwaartekracht, warmt het op. Loschmidt beargumenteerde dat deze opwarming in een zwaartekrachtveld  een permanente evenwicht situatie is (gravito thermal effect). Het dispuut is feitelijk nimmer “gesettled” en duurt door tot de dag van vandaag.

Men zou Loschmidts gravito thermal effect als volgt kunnen beargumenteren. Moleculen hebben massa en reageren als alle lichamen op zwaartekracht is, als ze ‘vallen’, versnellen ze en als ze omhoog bewegen, vertragen ze. Men kan dit het beste beschouwen als een vraagstuk van energie. Moleculen bevatten diverse vormen van energie; de potentiële energie, evenredig met de hoogte van het betreffende deeltje in het zwaartekrachtveld; en de interne energie, die weer bestaat uit energie, inwendig in het molecuul enerzijds, bijvoorbeeld door de trillingen van de individuele atomen en de kinetische energie anderzijds, afhankelijk van de snelheid van het gehele molecuul in de omgeving,

Het gaat nu om de kinetische en potentiële energie. In een afgesloten systeem is de som daarvan constant. Gemiddeld hebben alle moleculen dan dus dezelfde hoeveelheid energie. Wanneer nu onder de invloed van de zwaartekracht de moleculen tenderen om meer naar beneden te bewegen, zetten ze potentiële energie om in kinetische energie. Ergo, ze vallen en gaan sneller bewegen hetgeen equivalent is met het hebben van een hogere temperatuur. Hierdoor is het bovenin kouder en onderin warmer. Is deze situatie nu in evenwicht of zal uiteindelijk de temperatuur overal weer gelijk worden getrokken? De uitwisseling van warmte van laag naar hoog is echter nog steeds een kwestie van de beweging van de individuele moleculen, en omhoog bewegende moleculen vertragen, doordat ze kinetische energie omzetten in potentiële energie, en dat vertaalt zich ernaar dat die vertraging warmte kost, waardoor de temperatuur bovenin niet hoger meer zou kunnen worden. Er zou dus wel degelijk evenwicht kunnen zijn ondanks het temperatuurverschil.

Maar zo eenvoudig is het allemaal nog niet. Voor de liefhebbers zijn hier enige  discussies terzake, bij Judith CurryChristian FrønsdalClaes Johnson. Het moge duidelijk zijn dat alleen experiment uitkomst kan brengen.

Per slot van rekening bepalen wij met onze aannames, hypotheses en wetten niet wat de natuur gaat doen. We moeten ze aanpassen aan de natuur, ‘ongeacht hoe mooi onze gok is of hoe slim we zijn, of wat de naam is van degene die het verzonnen heeft’, hetzij Maxwell, of Boltzmann of Loschmidt. Hier is trouwens zo’n experiment en hier is er nog  één.

“This paper presents results on observations of a temperature difference between the top and bottom of a vessel filled with gas in a gravitational field. The observed temperature at the top of the vessel was always lower than the temperature at the bottom of the vessel, and this temperature difference was persistent and steady over more than 20 h.”

 

Ergo het lijkt erop dat experiment Loschmidt ondersteunt tegen de algemeen aanvaarde beginselen van Maxwell en Boltzmann. De heren fysici moeten zich maar eens goed achter de oren krabben. Stel nu dat Loschmidt inderdaad gelijk heeft, dan kunnen Jeltsin, Nikolov en Zeller ook gelijk hebben. Dat betekent dat (het merendeel van) de warmte in de atmosfeer niet te danken is aan broeikaseffect maar aan zwaartekracht. Uiteraard haalt dit de fundamenten weg uit de broeikastheorie en thermageddon.

Naschrift: Merk op dat het niet om mijn mening gaat, maar over de meningen van anderen. Ik probeer slechts te beschrijven wat er op dit gebied gaande is. Mocht ik al een mening hebben, dan is dat de experimenten voor “gravito thermal effect” minutieus moeten worden gecontroleerd en gerepliceerd. Wanneer men er geen gaten in kan schieten dan moet men de consequenties aanvaarden en de isotherme atmosfeer van Maxwell en Boltzmann bijzetten in het museum van curieuze dwalingen, tussen het potje met flogiston en de vitrine klimaatveranderingssprookjes.

 
Print Friendly, PDF & Email