人类能挖穿地球吗?

专业小唠叨

“挖穿地球”是一个很美的梦想,也是不少科幻小说中曾经提到过的设定。比如科幻小说作家刘慈欣有一部小说,名字叫做《地球大炮》,讲述的就是人类挖穿地球后所发生的一系列精彩绝伦的故事。在小说中,作者设想科学家贯穿地球挖通了一条“隧道”,从隧道的一端跳进去,经过加速-减速的过程,当到达另一端时,速度恰好为零。这个过程中运输货物或人类,不需要耗费任何的能量,而且速度非常快。

这是个非常吸引人的设定,但这其实只是个幻想。因为以人类目前的技术,根本没有能力挖穿地球。目前人类曾经打过的最深的洞是前苏联科学家实现的,名字叫做科拉超深钻孔,是苏联在科拉半岛Pechengsky区的科学钻探项目的结果。该项目试图尽可能深入地球的地壳。钻探于1970年5月24日开始,使用Uralmash-4E和后来的Uralmash-15000系列钻机。最深的SG-3在1989年达到12,262米(40,230英尺),目前仍然是地球上最深的人工点。与大多数人设想的“深井”不同,这个钻孔其实很小,直径只有9英寸(23厘米)。

就真正的垂直深度而言,它是世界上最深的钻孔。但这个深度,其实连地壳都还没钻破,更别提贯穿地球了。当深度达到一定值,钻机的钻头身后连接着的长杆简直要拧成麻花,才能够把旋转的力量传递到钻头前端。这使得钻孔的这个过程越来越困难。

目前人类还没有什么很好的办法可以实现长距离的钻孔。刘慈欣在小说中设想的是发现了一种新型的物质,现实中可就没这么容易了。


看风景的蜗牛君

人类当然不能挖穿地球了。为了理解这一点,我们可以从地球内部各圈层结构及各圈层的主要地球物理数据,来看就知道了原因了。

首先,我们可以从上表可以看出地球的平均半径达到了6371千米,彻底打穿地球的距离是12742千米,这个距离比北京飞纽约的距离11,556km还要远1186千米,即使我们修一条12742千米的公路,其难度也是极其高的,而如果我们想打穿整个地球,随着深度从100米向1000米进行的时候,其难度就是指数级的升高,而如果打钻到12742千米,其难度应该趋近于无穷大。

其次,我们可以看到地球的密度是从地表的2.6克每立方厘米(接近于铝的密度2.7克每立方厘米),一直升高至地球内核的12.51克每立方厘米(比铅的密度11.3437克每立方厘米还要高)。因此,如果想钻透地球,还需要克服地球内部超高密度的困难。

再次,我们可以看到地球的压力从表面的0.1兆帕(1个标准大气压)一直增加到361700兆帕(3617000个标准大气压),这个压力在钻孔时是现在的技术完全无法克服的。

我们还可以看到地球的温度由地球表面的14摄氏度一直增加到地球内核的4500摄氏度,这个温度比世界上最坚硬的钻石的熔点是3550摄氏度还要高接近1000摄氏度,因此人类如果想钻透地球,用什么样的钻头是个比较困难的问题。

总之,由于地球内部半径超长、密度超高、压力超高、温度超高,而这些因素又交织在一起,最起码目前人类还没有能力打穿地球。


地震博士

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EyeOpener

根本不可能。

原因是地球内部的超高压导致内部物质呈流体状,即便是你有能力挖穿地球,也无法使其保持洞壁成型,地球内部物质会在极高压力下流动并由把洞口封闭起来,无法保持洞的形状,在地球内部,你挖个啥它都会在极高压力下立马就填平。

也不要试图认为人类有材料可以抵挡这种压力,根本就没可能,地心的压力可以达到数百万个大气压,这接近原子弹爆炸时的内部压力,人类没有材料可以抵挡这种压力。

另一个障碍是地球内部高温,5000度以上,人类没有材料在这个温度下还有固态物质,都呈流体态,如果不能保持形状,这个洞也没法挖下去了。

所以人类无法挖穿地球,不是缺机械、缺时间、缺金钱、缺挖掘能力,而是地球内部的极端环境,让你根本无法保持一个洞的形状,所以人类基本上能挖到数十km就已是极限了。

不过或许几千年以后的人类有能力产生无形的力场,防止洞壁坍塌,类似磁力之类的,或者可以回避材料的强度问题,实现挖穿地球。


楚楚夫


地球是一个直径约为12800千米的巨大岩石星球。由于自转产生的向心力,地球呈现出两极略扁,赤道略鼓的外形特征:极地半径约6356公里,赤道半径约6378公里,平均半径6371千米。目前人类能钻探到的最大深度只有12千米多一点。这一深度不到地球平均半径的五百分之一,连地壳都没有穿透。

除了钻探深度远远达不到地心外,温度和压力也是一个难以克服的障碍。我们知道,越往地下走,温度越高,这也是矿井深处酷热难耐的原因。地球实体结构由外向内大致可分为:岩石圈、软流圈、地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。越往下走温度越高、压强越大。仅仅在地壳岩石圈以下60至250公里的软流圈,温度就有约1300摄氏度,压力也有3万个大气压,已接近岩石熔点。目前没有任何材料可以承受长期暴露在如此极端的环境中。即使挖到那里,打出的钻孔也会被流动的岩浆填平。


夏日黄昏Xinyu

人类能挖穿地球吗?

能够挖穿,只是目前科技水平达不到,还不行。

我们别看地球在太阳系之中,在银河系面前,是一个小不点,微不足道。但是在人类面前可以说是庞然大物。

地球的平均半径就有6371千米,而目前人类对于地球的钻探深度也只是十几千米,和6371千米相比,真的是差的不是一星半点,可以说是鸡蛋皮都没有打开。

目前科技水平达不到,因为越往地心深处,温度越高、压力越大,现在的钻井设备,尤其是探头,承受能力有限,无法穿透地球呢。

未来随着科技发展,穿透地心是可以达到的。

个人观点,简单回答,祝好!


地理爱好者

曾经想过这个问题,在自己家一直往下挖,会不会挖穿地球到达对面的国家,哈哈😄



人类目前挖掘地底的最大深度都没有超过10千米,而单单是地球的地壳,就有33千米厚。

地壳的下面是地幔,厚度约为2900千米,里面流动着高温的岩浆。在这个地方,地球的压力会变得很大,如果有生物进入这个地方,会立刻被挤压致死。

如果忽略这些一切一切的外部条件,人类也不可能把地底挖穿,因为地球实在太厚,单单是地壳,如果要挖穿地壳,起码需要5年的时间。


小谈交通

地底下都是石头怎么会发生诡异的事情...但是人类技术所限是真的没法往下挖

地球结构可以三分为地壳、地幔、地核,人类目前的目标仅仅是钻到莫霍面(地壳、地幔边界),然而这个目标都很难达成。目前垂直最深的钻孔是苏联人上世纪70年代钻探达到的,12262m,对比6000km的地球半径,人类仅仅挖了0.2%

1. 地热,气体等自然条件:

向下越深温度越高。陆壳的地热梯度一般为25-30℃/km,钻头本身和周围岩石的强度都会随升温下降。高温下化学反应也会对钻井产生影响。不过这个因素是可以通过改善材料解决的,就是花费可能惊人

2. 钻头和相连管道的自身重量:

钻井越深,整套系统就要承受更多的自重。而且不能通过加粗钻头/drilling pipe来提高强度,因为加粗带来的重量增加比强度的增加更多(截面上强度的增加只会正比于厚度增加的一次方或者二次方,但重量的增加是厚度增加的三次方)。

3. Casing design(不知道怎么翻译...但原文中说这是石油钻探中最主要的问题)

钻井时需要填充drilling mud来平衡井下的压力,钻的越深需要的drilling mud密度越高。但是提高密度会对全井的压力产生影响,如果较浅的岩石无法承担压力的话钻井就可能崩塌。所以钻井过程中就要对内壁不断加固。实际的钻井过程是钻一定深度,加固,确保围岩不会出现问题,再继续向下钻一定深度。加固必然需要一定厚度的材料,所以钻井越深,下端直径就会越小,直至无法继续钻为止。因此要想钻井达到一定深度,必须对钻井过程中经过的地质环境有所了解,但是人类现在最好的研究手段就是钻井...这就陷入了矛盾。加大钻井直径则又会面对自重问题,存在上限。

因此钻井实际上要求在钻井深度(加固用的厚度尽量小)和地质不确定性间(保证足够的加固防止崩塌)权衡,然而这是在钻之前就要决定的。估计错误,那么花的预算就是一场空。苏联人的深钻原本想打到15km,然而到12km就被迫停止了

日本科学家打算从海上挖进地球的上地幔

这是最新的新闻,目标是2030年挖过莫霍面,从海上钻探的话难度会大大降低,毕竟洋壳厚度远小于陆壳

事实上人类对于地球内部的了解远没有对地外的了解多


拓见

人类可以挖穿地球吗?当然可以了😄为了迎合你的想法,我一口答应了你的想法!!我不知道你是是吃饱了撑的慌,还是是个超级阔佬?如果你手头的有堪比珠穆朗玛峰的资金,建议你投资挖穿地球,我可以当你的助手,为你招兵买马。你首先需要一个顶级天文观测家,再收购一个地球地质观测卫星,确定地球是方的圆的还是扁平的?在招聘一个地质勘探队确定在地球的那个部位开始挖穿地球。当然了,你应该用双向钻探的方法,从美国从中国对钻。不过这不过是打了个比方。还有,你要找一个顶级材料学家团队,研究一些能够打穿地球的材料。还要找一个钻探专家团队,为你设计一个钻井方案,在组建一个工业区,专为你生产钻井装置。为了防止岩浆喷发,你还得组建一个能够阻止火山爆发的国际救援队,预防灾难发生。好像还没完,什么?你的资金已经用完了,那就没办法了,没钱,啥事都办不成。散了吧,大家!等等,大家问你要遣散费呢!什么,你的兜空了,那我先溜吧,这一摊子事摊给谁都没辙!


郑继文1

看到这个标题,一股寒意穿透全身!人类是活腻了还是怎么啦!居然有这样的念头!我不是科学家,没有太多的知识去解释,就是一个读了几年小学的小学生,在这里大胆的说几点个人看法。

念过小学的都知道,地球每天都在不断自转和公转着,这样我们人类才有了时间的概念。地球的这些运动可以精确到,我们人类认知的分 秒……,相差分毫就必定有不可预见的天文变化,继而衍生出例如地震 海啸 泥石流。等等的天然灾害,最常见的就是,每当月圆的时候,地球表面的江 海 湖 泊都会迎来一次天文大潮。这就是很好的力证!这些天文活动,没有给地球带来毁灭性的灾难,是因为地球是遵循着一定的规律 去运动。(至于是什么原因还是让科学家去解释吧),我们人类才能在这个星球上安居乐业。

地球是循着自由 的运动,时刻保持着某种平衡,才有了春夏秋冬,年月日时的岁月交替。问题来了,有人想着或者是企图,把地球打穿看怎样,抛开人类有没有这个技术,要真有技术能打穿,那就杯具了,简单举个例,在桌子上拿一个我们的国球(乒乓球!现在好像换成排球了),用手转动它,它的转动让人感到那么的“赏心悦目”“心花怒放”。突然,你用什么东西把它,从这面到对面打一个洞………就像标题说的,把地球打穿!别忘记,地球在宇宙中旋转 运动完全是自主的,并不是我们在教室,上课看到的地球仪!(地球仪的构造不用我说了吧),打一个洞?多的我不知道,最起码把平衡打破了吧!

后果?根本不敢想!!!庆幸几十年前苏联人,打了一万多米的时候酒瘾起,回家喝“伏特加”去了。不然,呵呵呵………


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