雖然科學家們一直在苦口婆心地教導我們,以現在人類的科技,地球是不可能挖穿的,而且也是不能夠去挖穿的(因為後果很嚴重),但是這仍然阻止不了我們的想象力,今天我們就來大膽地設想一下,如果把地球挖穿一個洞,然後從洞口跳進去,會掉到地球的對面嗎?
要想順利地從洞口跳進去,這個洞就不能隨隨便便地找個地方就開挖,為什麼呢?因為地球一直在自轉,相應的我們也在跟著地球運動,只是我們自己感覺不到而已。
我們知道,離地心越近的位置,其自轉的線速度就越慢,而當我們跳進洞裡往下落的時候,實質上就是離地心越來越近,但是我們的線速度卻又沒有變,這樣的話,這個洞四周的“牆壁”的線速度,會比我們本身的線速度慢,所以我們就會被慣性按在洞壁上摩擦,從而嚴重影響我們的心情。
這種現象有個專門的名詞,名叫“科里奧利效應”。為了避免“科里奧利效應”給我們帶來的困擾,最好的方法就是沿著地球的自轉軸往下挖,也就是從南極點一直挖到北極點,當然,如果你想反過來挖也無所謂。
挖這個洞確實很費勁,我們需要強勁的鑽頭,還需要耐得住6000攝氏度高溫的材料,同時這種材料還必須有難以想象的強度,足以在地球內部撐住這個洞,不然的話,剛挖好的洞瞬間就會壓塌。
除此之外,我們還需要一套特殊的防護服,當我們在這個洞裡高速下墜時,它可以保證我們的生命安全。
不管怎麼樣,現在我們挖好了這個洞,為了方便體驗沿途的樂趣,我們還特意在這個深不見底的洞裡面安裝了照明設施。
萬事俱備,就只差跳下去了,我們最後檢查了一遍防護服,在狠狠地嚥下一口唾沫之後,跳進了洞裡!
一切都如想象中的那樣,我們在地心引力的作用下,不斷地加速下墜,隨著速度的快速增長,四周的燈光漸漸地在我們眼中變成了一條條的直線。我們的內心歡呼雀躍,盡情地享受著這奇妙的旅程。
然而我們很快就發現,在跳進洞裡之後不久,我們下墜的速度忽然就不再增加了,於是一個小時過去了、兩個小時過去了,我們都一直處於這種勻速下墜的狀態,這個“奇妙的旅程”突然就變得無聊起來。
根據我們的判斷,當前的速度度似乎並不是很快,目測最多隻有200多公里的時速,考慮到地球的半徑有6371公里,以當前的速度,我們還需要大約二三十個小時的時間才能到達地心。
更重要的是,當我們通過地心後,我們的速度會因為地心引力而減小,而以這樣的速度,我們根本不可能到達地球的對面!
這是為什麼呢?這裡我們需要科普一個名詞,即“終端速度”。
自由落體在加速下墜的過程中,會受到越來越大的空氣阻力,當速度達到了一定的程度時,重力加速度就與空氣阻力互相抵消,這時自由落體就會勻速下落,它當前的速度就被稱為“終端速度”。
原來是我們忘記了空氣的阻力,這好辦,反正一切都是想象,我們重新再來一次就是了,這一次我們抽空了這個洞裡的所有空氣,然後再一次狠狠地嚥下一口唾沫,跳了進去!
這次的體驗就大為不同了,沒有了空氣的阻力,我們的下墜的速度一直在增加,在抵達地心的時候,我們的速度就會達到驚人的每小時4萬多公里!
(注:根據地球的質量分佈情況,以及我們與地心距離的變化,可以推論出我們不會被均勻地加速,因此以上“每小時4萬多公里”這個數據,只是一個近似的結果)
過了地心之後,我們的速度開始逐漸減小,如果一路上我們都沒有碰到任何東西的話,當我們速度為零的時候,我們就剛好到達地球的對面,這時我們只需要輕輕地扶住洞口,就完成了穿越地球的壯舉。
值得一提的是,有好事者通過專業的計算,得出以上穿越地球的整個過程,僅需要38分零6秒的時間。看樣子,未來的人類,也許真會選擇這種快捷的交通方式,建造出名副其實的“地鐵”。
好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見`
閱讀更多 魅力科學君 的文章