Čo by sa stalo, keby sme skočili do diery po celej Zemi?

Predstavte si, že sa chcete dostať na druhú stranu Zeme - ktorá by podľa toho, kde žijete, bola niekde v Ázii - a rozhodla sa tam vykopať dieru. Čo si myslíte, že by sa stalo, keby ste do toho skočili?

Podľa Nicholasa Gerbisa o tom, ako veci fungujú, existujú dva spôsoby, ako vyriešiť túto zvláštnu otázku: jedna zvažuje, čo by sa nám skutočne stalo, keby sme sa rozhodli skočiť do diery, ktorá by sa dostala na druhú stranu planéty, a druhú bez ohľadu na logiku a predstaviť si, že tento druh cesty je možný.

Cesta

Predtým, ako pôjdete nad hlavu, čo niektoré podrobnosti o tom, čo by sme našli po ceste? Podľa Nicholasa má kontinentálna kôra hrúbky od 35 do 70 kilometrov - alebo niekde okolo 5 až 10 kilometrov, ak vezmeme do úvahy, že táto diera bola vytvorená niekde na dne mora. Po kôre by sme museli prejsť takmer tritisíc kilometrov plášťa, kým nedosiahneme najkrajnejšiu vrstvu jadra Zeme.

Táto najvzdialenejšia vrstva je zase obrovská a má veľkosť planéty Mars! Je v zásade vyrobený z liatiny a má teploty približne 5, 5 tisíc stupňov Celzia. Ďalším krokom by bolo preťať najvnútornejšiu vrstvu jadra, čo je podľa Nicholasa veľkosť nášho mesiaca. No, zatiaľ sme sa dostali iba na pol cesty!

Pula! Pula!

Už ste si uvedomili, že cesta nebude ľahká, však? Povedzme však, že Zem je chladná, jednotná, inertná hornina žalúdka a počas križovatky by sme sa nestretli so žiadnym odporom voči vzduchu - bez toho, aby ste pri tom prišli o žiadnu stratenú alebo cudziu civilizáciu. Ako viete, gravitácia nás udržiava „prilepená“ k povrchu so štvorcovým zrýchlením 9, 8 metra za sekundu.

To znamená, že s každou sekundou pádu by sme zrýchľovali 9, 8 m / s smerom k stredu planéty. Ukazuje sa, že gravitácia je funkciou hmoty a hmota je zase majetkom hmoty. Celá masa Zeme leží pod povrchom, a keď cestujeme na druhú stranu, stále viac a viac tejto hmoty nás obklopuje a na naše telá uplatňuje svoju vlastnú gravitáciu.

Zrýchlite a spomalte

Podľa Nicholasa tieto sily okolo seba tiež pôsobia jeden na druhého a rušia sa navzájom a nárast hmotnostného pomeru nad nami vyvoláva úmerný kontrapunkt ku hmotnosti, ktorá klesá nižšie, čo spôsobuje, že naše zrýchlenie sa spomaľuje, keď sa dostávame na dno. stred krajiny.

Keď prídeme do stredu planéty kvôli gravitácii, naše zrýchlenie by bolo nulové, pretože celá hmota planéty by bola okolo nás a nad nami, zrušila by gravitáciu a urobila by nás bez váhy. Nemyslite si však, že po dosiahnutí stredu Zeme sa naše telá spomalia a potom pôjdeme na druhú stranu!

V skutočnosti by sme z ústia diery do stredu do stredu Zeme padali stále sa zvyšujúcou rýchlosťou až 24 000 kilometrov za hodinu. Po 21 minútach skákania by sa naša rýchlosť pohybovala okolo 29 000 kilometrov za hodinu a po prejdení stredom by sme šli ďalších 21 minút na druhú stranu.

Ale s gravitáciou spomaľujúcou naše telá, ak nás nenájde nikto na druhej strane, jednoducho začneme padať tou istou cestou, z ktorej sme opäť prišli do stredu Zeme. A túto cestu by sme zopakovali z pôvodného východiskového bodu na druhú stranu a nekonečne späť oscilačným pohybom známym ako jednoduchý harmonický pohyb.

Neskáčte! Neskáčte!

Po predstavení tohto hypotetického scenára nás Nicholas vyzýva, aby sme sa vrátili do reality a zvážili niektoré dôležité problémy. Najprv by sme museli nájsť spôsob, ako prekonať neuveriteľný tlak, ktorý vyvinulo 6, 6 sextilónov hornín vážiacich smerom k stredu Zeme, čo predstavuje 3 miliónnásobok tlaku na planéte. hladina mora.

Povedzme, že sme dokázali vytvoriť tunel s priemerom asi 7, 6 metra. Aby sme to dosiahli, museli by sme odstrániť takmer 580 miliónov metrov kubických hornín a rozhodnúť sa, čo robiť so všetkým týmto materiálom. Okrem toho, ako už Nicholas vysvetlil na začiatku článku, vnútro zeme je veľmi horúce, a to kvôli mnohým faktorom, ako je vnútorné trenie, gravitačné stlačenie atď.

Ešte musíme brať do úvahy masové variácie, ktoré existujú v zemskej kôre a ktoré vyplývajú z prítomnosti hôr a oceánskych jám, ako aj rôzne hustoty vnútorných vrstiev Zeme, ktoré sa po dosiahnutí jadra planéty stávajú hustejšími. To všetko by ovplyvnilo naše zrýchlenie na ceste a spôsobilo to, že by sa naša rýchlosť kmitala - a nie podľa popisu v hypotetickom scenári.

Poft

A čo viac, ak je diera vykopaná pozdĺž rovníkovej línie, v dôsledku Coriolisovej pseudo-sily (pozri GIF vyššie) a uhlového momentu vyplývajúceho z rotačného pohybu Zeme, keď padáme dierou do stredu planéty. zasiahli sme - pri veľkých rýchlostiach - proti jednej zo stien tunela skôr, ako sme sa dostali príliš ďaleko.

Vykopanie diery z jedného pólu na druhý by tiež veľmi nepomohlo, pretože v tomto prípade by lunárna a slnečná gravitácia - áno, tiež pôsobia gravitáciu na Zemi - nakoniec zasiahla aj jednu stranu tunela. Čo sa týka zvedavosti, najhlbšie vŕtanie, aké kedy bolo na planéte urobené, je vrt v Kole v Rusku, ktorý dosiahol 12 262 metrov.

***

Takže, vážený čitateľ, ako ste videli, ak sa chcete dostať na druhú stranu Zeme, najlepšie je, aby ste v lietadle čelili mnohým, mnohým hodinám! Ale predstaviť si, aké by to bolo cestovať týmto smerom, je stále veľmi zaujímavé, nemyslíte?