自從1864年凡爾納出版《地心游記》后,人們便想象著有朝一日能進入地下,直達地心。最近,科幻大片《全面回憶》“實現”了凡爾納的夢想:一條地心“墜道”連接著英國和澳洲,每天都有生活在澳洲的人坐著“地鐵”穿越地心,在40分鐘內抵達英國。在這條被稱為“墜道”的地心隧道里,他們會經歷失重、熾熱的地核、重力翻轉……
假設地心隧道真的可以建成,那么,在南京挖一條地心隧道,人們就可以輕松到地球另一頭的大西洋上觀海景了。只是,這一切都只是假設!人們要想進行地心之旅,得擁有宇航員那樣的身體素質,還得有能擠開地核的耐高溫材料和尖端技術。


挖條地心隧道,難度到底有多大
地心之旅不僅是普通人的夢想,科學家也懷有這樣的想法。現在科學家們正在想辦法把一個柚子大小的探測器送入地心,探測地心情況。根據設想,利用核爆炸或者人造地震,在地殼打出一個深井,然后將數千噸鐵水灌入,借助鐵水重力擠開地殼,帶著探測器深降到地下3 000千米深處的地核邊緣……
不過,打通地心隧道比飛向外太空,比到火星探測還難。人類的深空探測只需要克服地球引力,再“捅破”地球大氣層阻力就行。但是要向地球深處進軍,困難要大得多了。
地球內部環境并不適宜人類生存。越往下去,溫度越高,地下100千米的地方,溫度可以達到上千攝氏度,地幔和地核的邊界處溫度約為4 000℃(地下約3 000千米),地心內部是6 000℃的熔漿。要想打通地心隧道,各種裝備就得像孫悟空一樣,不怕太上老君的煉丹爐才行,否則一般的工具還沒有到地幔就已經熔化了。目前,人類挖得最深的“井”是俄羅斯的“科拉超深鉆孔”,1.2萬米深。但這一鉆探行動早已停止,因為這一深度的巖石溫度已經非常高,再加上鉆探的壓力和摩擦力使得巖石熔化,鉆好的洞眼很快被熔化的巖漿填滿了。
如果真能從南京打條地心隧道到地球的另外一頭,對應的正好是大西洋某個海域。那么南京市民乘坐地心隧道飛行器40分鐘左右,就可以漂在大西洋了。相比乘飛機,這真的可以大大節約時間,若乘坐波音747,需要22小時,而且途中特別顛簸,是一次長途旅行。
話說回來,即使不考慮溫度的影響,這條與地球直徑一樣長(12 700多千米)的地心隧道,它是垂直地面、指向地心的,不像挖地鐵隧道,基本都在水平面上作業,它是在“打井”,施工就非常困難;再說挖出的大量土方怎么辦?還有網友說,地心隧道越深,四周受到的壓力越大,有什么材料能抵抗得住這樣高溫高壓,而不讓四周泥土、巖石塌陷呢?
就算這條地心隧道已經是現成的了,在當前的科技前提下,人能進入地心嗎?專家給出了答案:不可能。
因為僅僅是要在地心高溫環境中保證乘員的生命安全,就需要消耗巨大的能源來制冷,這是目前的材料、技術都無法實現的。
如果真能地心旅行,我們會看到什么
如果有朝一日,地心之旅的夢想成真,那么,在進入最初的地下18米時,我們能看到水蝎子、水蛭、盲蜘蛛……這些生物都是依靠洞穴內壁滲透的地下水中的氫硫化物和甲烷來生存。再往后呢,當逐漸接近地心時,我們又會看到什么?感受到什么?
在地下6 000米,將會遇到很多單細胞微生物,它們生存的泥漿溫度高達100多攝氏度。
地下2 880千米,主要由液態鐵構成,當地球旋轉時,這個金屬海洋便流動和旋轉,產生了地球的磁場。因此,我們才在羅盤上看到了東、西、南、北的方向指示。它還作為一種保護屏障,能夠屏蔽來自太陽的有害輻射。
當抵達地下4 800千米時,也最終接近了地球內核的邊界位置,這是一個固態鐵球,這里的壓力是大氣壓的400萬倍。
從地下5 920千米處開始到6 400千米處,就是地心。在這個點上,如果地球質量是均衡的,地心引力為零,因此我們處于失重狀態。這里的溫度是6 000℃,不過這里的情景并不是一成不變的,隨著地球逐漸冷卻降溫,有朝一日,熾熱的地球內部可能凝固,地球變成像月球一樣冰冷死寂的星體。科學家們估計這個冷卻速度為每10億年下降100℃左右。
想象中的地心之旅其實并不美妙
即便打通了地心隧道,從南京穿越地心隧道到大西洋看風景,也并不容易。因為存在科里奧利效應,你根本不可能垂直、直線地抵達目的地。
科里奧利效應是一種慣性作用,在地球自轉的作用下,在赤道上,地表的線速度以1 670千米/小時向東旋轉。這個地表線速度隨著緯度升高而下降,到兩個極點為零;在向地心方向上,離地心越近,速度越小。如果你從地表跳進一個通向地心的垂直豎井,很快你向東的速度就會超過周圍的巖石,在自由下落僅僅幾千米之后,你就會撞到深井東面的井壁。
在這種情況下,除非地心隧道的墻壁和飛行器都扛撞,乘員也不會因慣性被撞死,否則一旦碰撞,肯定都會“光榮”了。
如果是連通南北極的地心隧道,就不會有科里奧利效應。那么人在里面會怎么樣呢?假設沒有空氣阻力,也沒有摩擦,專家說,在3 000米之前,你會像自由落體那樣,以重力加速度往下掉,這趟地心之旅,你只需要13分鐘就可以完成一半的路程了。到達地心附近的速度最快,那時候你是以2 200千米/小時的速度往下墜落。穿過地心后,由于受到指向地心的重力的作用,你的速度就會慢慢下降,直到你到達地球的另一端。
假設你進入地心隧道的初始速度為零,那么到另一端地表時的速度又是零,然后你會再次掉進隧道。如果沒有大氣阻力,也不和隧道發生碰撞損耗能量,人就會一直在隧道里不停地來回“振動”。如果考慮到大氣阻力,人在隧道內“振動”的振幅會逐漸減小,最終停在地心處。

穿越地心隧道要不要穿宇航服
什么樣的身板才能穿越地心隧道?有沒有必要穿宇航服?專家說,如果真的有地心隧道,肯定會有一個非常了不起的飛行器,在飛行器內沒有必要穿宇航服。但是要想到地心隧道旅行,還得經過特殊的訓練才行。
我們平時坐飛機,在平穩飛行時,人體感覺不到任何不適。未來地心隧道的飛行器有可能做到這點,但在飛行器啟動和停止時,加速和減速的過程中,由于會出現超重現象,對人的血管、心臟都是巨大的挑戰。如果超重過大,會引發血管破裂,或者心動過速,這是因為在飛行器加速下落時,血液會突然涌向上身、頭腦,瞬間會造成肺氣腫,甚至腦血管破裂。在驟然減速時,血液會突然涌向下身,造成頭腦缺血而導致眩暈和昏厥。
另外,地心飛行器如果像地鐵一樣有站臺,那么在進站和離站的時候會產生很大的噪音,如果不加以處理,也會對人體造成很大的影