穿越地心要多久

別看人類早已沖破地球引力的束縛，在“飛天”征途上凱歌長鳴，“入地”卻還沒有什么太大進(jìn)展。

給地球打洞可不像打口水井這么簡單。地球上最會(huì)戰(zhàn)斗的種族蘇聯(lián)人在西伯利亞創(chuàng)下了人類目前為止最深的挖洞記錄，他們從1970年到1989年，鉆出了深達(dá)12公里的地洞。然而這也只是地球直徑的千分之一。

穿越地心究竟需要多長時(shí)間？剛開始學(xué)地球引力和加速度時(shí)，老師可能就已拋出過這個(gè)問題。近半個(gè)世紀(jì)來，我們得到的答案是42分12秒。

牛頓的萬有引力告訴我們，引力和質(zhì)量有關(guān)。當(dāng)我們穿越地球時(shí)，越接近地心，能吸引我們的質(zhì)量越小，引力越小，進(jìn)而加速度越小。

假設(shè)我們站在一口“地洞”邊，旁人輕輕一推，我們墜入井中。在不考慮空氣阻力的情況下，我們會(huì)風(fēng)馳電掣般地穿過地心。不過當(dāng)你到達(dá)地球另一端時(shí)，得趕緊鉆出井口，要不然你又會(huì)掉回去，來個(gè)往返游，接著變成人肉擺鐘，在地球兩端之間不停地?cái)[動(dòng)。

? “你可以想象以每秒八公里的速度在地心穿行，當(dāng)越過地心的那一刻，引力的方向反轉(zhuǎn)了，你在不停地減速;到達(dá)另一端時(shí)，務(wù)必要爬出井口，避免再次掉回去。”來自蒙特利爾市麥吉爾大學(xué)的物理學(xué)家Alexander Klotz說道。

42分鐘這個(gè)答案最早是在1966年得出來的，前提是假設(shè)地球整體像一塊大理石一樣均勻，然而這種假設(shè)是不現(xiàn)實(shí)的。當(dāng)然我們先不較真是否能有這樣一個(gè)深達(dá)12742公里的“地洞”讓我們穿越。

Klotz用一個(gè)更接近地球真實(shí)狀況的模型計(jì)算出了新的答案。新答案用時(shí)更少，只需38分11秒，整整快了4分鐘。

他首先利用地震活動(dòng)獲得地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)：地殼密度小于3克每立方厘米，地心密度是13克每立方厘米。然而越往里走，地球密度并不會(huì)線性增加，地面以下2900公里到達(dá)地幔層時(shí)，密度會(huì)猛增50%。

令人驚奇的是，如果Klotz假設(shè)地球的引力在我們穿越地心的過程中和地表引力是一樣的話，計(jì)算出來的答案也相差無幾。

“在我們穿越的過程中，地球引力先是變強(qiáng)（到達(dá)地幔之前）然后再變?nèi)酰欢@種變化是緩慢的，只有10%的差別。當(dāng)你開始下墜時(shí)，就算某個(gè)區(qū)域的引力大小和地表很不同，但由于你的速度太快了，所以經(jīng)過這些地方幾乎只要很少的時(shí)間。”Klotz解釋道。

光理論計(jì)算不過癮，實(shí)踐出真知。若真能打通地球，從一頭扔一件物品進(jìn)去，然后派人在洞口那頭掐秒表就行。（據(jù)生物谷）