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展。
給地球打洞可不像打口水井這么簡單。地球上最會戰斗的種族蘇聯人在西伯利亞創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間?剛開始學地球引力和加速度時,老師可能就已拋出過這個問題。近半個世紀來,我們得到的答案是42分12秒。
牛頓的萬有引力告訴我們,引力和質量有關。當我們穿越地球時,越接近地心,能吸引我們的質量越小,引力越小,進而加速度越小。
假設我們站在一口“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,我們會風馳電掣般地穿過地心。不過當你到達地球另一端時,得趕緊鉆出井口,要不然你又會掉回去,來個往返游,接著變成人肉擺鐘,在地球兩端之間不停地擺動。
? “你可以想象以每秒八公里的速度在地心穿行,當越過地心的那一刻,引力的方向反轉了,你在不停地減速;到達另一端時,務必要爬出井口,避免再次掉回去?!眮碜悦商乩麪柺宣溂獱柎髮W的物理學家Alexander Klotz說道。
42分鐘這個答案最早是在1966年得出來的,前提是假設地球整體像一塊大理石一樣均勻,然而這種假設是不現實的。當然我們先不較真是否能有這樣一個深達12742公里的“地洞”讓我們穿越。
Klotz用一個更接近地球真實狀況的模型計算出了新的答案。……