虽然科学家们一直在苦口婆心地教导我们,以现在人类的科技,地球是不可能挖穿的,而且也是不能够去挖穿的(因为后果很严重),但是这仍然阻止不了我们的想象力,今天我们就来大胆地设想一下,如果把地球挖穿一个洞,然后从洞口跳进去,会掉到地球的对面吗?
要想顺利地从洞口跳进去,这个洞就不能随随便便地找个地方就开挖,为什么呢?因为地球一直在自转,相应的我们也在跟着地球运动,只是我们自己感觉不到而已。
我们知道,离地心越近的位置,其自转的线速度就越慢,而当我们跳进洞里往下落的时候,实质上就是离地心越来越近,但是我们的线速度却又没有变,这样的话,这个洞四周的“墙壁”的线速度,会比我们本身的线速度慢,所以我们就会被惯性按在洞壁上摩擦,从而严重影响我们的心情。
这种现象有个专门的名词,名叫“科里奥利效应”。为了避免“科里奥利效应”给我们带来的困扰,最好的方法就是沿着地球的自转轴往下挖,也就是从南极点一直挖到北极点,当然,如果你想反过来挖也无所谓。
挖这个洞确实很费劲,我们需要强劲的钻头,还需要耐得住6000摄氏度高温的材料,同时这种材料还必须有难以想象的强度,足以在地球内部撑住这个洞,不然的话,刚挖好的洞瞬间就会压塌。
除此之外,我们还需要一套特殊的防护服,当我们在这个洞里高速下坠时,它可以保证我们的生命安全。
不管怎么样,现在我们挖好了这个洞,为了方便体验沿途的乐趣,我们还特意在这个深不见底的洞里面安装了照明设施。
万事俱备,就只差跳下去了,我们最后检查了一遍防护服,在狠狠地咽下一口唾沫之后,跳进了洞里!
一切都如想象中的那样,我们在地心引力的作用下,不断地加速下坠,随着速度的快速增长,四周的灯光渐渐地在我们眼中变成了一条条的直线。我们的内心欢呼雀跃,尽情地享受着这奇妙的旅程。
然而我们很快就发现,在跳进洞里之后不久,我们下坠的速度忽然就不再增加了,于是一个小时过去了、两个小时过去了,我们都一直处于这种匀速下坠的状态,这个“奇妙的旅程”突然就变得无聊起来。
根据我们的判断,当前的速度度似乎并不是很快,目测最多只有200多公里的时速,考虑到地球的半径有6371公里,以当前的速度,我们还需要大约二三十个小时的时间才能到达地心。
更重要的是,当我们通过地心后,我们的速度会因为地心引力而减小,而以这样的速度,我们根本不可能到达地球的对面!
这是为什么呢?这里我们需要科普一个名词,即“终端速度”。
自由落体在加速下坠的过程中,会受到越来越大的空气阻力,当速度达到了一定的程度时,重力加速度就与空气阻力互相抵消,这时自由落体就会匀速下落,它当前的速度就被称为“终端速度”。
原来是我们忘记了空气的阻力,这好办,反正一切都是想象,我们重新再来一次就是了,这一次我们抽空了这个洞里的所有空气,然后再一次狠狠地咽下一口唾沫,跳了进去!
这次的体验就大为不同了,没有了空气的阻力,我们的下坠的速度一直在增加,在抵达地心的时候,我们的速度就会达到惊人的每小时4万多公里!
(注:根据地球的质量分布情况,以及我们与地心距离的变化,可以推论出我们不会被均匀地加速,因此以上“每小时4万多公里”这个数据,只是一个近似的结果)
过了地心之后,我们的速度开始逐渐减小,如果一路上我们都没有碰到任何东西的话,当我们速度为零的时候,我们就刚好到达地球的对面,这时我们只需要轻轻地扶住洞口,就完成了穿越地球的壮举。
值得一提的是,有好事者通过专业的计算,得出以上穿越地球的整个过程,仅需要38分零6秒的时间。看样子,未来的人类,也许真会选择这种快捷的交通方式,建造出名副其实的“地铁”。