如果你钻过地球上的一条隧道,跳进地下,会发生什么?

这个问题本身就很有意思。在我的教学生涯中,物理系的同学和熟人都问过这个问题大概50次,但是如果你不具体说明人在什么条件下会跳进这样的隧道,是不可能回答这个问题的。

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无论如何,我们必须忽略地心物质的巨大温度,因为它会破坏隧道,实验肯定会失败。同样,我们不会考虑这样一个事实,即这样一个隧道实际上是不可能钻的。

让我们回到实验条件的时刻。我们跳伞者的命运取决于他是穿着宇航服还是普通衣服跳伞。他有没有耐用的胶囊可以保护你免受巨大的压力?隧道里有空气还是已经抽到最高真空了?我们走吧。

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假设一个穿着普通衣服的人跳进这个隧道,没有太空舱和宇航服。这样的话,他连四分之一都不会死。这完全取决于大气中的压力。我们越深入大气层,它的密度就越大,产生的压力也就越大。压力已经在地球表面以下100公里的深度,与海洋最深处的马里亚纳海沟底部的压力相当。换句话说,一个人会简单地被压扁1/60。

现在,假设所有的空气都神奇地从隧道中消失了,压力不再是我们的障碍。这种情况下,人只会在隧道壁上被碾成粉末,原因是科里奥利力,会把他压在隧道壁上。毕竟地球自转时,其表面的自转速度比行星内部的速度还要快。

如果你不知道我的意思,请想象一下你面前的黑胶唱片。如果你旋转它,在旋转一整圈后,棋盘的端点会比中心点长。

地球自转方式类似,其在表面的自转速度约为1600 km/h,在中心一半处为-800 km/h。所以我们的跳楼者就要把800 km/h的速度灭掉,他能做到这一点,是因为和隧道壁的摩擦,会把他擦成灰。

只有隧道严格沿着地球自转轴铺设,才不会有科里奥利力,跳线也不会压在墙上。

电影《全面回忆》中的太空舱穿过地心隧道。

综上所述,为了让跳楼者生存下来,我们需要一个理想的实验条件:隧道必须与地心的热量隔绝,承受巨大的压力,所有的空气必须被抽离地心,必须严格沿着地球的旋转轴运行。

在这种情况下,跳进去的人会一路飞到地心,加速,穿过行星中心后开始减速,直到到达隧道的另一端,在那里停留一会儿,然后立刻出发开始新的旅程,除非没有其他人赶上。隧道两端之间的路径本身需要大约42分钟。