Что будет, если прокопать тоннель через центр Земли?

Все когда нибудь задумывались, а что будет если прокопать тоннель через центр Земли, то где я окажусь ? Ответ в «психушке» смешной, но не правильный. Можно прямо сейчас рассчитать, куда именно ты попадешь, это несложно… У каждой точки на Земле есть координаты. Шар условно поделен на Южное и Северное полушарие, по которым отсчитываются широты и Западное с Восточным полушарием по которым отсчитываются долготы. Так вот, чтобы найти точку на Планете противоположную данной необходимо сменить знак у широты, а долготу отнять от 180 и тоже сменить знак.

Но придётся всех огорчить - бóльшая часть суши проецируется через центр Земли на водную поверхность. Обратно в сушу проецируется очень небольшая часть Земли. Она показана на карте черным цветом.

Есть некоторые интересные совпадения. Например, почти все жители Аргентины и Чили выкопают тоннель в Китай или Монголию, а жители Португалии в Новую Зеландию. В России тоже есть небольшая территория рядом с Байкалом, тоннель их которой приведет вас на Фолклендские острова.

Следующий логичный вопрос: а что будет если в этот тоннель начнет заливаться вода из Мирового Океана?

Она перельется и зальет все вокруг? Нет, даже если взять для упрощения, что температура в центре тоннеля будет комнатная, вода начнет туда заливаться и падать с ускорением. Если тоннель достаточно широкий, то по принципу сообщающихся сосудов уровни воды станут одинаковыми тогда, когда будет одинаковое давление, в нашем случае R1=R2. Т.к почти вся суша лежит выше уровня мирового океана, тоннель заполненный водой будет почти как колодец без дна. Но тоннель скорее всего окажется слишком узкий и вода не дойдет даже до середины. ЕЕ выдавит огромным давлением.

А что будет, если прыгнуть в этот тоннель ?

Для интереса предположим, что туннель твердый на всем протяжении (сквозь расплавленное ядро проложена неплавкая труба) , и что ты нечувствителен ни к температуре, ни к давлению. Иначе все кончится уже на глубине пару десятков километров

Ты будешь разгоняться. Чуть погодя кориолисова сила прижмет тебя к стенке, и будешь по ней скользить как с горки. Из-за трения до обратной стороны планеты ты так и не доберешься. Чтобы этого не происходило, туннель нужно сверлить либо от полюса к полюсу, либо криволинейно — получится дуга, из-за чего ты никаким образом не сможешь попасть на строго противоположную точку планеты.

Если туннель имеет правильную кривизну, тогда ты будешь падать в него с нормальным (поначалу) ускорением и испытывать полноценную невесомость. Между тем, ускорение будет постепенно слабеть, и пролетая в точке максимальной близости к центру Земли, ты будешь иметь скорость около 7 км/сек. Если туннель проходит по оси планеты и прямолинеен, тогда максимальная скорость будет в точности равна первой комсической для той точки, откуда ты начал падение. После прохода этой тчки ускорение становится отрицательным и ты тормозишься все активнее (по-прежнему испытывая полную невесомость. Наконец, твоя скорость обращается в нуль точно на выходе из туннеля. В течение одной секунды ты можешь лицезреть Австраллийский ландшафт, и быстренько помахать ручкой, после чего начинаешь падать обратно. И так — летаешь туда-обратно бесконечно.
Если туннель пролегает не по оси Земли и, следовательно, имеет форму дуги, тогда для обратного полета понадобится второй туннель — с изгибом в другую сторону. Естественно, что этот второй туннель уже не приведет тебя в точку отправления, так что для бесконечных полетов туда-обратно тебе придется всю планету изрыть туннелями, которые, возможно, так и не смогут замкнуться на свое началоа. Это надо посчитать.

Ну, а если воздух все-таки будет в туннеле оставаться, тогда ты сможешь разогнаться максимум до 200 км/ч, и уж конечно, твоей инерции не хватит, чтобы достичь обратной стороны планеты. Покачаешься несколько раз на большой глубине, и остановишься вблизи центра в невесомости. Финита!

Научный журнал American Journal of Physics (AJP) счел необходимым опубликовать статью Александра Клотца (Alexander Klotz) — выпускника канадского университета Макгилла (McGill University in Montreal, Canada) — в которой тот подсчитал, за сколько минут можно пролететь Землю насквозь.

Речь, конечно же, идет о гипотетическом путешествии сквозь тоннель-колодец, который начинается, например, в Лондоне, проходит через центр планеты и заканчивается на другой ее стороне. Если бы такой тоннель-колодец существовал на самом деле, то его выход располагался бы на острове Антиподов, находящихся неподалеку от Новой Зеландии. Это как раз напротив Лондона в перпендикулярном направлении.

Если верить предыдущим расчетам, выполненным еще в прошлом веке, то человек, прыгнувший в тоннель-колодец в Лондоне, вылетел бы из него на острове Антиподов через 42 минуты 12 секунд. А по Клотцу вышло, что прыгун окажется на выходе через 38 минут 11 секунд.

Как объяснил выпускник, прежние исследователи не учли того, что плотность Земли меняется с глубиной — брали некое усредненное значение. В недрах -особенно в районе металлического ядра — планета гораздо плотнее. Гравитация там сильнее. Соответственно и ускорение, создаваемое за счет гравитационных сил, выше.

Клотц внес поправки, пользуясь данными о плотности недр на разной глубине, полученными недавно за счет сейсмического зондирования. И определил: к центру Земли прыгун подлетит быстрее, чем считалось раньше. Пронесется со скоростью 29 тысяч километров в час. Далее начнет тормозить, приближаясь к выходу. Но в итоге, все равно доберется до острова Антиподов быстрее — почти на 4 минуты.

Остров Антиподов — самый крупный в группе островов Антиподов, расположенных рядом с Новой Зеландией. Именно там вылетит путешественик, стартовавший из Лондона.

Кто еще что добавит по этой гипотетической теме?

via