地球可以被挖穿嗎

趙天

在世界各地，偶爾會出現(xiàn)一類叫作“無底洞”的景點，它們看似深不見底，其實這樣的洞穴往往向下幾十米就觸底了。就算確實有很深的洞穴存在，也沒有一個是真正意義上的“無底洞”。

我們不妨設想一下，人類可以自己動手挖一個真正的無底洞嗎？它會是什么樣的呢？

地球可以被挖穿嗎

在人力和物力充足的條件下，人類能挖掘一個直穿地球的洞嗎？這個想法顯然太天真了。

要知道，在地殼之下，越靠近地球中心，溫度會越來越高，壓力也會越來越大。地球的內(nèi)核具有高放射性，溫度超過了2200℃，這樣的溫度幾乎可以熔化、煮沸或升華世界上已知的任何材料。

如果一定要找出某種特殊材料，用來建造一條能直穿地心而不怕被熔化的圓柱形軸管，那么石墨烯是一個很好的候選材料。石墨烯是一種特殊形式的碳結(jié)合體，它比鉆石更堅不可摧，能以碳納米管的形式存在，而碳納米管內(nèi)部是空心的。這就意味著，石墨烯納米管不但可以用來構(gòu)建無底洞的墻壁，還可以往其中注入超冷液體（如液氦），在墻壁內(nèi)部循環(huán)，實現(xiàn)冷卻，防止地心溫度熔化墻壁。

有了石墨烯納米管構(gòu)建的穩(wěn)定的無底洞隧道，跳入其中，迎接你的將是一段超過1.2萬千米的漫長旅途。只不過，就算你膽大包天，若你像跳傘一樣往洞中縱身一躍的話，無論是否備有降落傘，你都不會在這段旅途中走太遠。

在地表附近，當?shù)厍蜣D(zhuǎn)動時，大氣跟隨人和地面的所有物體以每小時1000千米的速度一起移動，并根據(jù)所在緯度而變化。但隨著遠離地面并深入地球內(nèi)部，你會發(fā)現(xiàn)地面的移動速度實在太快。整個地球以相同的角速度旋轉(zhuǎn)，但就像一個圓形轉(zhuǎn)盤，內(nèi)部部件的線速度低于外部部件，這意味著，從地表掉進無底洞，將不可避免地撞到圓柱形無底洞管道的墻壁上。

但我們只需找對挖洞的那個點，就可以避免以上意外的發(fā)生——從北極點開挖，直接沿著地球的旋轉(zhuǎn)軸來鋪設無底洞管道，而洞另一邊的那個出口，無疑便是南極點。

這樣一來，地球表面和內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)速度差將徹底消失，一條完美的直線通道將貫穿整個地球。

跳進無底洞會發(fā)生什么

面對這個真正的無底洞，縱身一躍，隨之而來的是不斷加快的下降速度，大約7秒鐘后，掉落速度將達到每小時約225千米到338千米。隨后，引力將變得越來越弱，因為地球的大部分質(zhì)量都跑到了你的頭上，而不是在你的下方。同時，由于填充軸的空氣密度變得越來越大，在空氣阻力的作用下，你的下降速度會大大降低。

由于空氣阻力的作用，你將需要大約20小時至24小時的墜落，才能到達地球中心，此時你的跌落速度將降至每小時48千米，幾乎是蝸速飛行。再過幾分鐘，你會發(fā)現(xiàn)自己停止了跌落，原來，你被重力困在了地球中心。

難道就這樣放棄了嗎？科學家可不愿意放棄。

理論上講，只需把無底洞里的空氣徹底排出，使這一沿著旋轉(zhuǎn)軸對穿地球的無底洞管道內(nèi)部變?yōu)檎婵?，那么墜入其中的人將不會受到空氣阻力的影響，最終限制其速度的因素只由萬有引力所定義。

這樣一來，跳入真空無底洞后，我們將不斷加速下墜，到達地球中心時的最大速度將超過每秒11千米，也就是每小時約4萬千米！在如此驚人的速度下，我們從地表下墜通過真空管道抵達地心，只需約22分鐘，此外由于沒有了空氣阻力，我們也不會經(jīng)歷能量的損失。

隨后，我們將逐漸遠離地心，穿過地球的各層內(nèi)部結(jié)構(gòu)，往地球另一邊的地表移動。此時，移動速度也會不斷降低，直到從南極點的洞口穿出地殼。之后，我們將立即踏上回程。從一開始的“北極點之躍”，到重新回到北極點，這一往返旅程的時間大概是一個半小時。

在最理想條件的前提下，從北極點跳入沿地球旋轉(zhuǎn)軸而建的管道穿越地心抵達南極點，又立即返回到北極點，所需時間為90分鐘左右，大致與國際空間站繞地球軌道運行一圈的時間相當。當然，要體驗這樣的旅程，還得記得帶上氧氣供應設備，穿上防輻射服。

由此可見，想要挖穿地球，并從內(nèi)部穿越地球，真是不容易呢！以目前的科技水平來看，還是無法實現(xiàn)的，但好在我們還有豐富的想象力。