能否挖穿地球

  在世界各地偶尔会出现一类叫作“无底洞”的景点,它们看似深不见底,其实这样的洞穴往往向下几十米就触底了。就算确实有很深的洞穴存在,也没有一个算得上真正意义的“无底”。
  
  我们不妨设想一下,人类可以自己动手挖一条真正的无底洞吗?它会是什么样的呢?
  
  能否挖穿地球?
  
  在人力和物力充足的条件下,人类能手工挖掘一条无底洞穴吗?这个想法显然太天真了。
  
  要知道,在地壳之下,越靠近地球中心,温度和压力会变得越来越高。地球的内核具有高放射性,温度超过了2200℃,这样的温度几乎可以熔化、煮沸或升华世界上已知的任何材料。
  
  如果一定要找出某种特殊材料,足以建造一条能直穿地心而不怕被熔解的圆柱形轴管,那么石墨烯可能会是一个很好的候选者。石墨烯是一种特殊形式的碳结合体,它比钻石更坚不可摧,能以碳纳米管的形式产生,而碳纳米管本身的内部是空心的。这就意味着,石墨烯纳米管不但可以用来构建无底洞的墙壁,还可以注入超冷液体(如液氦),在墙壁内部循环,实现冷却,防止地心温度熔化墙壁。
  
  有了石墨烯纳米管构建的稳定无底洞隧道,那么跳入其中,迎接你的将是一段超过12000公里的超远旅行。只不过,就算你胆大包天,若你像跳伞一样往洞中纵身一跃的话,无论是否备有降落伞,你都不会在这段旅途中走太远。
  
  在地球地表附近,当行星转动时,大气跟随人和地面的所有物体以每小时1000公里的速度一起移动,并根据所在纬度而变化。但随着远离地面并深入地球内部,你会发现地面的移动速度实在太快。整个地球以相同的角速度旋转,但就像一个圆形转盘,内部部件的线速度低于外部部件,这意味着,从地表掉进无底洞,将不可避免地撞到圆柱形无底洞管道的墙壁上。
  
  但我们只需找对挖洞的那个点,就可以避免以上意外的发生——从北O极点开挖,直接沿着地球的旋转轴来建立无底洞管道,而洞另一边的那个出口,无疑便是南极极点。
  
  这样一来,地球表面和内部的旋转速度差将彻底消失,一条完美的直线通道,将贯穿整个地球!
  
  跳进无底洞会发生什么?
  
  由于空气阻力,你将需要20至24小时的坠落,才能度过6400公里的漫长旅程,到达地球中心,此时你的跌落速度将降至每小时48公里,几乎是蜗速飞行。再过几分钟,你会发现自己停止了跌落,原来,你被重力困在了地球中心。
  
  难道就这样放弃了吗?科学家可不愿意面对这个现实,他们将进行再一次的修改,来解决这一物理难题。
  
  根据理论推测,只需把无底洞里的空气100%排出,使这一沿着旋转轴对穿地球的无底洞管道内部变为真空,那么坠入其中的人将不会受到空气阻力的影响,最终限制其速度的因素只由万有引力定义。这样一来,跳入真空无底洞后我们将不断加速度下坠,到达地球中心时最大速度将超过11000米每秒,也就是约40000公里每小时!在如此惊人的速度下,我们从地表下坠通过真空管道抵达地心,只需约22分钟,此外由于没有了空气阻力,我们也不会面临能量的损失。
  
  随后,我们将逐渐远离地心,穿过地球的各层内部结构,往地球另一边的地表移动。此时,移动速度也会不断降低,直到从南极极点的洞口穿出地壳。之后,我们将立即踏上回程的路。从一开始的“北极极点之越”,到重新回到北极极点,这一往返旅程的时间大概是一个半小时。
  
  在条件最理想的前提下,从北极点跳入沿地球旋转轴而建的管道穿越地心抵达南极点,又立即返回到北极点,所需时间为90分钟左右,大致与国际空间站绕地球轨道运行一圈的时间相同。当然,要体验这样的旅程,还得记得带上氧气供应设备,穿上防辐射服!
  
  由此可见,想要挖穿地球,并从内部横穿地球,真是不容易呢,至少以目前的科技水平是无法实现的,但好在我们还有理想。