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地心历险记需要多久?

发布日期:2021-06-11 15:57   来源:未知   阅读:

  2015年4月7日讯 /生物谷BIOON/ --毛主席说过,与天斗与地斗,其乐无穷。别看人类早已经冲破地球引力的束缚,“飞天”了好久,“入地”倒是没什么太大进展。给地球打洞可不比打口水井这么简单。地球上最为战斗的人类种族苏联人在西伯利亚创下了人类目前为止最深的挖洞记录,他们从1970年钻到了1989年,钻出了深达12公里的钻洞。然而这也只是地球直径的千分之一。

  穿越地心需要多长时间,刚开始学地球引力和加速度的时候,老师可能就已经抛出来这个问题。近半个世纪来,我们得到的答案是42分12秒(译者注:我初高中那会,怎么从没遇到过这个问题。。。)

  解决这个问题依赖于地球引力的牵引,同时牛顿的万有引力告诉我们,引力和质量有关。当我们穿越地球的时候,越接近地心,能够吸引我们的质量越小,引力越小,进而加速度越小。

  假设我们站在一口“地洞”旁,旁人轻轻一推,我们坠入井中,不考虑空气阻力的情况下,我们会风驰电掣般地穿过地心,不过当你到达地球另一端的时候,得要赶紧钻出井口,要不然你又会掉回去,来个往返游,接着变成人肉摆钟,在地球两端之间不停地摆动,画面太美啦。

  “你可以想象你以每秒八公里的速度在地心穿行,当你走了一半越过地心的那一刻,引力的方向反转了,你在不停地减速,到达另一端的时候,务必要爬出井口,避免再次掉回去。”来自蒙特利尔市麦吉尔大学的物理学家Alexander Klotz说道。

  42分钟这个答案最早是在1966年做出来的,前提是假设地球整体像一块大理石一样均匀,然而这种假设是不现实的。当然我们先不较线公里的“地洞”让我们穿越。

  Klotz用了一个更加接近地球真实状况的模型计算出了新的答案澳门天天彩正版资料,新答案用时更少,只需要38分11秒,整整快了4分钟。

  Klotz首先利用地震活动获得地球内部结构:地壳密度小于3克每立方厘米,地心密度是在13克每立方厘米。然而越往里走,地球密度却不是线公里到达地幔层的时候,密度会猛增50%。

  Klotz的计算里依旧假设没有空气阻力,他认为如果我们都能打出一个贯穿地球的地洞,那么把洞里的空气抽干净也应该不是难事。

  令人惊奇的是,如果Klotz假设地球的引力在我们穿越地心的过程中和地表引力是一样的话,计算出来的答案也相差无几。“在我们穿越的过程中,地球引力先是变强(到达地幔之前)然后再变弱,然而地球引力的变化是缓慢的,只有百分之十的差别。当你开始下坠的时候,你开始不断加速,就算你经过一个区域,那儿的引力大小和地表很不同,但是你的速度太快了,你经过这样的地方几乎只要很少的时间,所以最后计算出来的答案是差不多的。”Klotz解释道。

  Klotz关于穿越地心时间的论文发表在三月份的《美国物理学》上。(译者注:我总觉得光理论计算不得劲,实践出真知,还是得想办法打通地球,从一头扔个人进去,然后那头找个人掐秒表就行了)(生物谷

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