Что будет если копать землю до конца вниз
Что будет если пробурить землю насквозь и прыгнуть туда?
Живя в современном мире, мы мало задумываемся о том, что нам известно о нашей планете. Мы погружены в ежедневные заботы, которые не оставляют времени для размышлений о чем-то глобальном. Если задуматься, людям мало известно об окружающем мире. Мы совершенно не знаем, что творится на большой глубине на дне океана, или в других отдаленных местах. Оказывается люди уже достаточно давно начали задумываться над тем, можно ли пройти через середину Земли, чтобы добраться на противоположную сторону. Возможно ли это?
Что мы знаем о Земле
Пока очень мало известно о том, что творится в недрах Земли. Многие предположения базируются лишь на догадках, поскольку еще никому не удавалось проникнуть вглубь. Некоторые специалисты полагают, что под твердой корой начинается огненная жидкая масса, достигающая невероятных температур.
Долгие годы Кольская скважина была самой глубокой в мире
Другие же полагают, что Земля внутри представляет собой затвердевшую до самого центра массу. Выяснить правду достаточно сложно. Ведь самая глубокая Кольская скважина достигает в длину всего 12262 метра. Сведения, которые имеются, получены после анализа грунта по всей ее длине. Иной информации у людей просто нет. Все остальные предположения могут оказаться несостоятельными.
Самые глубокие скважины на Земле
Бурение Кольской скважины происходило с 1970 по 1991 год. Но сейчас она полностью заброшена. Благодаря ей получено много ценных сведений о земных недрах. Позднее подземный тоннель стали называть дорогой в ад. Якобы на самом дне скважины, где температура достигает 220 градусов, ученые зафиксировали крики и стоны.
В настоящее время есть данные о том, что рекорд глубины Кольской скважины побит. Новый показатель достигает 12700 метров.
Глубина африканского рудника достигает 4 км
За всю историю люди не опускались в недра земли глубже 4 км. В южной Африке находится глубочайшая шахта в мире. Ее глубина более 4 км. При этом на планете вы можете уехать не далее, чем на 13 тыс. км. Это место будет находиться на противоположной стороне планеты. Но чтобы туда попасть, придется преодолеть много тысяч километров по суше и океанам.
Можно ли прорыть тоннель
Возникает вопрос, как можно попасть быстрее на другую сторону планеты? Можно ли пробурить туннель через центр Земли. Но современная техника еще пока не может выполнить подобную задачу. О сквозном тоннеле через центр Земли мечтали еще в 18 веке. К этому вопросу возвращались многие известные в научных кругах деятели. Но пока в этом направлении ничего не было сделано. Все остается еще на уровне мечты. Такая идея кажется фантастической и нереальной.
Что будет, если пробурить колодец
А что произойдет, если пробурить туннель через центр Земли? Что будет с человеком, который провалится в такую скважину?
О внутреннем строении Земли людям известно немного
Если подумать логически, разбиться человек во время полета в тоннеле не смог бы, ведь в нем нет дна. По мнению специалистов, тело постоянно бы летало от одного края колодца к другому. Время движения от одного края к другому должно составить 1 час 24 минуты. При достижении человеком центра Земли, его скорость достигнет около 8 км в секунду. Об остановке в центре тоннеля не может быть и речи. Человек пронесется мимо с невероятной скоростью, постепенно замедляя движение, пока не достигнет противоположного края. А потом тело начнет двигаться в обратном направлении. Такое качание будет происходить бесконечно.
За всю историю ученые неоднократно производили расчеты скорости падения человека в колодце. И каждый раз получали разные значения
Известный французский астроном Фламмарион утверждал, что путь туда и обратно занял бы 84 минуты 24 секунды при условии, что колодец был бы прорыт от полюса до полюса. Но достаточно перенести точку отправления на другую широту, как приходится учитывать в расчетах влияние вращения земли. Известно, что каждая точка на земной поверхности пробегает на экваторе 465 м/с, а на широте Парижа — 300 м/с. Скорость возрастает при удалении от оси вращения. Если шарик бросить в колодец, он будет падать не по центру, а смещаться к востоку. Поэтому тоннель, прорытый на экваторе, должен быть очень широким, поскольку тело, падающее с поверхности земли, будет лететь далеко на восток.
“Если человек упадет в колодец в районе Лондона, то вылетит он из него в районе острова Антиподов через 38 минут 11 секунд”.
Александр Клотц, выпускник университета McGill University
С какими сложностями придется столкнуться
По мнению ученых, в центре Земли находится ядро, заполненное жидким металлом, который разогрет до 6 тысяч градусов. По мере продвижения к центру Земли по воображаемому тоннелю все должно значительно нагреваться. Если предположить, что можно проложить трубу, которая позволит безопасно пройти через горячую массу, человек может погибнуть от давления воздуха. На глубине 50 км к центру планеты давление такое же, как на дне океана. Поэтому любой человек будет расплющен. И это далеко не все трудности, с которыми придется столкнуться в тоннеле.
Полет по воображаемому колодцу через центр Земли – это лишь фантазии, которые пока люди не могут осуществить
Путешествие к центру Земли — это до сих пор популярная тема в научной фантастике. К сожалению, мы совсем мало знаем о том, что у нас находится под ногами. А это означает, что впереди людей ожидают великие открытия.
Если прокопать ход сквозь Землю, то можно ли попасть в космос?
Для наглядности представим себе глобус Земли, чуть наклоненный у своей оси. Кажется, что если вы прокопаете туннель сквозь Землю, то просто вывалитесь на другой ее стороне и улетите в космос.
К сожалению, прорыть туннель сквозь Землю до сих пор не представляется возможным. Пока люди смогли погрузиться вглубь Земли чуть больше чем на 8 км. Почему? Чем глубже вы опускаетесь, тем выше давление. И на определенной глубине даже стальную трубу это громадное давление превратит в лепешку.
Но если бы все же такое стало возможным, то с какими проблемами вы столкнулись бы во время воображаемого рытья? Что бы вы нашли, дойдя до противоположной стороны?
Во-первых, немного о расстояниях. Путь сквозь центр Земли составляет более 12,7 тыс. км. Именно таков диаметр нашей планеты. Эти километры проходят через разные вещества — от почвы до расплавленных камня и металла.
Вы можете попробовать прокопать такой туннель в своем дворе. Прорыв почву, верхний слой земной коры, вы наверняка наткнетесь на камни, потом на еще более крупные камни, поскольку большая часть земной коры под континентами состоит из гранита, самой распространенной горной породы (его можно увидеть на поверхности в таких местах, как Большой Каньон на плато Колорадо в США). Толщина земной коры под континентами составляет 35—45 км. Под океанами же кора состоит в основном из базальта, и толщина ее намного меньше — от 5 до 10 км.
Под корой находится еще более широкий пласт (его толщина местами доходит до 2900 км), называемый мантией.
Мантия состоит из твердого и жидкого камня, находящегося под неимоверно высоким давлением.
И наконец, если бы вам удалось прорваться через мантию, вы достигли бы центра Земли — ядра, которое занимало бы следующие 3500 км. Ядро просто обжигающе горячо, его температура достигает, вероятно, 5000 °С. При такой сверхвысокой температуре часть ядра состоит из жидких расплавленных металлов, в основном железа. Окруженное большим количеством планетного вещества, ядро Земли подвергается просто сокрушительному давлению. Поскольку вещество ядра очень плотное (сильно сжатое), ученые считают, что ядро — это шар из твердого железа в жидком металле. Даже, несмотря на столь высокую температуру, чрезвычайно высокое давление так сильно сжимает вместе молекулы железа, что оно даже не может расплавиться.
Если бы вам все-таки удалось просверлить твердое ядро Земли, далее ваш путь пролегал бы через те же самые слои, но в обратном порядке: жидкое ядро, мантия, земная кора. Если бы вы пробились сквозь последние метры почвы, вы, возможно, очутились бы в чьем-нибудь саду, или в подвале какого-либо дома, или на шоссе в час пик.
Однако в любом случае вы бы не торчали вверх ногами. Вы просто стояли бы на противоположной стороне Земли, озадаченный и грязный.
Если бы удача совсем вам изменила, вы очутились бы на дне океана. И тогда смотрели бы на дневной свет сквозь толщу воды. А поскольку океаны занимают более 70% поверхности планеты, скорее всего, так и случилось бы.
Где бы вы точно не оказались, так это в космическом пространстве. К сожалению, единственная возможность попасть в космос для нашего современника — это оторваться от Земли с достаточно высокой скоростью, чтобы преодолеть притяжение планеты. Эта скорость называется второй космической и составляет 40 320 км/ч.
Если прокопать весь диаметр земли, то что будет? Вы перевернётесь вниз головой и окажетесь в другом месте земли?
Если когда-нибудь технологии позволят сделать такой туннель, то это будет лучшей и самой быстрой транспортной системой, которая при этом не будет требовать много энергии (так называемый гравитационный поезд: wikipedia.org). Не следует забывать о огромном давлении, которое будет создавать атмосфера на таких глубинах (этого давления хватит, чтобы сублимировать человеческую плоть, расщепив на отдельные атомы), огромной температуре и давлении расплавленного нутра планеты, которые не позволят сделать нормальный тоннель, а тем более вакуумировать его от атмосферы. Но если эти проблемы решить удастся, то вы будете падать, беспрепятственно ускоряясь до огромных скоростей, сравнимых со скоростями спутников, а задет, пройдя центр Земли, постепенно замедляясь окажитесь у выхода с нулевой скоростью (если не потеряете энергию на трение по пути, а так как абсолютного вакуума не существует, то потеряете). Прохождение всего диаметра, всех 13 тысяч километров, займёт 42 минуты, быстрее и дешевле, чем любым другим транспортом.
Возможно создание гравитационных поездов с траекториями, которые не проходят через центр планеты. В таком случае они исполняются в виде самой оптимальной кривой: циклоиды, а также будет требоваться дополнительная энергия на прохождение маршрута, не говоря уже о вакуумировании тоннеля.
Перевернуться вниз головой будет невозможно, так как при падении вниз вы будете находится в состоянии невесомости, а воздушный поток встречного воздуха не будет ограничивать свободу, но опереться, оттолкнуться будет не от чего.
Что будет, если пролететь Землю насквозь?
Веселая часть теоретической физики (а по мнению некоторых, лучшая ее часть) заключается в том, что вы можете задать глупый вопрос и рассчитать ответ (иногда тоже глупый). К примеру, что будет, если вы пробурите отверстие через центр Земли и прыгнете через него? «Да кто вообще может сделать такую глупость?» — спросите вы. Очевидно, никто. Такой поступок убьет вас весьма изощренно и расщепит миллионы раз. Но. Давайте допустим, что какой-нибудь смельчак решился на это ради науки? Что может произойти, теоретически?
Во-первых, давайте констатируем очевидное: вы не можете просверлить отверстие через центр Земли. Сказать, что нам не хватит технических возможностей, чтобы осуществить это знаменательное действие, будет очень и очень большим преувеличением. Но, конечно, мы можем сверлить дыры в Земле в принципе. Как глубоко мы зашли?
На сегодняшний день самым глубоким отверстием на планете является Кольская сверхглубокая скважина. Ее бурение началось в 1970-х и закончилось примерно 20 лет спустя, когда бурильщики достигли глубины 12 262 метров. Это примерно 12 километров. Но это даже не волосок по сравнению с диаметром Земли. Почему мы остановились? По мере приближения к центру Земли все ощутимо нагревается. Это потому, что ядро Земли состоит из жидкого металла и разогрето до 5400 градусов по Цельсию. И уже на глубине 12 километров бурильщики столкнулись с температурой в 170 градусов по Цельсию.
Думаю, вам известно, что при такой температуре вы долго не проживете.
Но если вам удастся каким-то образом погрузиться еще глубже, на глубине 48 километров вы найдете магму. В этот момент вы будете испепелены.
И даже если предположить, что вам удалось преодолеть это неловкое неудобство, если вы разработали какую-то трубу, которая позволяет вам безопасно проходить через жгучую магму, вас убьет сам воздух. Точнее, давление воздуха. Точно так же, как вы чувствуете давление, погружаясь глубоко в воду, вы чувствуете давление, когда над вами много воздуха (поэтому толстая атмосфера Венеры сплющит вас в лепешку). На нашей собственной планете вам нужно погрузиться на глубину 50 километров, прежде чем давление в трубе станет таким же высоким, как на дне океана.
Поэтому если ваша цель заключается не в самоуничтожении, не стоит пребывать на таких глубинах.
Но даже если вам удалось сделать трубу, которая позволила вам проникнуть через магму, решить вопросы с воздухом и скафандр облегчил вам участь, остаются проблемы. Например, вращение планеты. На полпути к центру Земли вы будете двигаться в сторону примерно на 2400 километров в час быстрее, чем стенки вашей трубы. Это не очень хорошо для вашего здравия. Вы можете удариться о стенку трубы, ну и умереть, получается.
Хорошо, если этот вопрос мы тоже решили (и несколько других, о которых даже не стали упоминать), если смогли прыгнуть через Землю, ваш импульс позволит вам двигаться и по другую сторону ядра. Как долго это будет продолжаться?
Но на этом веселье не заканчивается. Из-за мощной гравитации Земли и вашего мощного импульса, как только вы окажетесь на другой стороне, вы снова начнете падать на Землю. И проделаете весь путь сначала. Вы будете колебаться туда и обратно по синусоиде, как такое себе йо-йо.
Почемучка. Можно ли прорыть Землю насквозь?
Каждый человек знает, что наша планета имеет почти шарообразную форму. Немудрено, что у многих возникает такой вопрос: можно ли прорыть Землю насквозь и выпрыгнуть, например, на Северном полюсе или в Австралии? Давайте разбираться.
Можно или нет?
Если ответить односложно и просто, то ответ будет один: нет, прорыть Землю насквозь нельзя. Это невозможно физически.
Дело в том, что наша планета представляет собой сложную систему. Это не просто огромный шар из грязи или глины, который можно копать, как картошку в поле. Внутреннее строение Земли таково:
Если поинтересоваться, в чём же сложность сначала прорыть земную кору, потом мантию, а потом ядро и далее пойти насквозь до нужной точки, то ответ будет таким: помешает несколько факторов.
Главные препятствия для такой опасной затеи:
1. Температура. Внутри наша планета состоит вовсе не из песка и глины, а, например, из раскалённого железа с температурой примерно 5500 градусов. Если учесть, что вода кипит при 100 градусах, то цифра в 5500 кажется совершенно нереальной. Но это действительно так. При приближении к ядру всё живое просто погибнет. Современные технологии ещё не достигли таких высот, чтобы пробираться сквозь раскаленную магму.
2. Сопротивление воздуха. Когда мы плаваем с аквалангом на большой глубине, то ощущаем давление толщи воды. То же самое происходит и с воздухом. Чем ниже мы будем пробираться к земному ядру, тем больше воздух будет давить на нас. Человеку такие большие перегрузы просто не под силу — это всё равно что полететь в космос без скафандра и без подготовки.
А если в теории?
А если помечтать о том, чтобы прорыть Землю насквозь? Конечно, в теории это возможно. И вот как будет проходить это увлекательное, но опасное путешествие к центру Земли и насквозь.
Сначала человеку нужно будет прорыть около 35-70 километров земной коры. Далее ему необходимо пробурить 2900 километров земной мантии. После этого он наткнётся на внешнее ядро Земли, которое по размерам сопоставимо с целым Марсом. За внешним ядром скрывается внутреннее ядро планеты. Оно имеет плотное агрегатное состояние, а по размерам схоже с Луной. Кстати, некоторые учёные считают, что ядро земли жидкое. К сожалению, пока это нельзя точно ни доказать, ни опровергнуть.
Допустим, в теории ядро будет твёрдым и холодным, а на человека не будут действовать ни давление воздуха, ни температура. Что произойдёт с человеком, который решит прорыть планету насквозь? Отчаянный путешественник сначала будет падать вниз с огромной скоростью! И каждую секунду падения его скорость будет возрастать из-за гравитации — силы тяготения, которая притягивает все объекты к центру планеты.
При приближении к ядру путник начнёт замедляться, а после того как преодолеет центр — его скорость снова вырастет до огромных значений! Получается, человек просто вылетит из противоположного конца туннеля. Если его никто не остановит, то он так и будет падать туда-сюда.
Самая удачная попытка прорыть Землю насквозь
Оказывается, в мире уже существовали смельчаки, которые пытались прорыть землю насквозь. Конечно, у них ничего не вышло.
Зато самый удачный эксперимент теперь имеет собственное название — «Кольская сверхглубокая скважина». Глубина этой скважины составляет 12226 метров! В 1997 году этот объект внесли в Книгу рекордов Гиннеса как глубочайший вариант вторжения в земную кору.
Несмотря на то, что Кольская скважина — сложное технологическое сооружение, ни один учёный даже представить не может, с чем предстоит столкнуться человеку, если он решить прорыть Землю насквозь. Возможно, в будущем, благодаря сверхновым технологиям, это будет возможно и люди даже смогут воочию увидеть земное ядро.