Jeder hat sich jemals gefragt, und was passiert, wenn ich einen Tunnel durch den Erdmittelpunkt grabe, wo werde ich dann landen? Die Antwort in der psychiatrischen Klinik ist lustig, aber nicht richtig. Sie können jetzt genau berechnen, wohin Sie gehen werden, es ist nicht schwierig … Jeder Punkt auf der Erde hat Koordinaten. Die Kugel ist herkömmlicherweise in die südliche und nördliche Hemisphäre unterteilt, entlang derer die Breiten gezählt werden, und die westliche und östliche Hemisphäre, entlang derer die Längengrade gezählt werden. Um einen Punkt auf dem Planeten zu finden, der dem gegebenen entgegengesetzt ist, ist es notwendig, das Vorzeichen des Breitengrads zu ändern, den Längengrad von 180 zu subtrahieren und auch das Vorzeichen zu ändern.
Aber ich beeile mich, alle zu verärgern …
… der größte Teil des Landes wird durch den Erdmittelpunkt auf die Wasseroberfläche projiziert. Ein sehr kleiner Teil der Erde wird zurück an Land projiziert. Es wird in schwarz auf der Karte angezeigt.
Es gibt einige interessante Zufälle. Zum Beispiel werden fast alle Einwohner Argentiniens und Chiles einen Tunnel nach China oder in die Mongolei graben und die Einwohner Portugals nach Neuseeland. In Russland gibt es auch ein kleines Gebiet in der Nähe des Baikalsees, dessen Tunnel Sie zu den Falklandinseln führt.
Die nächste logische Frage: Was passiert, wenn Wasser aus dem Weltozean in diesen Tunnel fließt?
Wird es überlaufen und alles überfluten? Nein, selbst wenn wir der Einfachheit halber davon ausgehen, dass die Temperatur in der Mitte des Tunnels Raumtemperatur beträgt, füllt sich das Wasser dort und fällt mit Beschleunigung ab. Wenn der Tunnel breit genug ist, werden nach dem Prinzip der Kommunikation von Schiffen die Wasserstände bei gleichem Druck gleich, in unserem Fall R1 = R2. Da fast alles Land über dem Meeresspiegel liegt, wird ein mit Wasser gefüllter Tunnel fast wie ein Brunnen ohne Boden sein. Aber der Tunnel wird höchstwahrscheinlich zu eng sein und das Wasser wird nicht einmal die Mitte erreichen. SIE wird mit enormem Druck herausdrücken.
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Was passiert, wenn Sie in diesen Tunnel springen?
Nehmen wir aus Gründen des Interesses an, dass der Tunnel durchgehend fest ist (ein nicht schmelzbares Rohr wird durch den geschmolzenen Kern geführt) und dass Sie weder gegen Temperatur noch gegen Druck unempfindlich sind. Andernfalls endet alles in einer Tiefe von einigen zehn Kilometern.
Sie werden beschleunigen. Wenig später drückt Sie die Coriolis-Kraft gegen die Wand und Sie gleiten wie eine Rutsche daran entlang. Wegen der Reibung gelangt man nie auf die andere Seite des Planeten. Um dies zu verhindern, muss der Tunnel entweder von Pol zu Pol oder krummlinig gebohrt werden - es entsteht ein Bogen, aufgrund dessen Sie in keiner Weise zum genau entgegengesetzten Punkt des Planeten gelangen können.
Wenn der Tunnel die richtige Krümmung hat, fallen Sie mit normaler (anfänglicher) Beschleunigung hinein und erleben volle Schwerelosigkeit. In der Zwischenzeit wird die Beschleunigung allmählich schwächer, und wenn Sie an dem Punkt maximaler Nähe zum Erdmittelpunkt fliegen, haben Sie eine Geschwindigkeit von etwa 7 km / s. Wenn der Tunnel entlang der Achse des Planeten verläuft und unkompliziert ist, entspricht die Höchstgeschwindigkeit genau dem ersten Comic für den Punkt, von dem aus Sie zu fallen begonnen haben. Nachdem Sie diesen Punkt überschritten haben, wird die Beschleunigung negativ und Sie werden immer aktiver (immer noch völlig schwerelos). Schließlich verschwindet Ihre Geschwindigkeit genau am Ausgang des Tunnels. Für eine Sekunde können Sie die australische Landschaft betrachten und schnell mit einem Griff winken du fängst an zurückzufallen und so - du fliegst endlos hin und her.
Wenn der Tunnel nicht entlang der Erdachse verläuft und daher die Form eines Bogens hat, wird für den Rückflug ein zweiter Tunnel benötigt - mit einer Biegung in die andere Richtung. Natürlich führt Sie dieser zweite Tunnel nicht mehr zum Startpunkt. Für endlose Hin- und Rückflüge müssen Sie den gesamten Planeten mit Tunneln ausgraben, die möglicherweise zu Beginn nicht geschlossen werden können. Dies muss berechnet werden.
Wenn die Luft noch im Tunnel verbleibt, können Sie auf maximal 200 km / h beschleunigen, und natürlich reicht Ihre Trägheit nicht aus, um die andere Seite des Planeten zu erreichen. Sie schwingen mehrmals in großen Tiefen und halten in der Nähe der Mitte in der Schwerelosigkeit an. Finita!
Das American Journal of Physics (AJP) hielt es für notwendig, einen Artikel von Alexander Klotz, Absolvent der McGill University in Montreal, Kanada, zu veröffentlichen, in dem er berechnete, wie viele Minuten es dauert, um durch die Erde zu fliegen.
Wir sprechen natürlich von einer hypothetischen Reise durch einen Tunnelbrunnen, die zum Beispiel in London beginnt, durch die Mitte des Planeten führt und auf der anderen Seite endet. Wenn ein solcher Tunnelbrunnen in der Realität existieren würde, würde sich sein Ausgang auf der Antipodes Island befinden, die nicht weit von Neuseeland entfernt liegt. Es liegt in senkrechter Richtung direkt gegenüber von London.
Wenn Sie den früheren Berechnungen des letzten Jahrhunderts glauben, wäre ein Mann, der in einen Brunnen-Tunnel in London gesprungen ist, in 42 Minuten und 12 Sekunden auf Antipodes Island herausgeflogen. Und laut Klotz stellte sich heraus, dass der Springer in 38 Minuten und 11 Sekunden am Ausgang sein würde.
Wie der Absolvent erklärte, berücksichtigten die früheren Forscher nicht die Tatsache, dass sich die Dichte der Erde mit der Tiefe ändert - sie nahmen einen bestimmten Durchschnittswert an. Im Inneren, insbesondere im Bereich des Metallkerns, ist der Planet viel dichter. Die Schwerkraft ist dort stärker. Dementsprechend ist die durch Gravitationskräfte erzeugte Beschleunigung höher.
Klotz nahm Korrekturen vor, indem er Daten zur Untergrunddichte in verschiedenen Tiefen verwendete, die kürzlich durch seismische Sondierung erhalten wurden. Und er entschied: Der Springer wird schneller als bisher angenommen zum Erdmittelpunkt fliegen. Es wird mit einer Geschwindigkeit von 29.000 Stundenkilometern fliegen. Dann wird es langsamer und nähert sich dem Ausgang. Aber am Ende wird er immer noch schneller auf die Insel der Antipoden gelangen - um fast 4 Minuten.
Antipodes Island ist die größte in der Gruppe der Antipodes Islands in der Nähe von Neuseeland. Dort wird der Reisende, der von London aus gestartet ist, abheben.
Wer wird noch etwas zu diesem hypothetischen Thema hinzufügen?
