Що буде, якщо прорити тунель через Землю від полюса до полюса і впав у НЬОГО? Підручник «Цікава фізика» Я. І. Перельмана.
Про те, що робиться в глибоких надрах нашої планети, відомо поки дуже мало. Одні вважають, що під твердою корою в сотню кілометрів товщини починається вогненно-рідка маса; інші вважають всю земну кулю отверділим до самого центру. Вирішити питання важко: адже найглибша свердловина простягається не глибше 7,5 км, найглибша шахта, в яку проник чоловік, розташована на глибині 3300 м. А радіус земної кулі дорівнює 6400 км.
Для довідки золотий рудник в Боксбурзі (Трансвааль, Південна Африка), причому гирлі стовбура розташоване на висоті 1600 м над рівнем моря, т. Е. Глибина шахти від рівня моря 1700 м.
Якби можна було просвердлити через пашу планету наскрізний колодязь, прорізають земну кулю по діаметру, - тоді подібні питання були б вирішені. Сучасна техніка далека ще від можливості здійснення подібних підприємств, - хоча все прориті в земній корі свердловини, взяті разом, склали б довжину, що перевищує діаметр нашої планети. Про прориття наскрізного тунелю через земну кулю мріяли в вісімнадцятому столітті математик Мопертюи і філософ Вольтер. До цього проекту, правда, в іншому, більш скромному масштабі, повернувся французький астроном Фламмарион. Малюнок до проекту вище.
Нічого подібного, звичайно, поки що не зроблено; але скористаємося уявним бездонним колодязем, щоб зайнятися однією цікавою завданням. Як ви думаєте, що було б з вами, якби ви впали в такий бездонний колодязь (про опір повітря на час забудемо)? Розбитися об дно ви не можете, дна тут не існує, - але де ж ви зупинитеся? У центрі Землі? Ні.
Впавши у колодязь, проритий через центр земної кулі, тіло буде гойдатися безупинно від одного кінця колодязя до іншого, здійснюючи кожне повне хитання протягом 1 години 24 хвилин.
Коли ви долетить до центру, тіло ваше буде мати таку колосальну швидкість (близько 8 км / сек), що про зупинку в цій точці не може бути й мови. Ви промчитеся далі і будете нестися, поступово сповільнюючи рух, поки не порівняється з краями протилежного кінця колодязя. Тут треба буде вам міцніше вхопитися за краї, - інакше ви знову зробите прогулянку через весь колодязь до іншого кінця. Якщо і тут не вдасться вам вхопитися за що-небудь, ви знову полетите в колодязь і будете гойдатися так без кінця. Механіка вчить, що при таких умовах (якщо тільки, повторюю, знехтувати опором повітря в колодязі) тіло має гойдатися туди і назад вічно. При наявності ж опору повітря гойдання будуть поступово затухати, і справа закінчиться тим, що людина зупиниться в центрі Землі.
Яка була б тривалість одного такого коливання? Виявляється, що весь шлях туди і назад зайняв би 84 хвилини 24 секунди, т. Е. Круглим рахунком півтори години.
«Так було б, - продовжує Фламмарион, - якби колодязь виритий був по осі від полюса до полюса. Але досить перенести точку відправлення на будь-яку іншу широту - на материк Європи, Азії або Африки, - і доведеться взяти до уваги вплив обертання Землі. Відомо, що кожна точка земної поверхні пробігає на екваторі 465 м в секунду, а на широті Парижа - 300 м. Так як окружна швидкість зростає з віддаленням від осі обертання, то свинцева кулька, наприклад, кинутий в колодязь, падає але по вертикалі, а ухиляється кілька на схід. Якщо вирити бездонний колодязь на екваторі, то ширина його повинна бути дуже значна, або ж він повинен бути сильно скошений, тому що тіло, падаюче з поверхні Землі, промайнуло б далеко на схід від її центру.
Якби вхідний отвір колодязя знаходилося на одному з плоскогір'їв Південної Америки, на висоті, між іншим, двох кілометрів, а протилежний кінець тунелю припадав би на рівні океану, то людина, яка через необережність впав би в американське отвір, досяг би протилежного кінця з такою швидкістю , що вилетів би з нього на висоту двох кілометрів.
А якби обидва кінці колодязя припадали на рівні океану, можна було б подати летить людині руку в момент появи його у отвори, коли швидкість польоту дорівнює кулю. У попередньому ж випадку слід було б, навпаки, з побоюванням відступитися від надто стрімкого мандрівника ».