? ? ? 地球打通后风宁，人可以穿越嗎？ 這是一個有趣的問題蛹疯，這樣的問題可以當(dāng)成一個思想實驗戒财，而且需要一些數(shù)學(xué)技巧。既然它只能是一個思想實驗捺弦，那么該實驗在現(xiàn)實中是無法做到的饮寞。假設(shè)人類在地球上鑿出了一個地洞，并跳進(jìn)這個洞里列吼，當(dāng)人下落還不到30英里時（這段距離還不到隧道長度的0.4%）幽崩，你會發(fā)現(xiàn)這時候隧道充滿了巖漿，這些巖漿幾乎可以毀滅一切寞钥。
跳入一個貫穿地球的隧道慌申，我們將面臨著哪些棘手的問題呢？
假設(shè)我們可以制造出特殊的管道，這種管道的材料不受巖漿的影響蹄溉，將其貫穿我們挖的那條隧道咨油，這樣前面描述的巖漿問題就可以不用考慮。即使是這樣柒爵，我們?nèi)匀徊荒芎雎怨艿乐锌諝獾挠绊懸鄣纾丝諝獾淖枇χ猓?dāng)人在隧道深處時棉胀，上空的空氣壓力非常大法瑟。我們在地球表面測到的最高氣壓略低于16 psi（約為110kpa），只有在正常的大氣壓強下唁奢，人類才能保持苗條的身材霎挟。如果管道中的空氣的壓力和溫度增加規(guī)律和大氣類似，那么人類只需要下降大約50公里麻掸，管道中的壓力就如海底一般氓扛。更糟糕的是，在這個管道中论笔，越靠近底部采郎，溫度越高（建立在管道內(nèi)壓強和溫度的變化規(guī)律和大氣中壓強和溫度的變化規(guī)律一樣的基礎(chǔ)上。海拔每升高100米,氣溫下降0.6℃）狂魔。所以當(dāng)人類下落20英里之后就會發(fā)現(xiàn)周圍變得很熱（已經(jīng)忽略巖漿的影響）蒜埋，過了幾百英里之后（假設(shè)人類此時還存活著），空氣似乎液化了最楷，再過段距離之后整份，空氣就固化了。
即使我們忽略管道空氣的影響籽孙，我們?nèi)匀粫龅狡渌麊栴}烈评。由于地球自轉(zhuǎn)，在很短的時間內(nèi)犯建，人類就會被甩到管壁上讲冠，此時人類要么摔得粉碎，要么慢慢地滑到地球中心适瓦。也就是說竿开，地轉(zhuǎn)偏向力不可忽視（地轉(zhuǎn)偏向力是科里奧利力，它來自于物體運動所具有的慣性玻熙，在旋轉(zhuǎn)體系中進(jìn)行直線運動的質(zhì)點否彩，由于慣性的作用，有沿著原有運動方向繼續(xù)運動的趨勢嗦随，但是由于體系本身是旋轉(zhuǎn)的列荔，在經(jīng)歷了一段時間的運動之后，體系中質(zhì)點的位置會有所變化，而它原有的運動趨勢的方向贴浙，如果以旋轉(zhuǎn)體系的視角去觀察筷转，就會發(fā)生一定程度的偏離。）要準(zhǔn)確描述科里奧利力需要使用角動量悬而，但是我們可以這樣理解，地球上越高大的物體移動速度越快锭汛。例如笨奠，一座10層建筑頂部的移動速度比地面快約0.001英里/小時（大家有沒有注意到呢？）唤殴，因此從這座建筑上方放下一個物體（忽略空氣及其他因素的影響）般婆，那么它下落的地點將偏離直線目的地1毫米左右《涫牛回到我們討論的話題蔚袍，我們可以算出，大約在地球中心的位置配名，人相對于管壁的側(cè)向移動速度將達(dá)到1500英里/小時啤咽，因此人會被甩到管壁上。
離中心越遠(yuǎn)渠脉，移動得越快
但是宇整，假設(shè)我們有一個相當(dāng)給力的管道，以至于我們可以忽略空氣的影響芋膘，并且假設(shè)地球停止轉(zhuǎn)動（甚至排除了其他干擾因素鳞青，例如靜電場等，并假設(shè)地球的密度處處相同为朋，地球是一個球體）臂拓，那么人類可以暢通無阻的下落到地球另一側(cè)，但是习寸，一旦我們到達(dá)另一側(cè)之后胶惰，我們馬上就會原路返回，也就是從另一側(cè)又落到起點霞溪，這樣來回振蕩類似于彈簧振子或者鐘擺童番。從地球的一側(cè)下落到另一側(cè)，大概需要42分鐘威鹿。
人在下降的過程中剃斧，就好像不斷的落到其他的星球，只是這個星球的半徑一直在減小
事實證明忽你，球?qū)ΨQ的東西幼东，包括像地球這樣的東西，有一個特點：球體里任意一點受到的重力與其上面的物體構(gòu)成的球殼無關(guān)，而與其下面的物體構(gòu)成的球體有關(guān)根蟹。因此當(dāng)人掉進(jìn)隧道之后脓杉，人體上空（把地球看成一層層的球殼累積起來的）的球殼對人是沒有重力影響的，人們在下降的過程中简逮，就像到了不同大小的星球一樣（也就是說受到的重力慢慢的變小球散，到達(dá)中心為0）。
萬有引力的公式為散庶，其中M是大物體的質(zhì)量蕉堰，m是小物體的質(zhì)量。人在下落過程中受到的重力取決于人下方球體悲龟。假設(shè)地球的密度處處相同屋讶，設(shè)為ρ，此時须教，皿渗，因此我們可以將萬有引力公式改寫為這時候我們會發(fā)現(xiàn)，它的形式竟然和胡克定律一樣轻腺，F(xiàn)=-kx乐疆！因此為什么人會在這個隧道來回振蕩也就得到了解釋。球體半徑r和下落時間t的關(guān)系為：贬养，其中R為地球半徑诀拭。
順便指出，人在星球中的隧道來回振蕩的時間只取決于該星球的密度煤蚌，而與星球的大小無關(guān)耕挨。
