چاهی از یک طرف زمین به طرف دیگر آن

کره زمین

فرض: شما داخل چاهی بیفتید که از یک طرف زمین به طرف دیگر راه داشته باشد. چه میشود؟

میدانیم که کندن چاهی از یک طرف زمین و رسیدن به طرف دیگر زمین با گذشتن از هسته زمین غیر ممکن است. زیرا علاوه بر بزرگی بیش از اندازه قطر زمین, حرارت موجود در هسته بسیار زیاد است. اما فرض کنید این امکان وجود داشت که ما با کندن چاه و ایجاد تونل از یک طرف زمین به طرف دیگر دسترسی پیدا کنیم. حال با پریدن به داخل این چاه چه اتفاقی می افتد؟

در ابتدا ما با سرعت و شتاب زیادی به داخل زمین کشیده میشویم. اما هر چه به مرکز زمین نزدیک تر میشویم با وجود افزایش سرعت, از شتاب ما کاسته میشود. تا زمانی که به مرکز زمین برسیم.  در نقطه مرکزی زمین به دلیل اینکه جرم زمین تقریبا بطور یکنواخت در اطراف ما پراکنده شده است دیگر جاذبه ای بر روی ما اثر نمیکند. یعنی جاذبه هر نقطه زمین در اطراف ما با جاذبه نقطه مقابل آن در طرف دیگر همدیگر را خنثی میکنند. بدین ترتیب نیروی جاذبه برآیند بر بدن ما صفر خواهد بود. یعنی شتاب صفر میشود. اما با توجه به سرعت بالایی که در طول مسیر از سطح زمین به مرکز زمین بدست آوردیم ما همانطور با سرعت راه خود را به طرف دیگر زمین ادامه خواهیم داد. اما در این قسمت از مسیر جاذبه زمین ما را مجددا میخواهد به سمت مرکز زمین بکشد. یعنی شتاب منفی بر بدن ما وارد میکند. هر چه ما از مرکز زمین دورتر میشویم مقدار این شتاب منفی بیشتر میشود که همین باعث کاهش سرعت حرکت ما به سمت دیگر زمین میشود. تا جایی که به سطح طرف دیگر زمین برسیم. در این مرحله سرعت ما صفر میشود. اما ماجرا به همین جا ختم نخواهد شد و دوباره به دلیل جاذبه به سمت مرکز زمین کشیده خواهیم شد. و مجددا همانند قبل به طرف دیگر میرسیم. یعنی این حرکت تا بینهایت ادامه خواهد داشت.

اما یک سوال دیگر باقی میماند:

فکر میکنید یک رفت و برگشت به طرف دیگر زمین با چنین چاه فرضی چقدر طول خواهد کشید؟

با محاسبه سرعت و شتاب اعمال شده بر جسم در طول مسیر و با دانستن اینکه قطر کره زمین حدودا ۱۲۷۰۰ کیلومتر است برای یک مسیر تقریبا ۴۲ دقیقه طول میشکد که یعنی برای رفت و برگشت به طرف دیگر زمین تنها ۸۴ دقیقه یا ۱ ساعت و ۲۴ دقیقه زمان نیاز است! یعنی فرض کنید شما با یک سقوط ۴۲ دقیقه ای به طرف دیگر زمین سفر خواهید کرد!!!