Wil je er echt even helemaal tussenuit? Het verste dat je van huis kunt reizen (en toch op aarde kunt blijven) is ongeveer 7, 900 mijl (12, 700 kilometer) recht naar beneden, maar je moet een heel eind reizen om er te komen:12, 450 mijl (20, 036 kilometer) over land en zee.

Waarom niet een kortere weg nemen, recht naar beneden? Je bent er in ongeveer 42 minuten - dat is kort genoeg voor een lange lunch, ervan uitgaande dat je Mole Men kunt vermijden, prehistorische reptielen en onderwereldbewoners onderweg. Toegekend, de meeste Amerikanen zouden in de Indische Oceaan belanden, maar Chilenen konden authentiek Chinees eten, en Kiwi's konden genieten van Spaanse tapas voor thee [bronnen:NOVA; Shegelski].

Natuurlijk, je zou een zware rit krijgen. Eerst, je zou door 22-44 mijl (35-70 kilometer) continentale korst (3-6 mijl/5-10 kilometer op de oceaanbodem) moeten gaan, gevolgd door 1, 800 mijl (2, 900 kilometer) mantel. Daarna, je zou een Mars-grote buitenste kern van vloeibaar ijzer moeten doorkruisen die zo heet is als het oppervlak van de zon (10, 000 graden F, of 5, 500 graden C), dan een solide binnenkern ter grootte van een maan, en, sommige studies suggereren, een vloeibare binnenste kern [bronnen:Angier; Locke; NOVA].

Laten we voor het argument (en om te overleven) doen alsof de aarde een koude is, uniform, inerte bal van steen. Terwijl we toch bezig zijn, laten we luchtweerstand negeren.

Op het aardoppervlak, de zwaartekracht trekt aan ons met 9,8 meter per seconde in het kwadraat. Dat betekent dat, voor elke seconde dat je valt, je versnelt met 32 ​​voet per seconde - maar alleen in de buurt van het aardoppervlak. Zwaartekracht is een functie van massa, en massa is een eigenschap van materie. Op het oppervlak, alle materie van de aarde ligt onder je voeten, maar, als je valt, meer en meer ervan omringt je, zijn eigen zwaartekracht uitoefent. Deze horizontale sleepboten compenseren elkaar en heffen elkaar op, maar het toenemende aandeel massa boven je hoofd oefent een groeiende tegenkracht uit op de evenredig afnemende massa eronder, dus je versnelling vertraagt ​​​​naarmate je de kern nadert. In het centrum van de planeet, je versnelling als gevolg van de zwaartekracht is nul - de massa van de aarde omringt je, de zwaartekracht valt weg en je bent gewichtloos [bronnen:Locke; Singh].

Je beweegt nog steeds met een geweldige clip, Hoewel, dus verwacht daar niet te stoppen. Halverwege het centrum, je snelheid bereikt 15, 000 mph (24, 000 km/u); 21 minuten na het inspringen, je blaast langs het centrum op 18, 000 mph (29, 000 km/u). Nog eens 21 minuten later, met de zwaartekracht die je vertraagt ​​terwijl je gaat, je bereikt de andere kant en stopt even in de lucht. Tenzij iemand je betrapt, je gaat dan terug zoals je gekomen bent en begint helemaal opnieuw. In ons geïdealiseerde geval, dit zal voor onbepaalde tijd doorgaan, als een slinger of een veer, in een proces genaamd harmonische beweging [bronnen:vlecht; Sjegelski; UCSB].

Natuurlijk, de realiteit heeft de neiging om zelfs de beste gedachte-experimenten binnen te dringen.

De werkelijkheid dringt binnen op planeet aarde

Nu we in een geïdealiseerde bal van steen zijn gedoken, laten we het een beetje ingewikkeld maken met de realiteit.

Onder druk: Het boren van een tunnel door de aarde zou het overwinnen van de verbijsterende druk vereisen die wordt uitgeoefend door 6,6 sextiljoen ton gesteente dat naar binnen drukt - dat komt neer op ongeveer 3 miljoen keer de druk op zeeniveau [bronnen:Locke; Vlecht; UCSB].

Je gaat dat gewicht dragen: Een tunnel 25 voet, of 7,6 meter breed (iets kleiner dan de Chunnel) zou 20 miljard kubieke voet (578 miljoen kubieke meter) rots verplaatsen. Dat is veel steen.

Het begint hier warm te worden: Het binnenste van de aarde is duizelingwekkend heet door een aantal factoren, inclusief kinetische energie van formatieve effecten, zwaartekracht compressiekrachten, interne wrijving en radioactief verval [bron:Plait]. In feite, de korst alleen is heet genoeg om de huidige tunneltechnologie te verslaan:het diepste gat ooit gegraven, het Kola Superdeep Boorgat in Rusland, 40 bereikt, 230 voet (12, 262 meter) - slechts een fractie van de weg door de korst - voordat hij bezwijkt voor hoge temperaturen. Wetenschappers hebben gaten in de oceaanbodem geboord die dichter bij de mantel reiken, echter [bronnen:Fisher; Levitt; Santoski; UCSB].

Massa-effect: Korstmassavariaties veroorzaakt door bergen en zeetroggen verbleken naast de verschillende dichtheden van de binnenlagen van de aarde, die dichter worden als je naar de kern gaat. Bijgevolg, je versnelling zou meer variëren dan we beschreven [bronnen:Reich; Singh; UCSB].

Fatale aantrekkingskracht: Vanwege het Coriolis-effect en het impulsmoment, je zijwaartse beweging zal je tegen een muur dragen voordat je vreselijk ver in de schacht komt.

Om te begrijpen waarom, beschouw een gat geboord op de evenaar. Of je nu op het aardoppervlak staat of in de buurt van de kern, je voltooit elke 24 uur een omwenteling, maar je legt niet dezelfde afstand af:aan de oppervlakte, je reist 24, 900 mijl (40, 000 kilometer), terwijl, halverwege de kern, je reist de helft van die afstand. Je zou die 1 behouden 000 mph (1, 600 km/u) oostwaartse beweging terwijl je viel, terwijl de muren om je heen steeds langzamer naar het oosten zouden bewegen, waardoor je ze tegen het lijf loopt.

Om jezelf wat steenslag te besparen, je zou van paal tot paal kunnen boren, waar Coriolis geen effect heeft. Echter, zonne- en maanzwaartekracht, die ook satellieten in een baan om de aarde verstoren, zou je uiteindelijk toch de tunnelmuur in trekken [bron:Darling].

Een gevoelige snaar raken: Leuk weetje:een rechte lijn van een willekeurig punt naar een ander punt door de planeet zou net zoveel tijd nodig hebben om door te vallen als een tunnel door het centrum van de aarde. Hoewel de tunnel korter zou zijn, de zwaartekracht zou minder versnelling uitoefenen en de reis zou langer duren [bronnen:Plait; Shegelski].

Aan de positieve kant, als je van de reis een toeristische attractie of een hele lange metro wilt maken, de brandstofkosten zouden verwaarloosbaar zijn.

Veel meer informatie

Opmerking van de auteur

Politici spuien graag uit dat we geen geld moeten uitgeven aan ruimte, terwijl zoveel problemen hier op de thuisplaneet moeten worden opgelost. Ik ben het sterk oneens, maar misschien zou een diepgaande verkenning van de aarde een compromis kunnen bieden. Om de oceaanbodem te verkennen, lagere korst of mantel vereist technologie die vergelijkbaar is met ruimtevlucht - in sommige opzichten, het is moeilijker — en zou vergelijkbare economische, educatieve en technologische voordelen.

Op veel manieren, we weten meer over de maan dan over onze eigen oceanen, of over het binnenste van de aarde. Het wordt hoog tijd dat we dat veranderen.

gerelateerde artikelen

• 10 ongelooflijke gaten
• Heeft de rotatie van de aarde invloed op toiletten en honkbalspellen?
• Hoe werd het supercontinent Pangaea zeven afzonderlijke continenten?
• Hoe werkt zwaartekracht?
• Hoe aardbevingen werken
• Hoe offshore boren werkt
• Hoe vulkanen werken

bronnen

• bozer, Natalie. "Het raadsel 1, 800 mijl onder ons." The New York Times. 28 mei 2012. (5 okt. 2012) http://www.nytimes.com/2012/05/29/science/earths-core-the-enigma-1800-miles-below-us.html?pagewanted=all&_r=0
• Liefje, David. "The Complete Book of Spaceflight:van Apollo 1 tot Zero Gravity." Willy. 8 november 2002.
• Visser, Richard. "De zoektocht om 's werelds diepste gat te boren." Nieuwe wetenschapper. 5 juli 2012. (5 okt. 2012) http://www.newscientist.com/gallery/deepest-drilling
• Gratis kaarthulpmiddelen. "Tunnel naar de andere kant van de aarde." (4 okt. 2012) http://www.freemaptools.com/tunnel-to-other-side-of-the-earth.htm
• Levitt, Tom. "De missie van $ 1 miljard om de aardmantel te bereiken." CNN. 2 oktober 2012. (4 okt. 2012) http://www.cnn.com/2012/10/01/tech/mantle-earth-drill-mission/index.html?hpt=hp_t3
• Locke, Susannah F. "Ter info:als ik door de aarde viel, Wat zou er in het centrum gebeuren?" Popular Science. 22 februari, 2011. (5 okt. 2012) http://www.popsci.com/science/article/2011-02/fyi-if-i-fell-through-earth-what-would-happen-center
• Nasa. "Aarde Factsheet." 17 november 2010. (4 okt. 2012) http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html
• NOVA Wetenschap NU. "Reis door het middelpunt van de aarde." 10 juni 2008. (3 okt. 2012) http://www.youtube.com/watch?v=wuHau1LTH8Y
• Vlecht, Fil. "Tien dingen die je niet weet over de aarde." Ontdek Tijdschrift. 8 september 2008. (4 okt. 2012) http://blogs.discovermagazine.com/badastronomy/2008/09/08/ten-things-you-dont-know-about-the-earth/
• Rijk, Henry. "Wat als de aarde hol was?" Minute natuurkunde/Vsauce. 26 augustus 2012. (5 okt. 2012) http://youtu.be/jN-FfJKgis8
• Robbins. "De kanaal tunnel." (4 okt. 2012) http://www.robbinstbm.com/case-study/the-channel-tunnel/
• Robertson, Eugene C. "Het binnenste van de aarde." Amerikaanse geologische dienst. 14 januari 2011. (5 okt. 2012) http://pubs.usgs.gov/gip/interior/
• Sjegelski, Markering. "Zou je helemaal door een theoretisch gat in de aarde vallen?" Wetenschappelijke Amerikaan. 21 april 2003. (5 okt. 2012) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=would-you-fall-all-the-wa
• Singh, Sunil Kumar. "Zwaartekracht." 26 september 2007. (3 okt. 2012) http://cnx.org/content/m15087/latest/
• UCSB Wetenschapslijn. "Als ik een gat zou graven tot in de kern van de aarde, dan springen, Zou ik drijven omdat de zwaartekracht allemaal op één plek samenkomt?" (5 oktober, 2012) http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=3224