آیا می توان یک تونل به سمت دیگر زمین حفر کرد؟

آیا می توان از یک طرف زمین تونلی حفر کرد و تا مرکز زمین رفت و از سمت دیگر خارج شد؟

واقعاً اگر بشود از یک سمت زمین تونلی ایجاد کرد و به سمت دیگر مسافرت کرد خیلی جذاب است. اما برای عبور از این مسیر، باید حدود 12،700 کیلومتر را طی کنید. اما اگر بخواهید این کار را از روی سطح زمین و دریاها انجام دهید، باید 20،036 کیلومتر را طی کنید.

اما چرا میانبر نزنیم و سریع تر خود را به آن طرف زمین نرسانیم. شما می توانید در عرض 42 دقیقه این مسیر را طی کنید. البته اگر از دست مواد مذاب، خزندگان ماقبل تاریخ و جانداران زیرزمینی جان سالم به در ببرید. علاوه بر این، آمریکایی ها ممکن است از اقیانوس هند سر در بیاورد، مردم شیلی با چینی ها ناهار بخورند و مردم کیوی در اسپانیا چای بنوشند.

البته فراموش نکنید که مسیر دشواری در پیش خواهید داشت. ابتدا باید 35 تا 70 کیلومتر پوسته قاره ای را طی کنید و سپس از 2900 کیلومتر جبه عبور کنید. پس از آن باید از هسته زمین بیرونی عبور کنید که به اندازه کره مریخ است و گرمایی به اندازه خورشید (5500 درجه سانتی‌گراد) که هر نوع فلزی را در لحظه ذوب می کند. پس از آن به هسته درونی و اصلی می رسید که به اندازه ماه است و به شکل یک ماده جامد سخت است.

برای بحث در مورد این موضوع، بیایید تصور کنیم که زمین یک توپ سرد، یکنواخت، و بی حرکت از جنس سنگ است. خوب، حالا که داریم از قوه تخیل خود استفاده می کنیم، بیایید مقاومت هوا را نیز نادیده بگیریم.

زمین با قدرتی معادل 9.8 متر در ثانیه مربع، ما را به سمت خود می کشد. این یعنی به ازای هر یک ثانیه که به سمت زمین سقوط می کنید، به اندازه 9.8 کیلومتر به سرعت شما به سمت زمین افزوده می شود. البته فقط در نزدیکی زمین، جاذبه به این شکل است. جاذبه تابع جرم است و جرم، یکی از خواص ماده است.

بر روی سطح زمین، همه مواد در زیر پای شما قرار دارند و زمانی که زمین می خورید، شما را در بر می گیرند. این برآمدگی های افقی که بر روی زمین وجود دارند، یکدیگر را متعادل می کنند، اما جرمی که در بالای سر شما وجود دارد، تعادل جرم زیرین را به هم می زند. پس زمانی که به هسته زمین نزدیک می شوید، سرعت کشش زمین کمتر می شود. در مرکز زمین، کشش جاذبه نسبت به شما به صفر می رسد. جرم زمین شما را در بر می گیرد و بی وزن خواهید شد. 

البته شما هنوز هم می توانید کمی حرکت کنید، پس انتظار نداشته باشید که در آنجا متوقف شوید. در نیمه راه رسیدن به مرکز، سرعت شما حدود 24،000 کیلومتر بر ساعت خواهد بود؛ 21 دقیقه پس از حرکت به سمت مرکز، با سرعت 29،000 کیلومتر بر ساعت از مرکز عبور خواهید کرد. پس از یک زمان 21 دقیقه ای دیگر، جاذبه زمین از سرعت شما می کاهد و در میانه راه گیر می کنید. باید کسی آن جا باشد و شما را بگیرد. اگر اینگونه نباشد، دوباره به سمت مرکز کشیده می شوید و این اتفاق به طور مداوم تکرار خواهد شد. آنطور که ما تصور کردیم، این حرکت به مانند حرکت یک آونگ، تا ابد ادامه خواهد داشت.

واقعیت بر زمین حکم فرماست

خوب، دیگر خیال پردازی کافیست. اجازه دهید با اضافه کردن واقعیت ها، کمی موضوع را پیچیده تر کنیم.

تحت فشار: حفر یک تونل در داخل زمین نیازمند غلبه بر فشار وحشتناکی است که به اندازه 6.6 میلیارد تریلیون (یعنی حدود 3 میلیون بیشتر از فشار سطح دریا) بر جسم وارد می شود.

هوا دارد کمی گرم می شود: بخش داخلی زمین به اندازه ای داغ است که فکرش را نمی کنید. این گرما به دلیل انرژی جنبشی، نیروهای فشرده سازی گرانشی، اصطکاک داخلی و رادیواکتیو است. در واقع همان پوسته زمین به اندازه کافی داغ هست و اجازه نمی دهد به بخش های بعدی برسیم. عمیق ترین تونلی که تاکنون حفاری شده در روسیه به عمق 12،262 متر بوده است. این رقم تنها بخش بسیار کوچکی از پوسته زمین به شمار می رود. البته دانشمندان توانسته اند در کف اقیانوس ها، تونل هایی را حفر کنند که به جبه نزدیک تر باشد.

اثر جرمی: هر چه به مرکز زمین نزدیک می شویم، فشاری که به وسیله کوه ها و دریاها به بخش داخلی زمین وارد می شود بیشتر می شود و این مسئله کار حفاری را دشوار می کند.

جاذبه مرگبار: مشکل دیگری که برای حفاری وجود دارد، اثر کوریولیس است. به دلیل گردش سیاره به دور خودش، و این که سرعت شما در سطح زمین و داخل زمین یکسان نیست، این مسئله منجر به غیر ممکن شدن عمل حفاری می شود.

یک نکته جالب: سفر از نقطه ای به نقطه دیگر زمین از روی سطح آن، به اندازه عبور از تونل به سمت دیگر زمین، زمان می برد. هرچند که عبور از تونل داخل زمین مسیر کوتاه تری را طی می کند، اما زمان بیشتری نیاز دارد.

البته اگر می خواهید یک تور گردشگری به داخل زمین راه بیندازید، فکر خبدی نخواهد بود. لطفاً هزینه سوخت را هم فراموش نکنید.