假如你挖了一個洞到中國，然后跳了進(jìn)去

［美］科迪·卡西迪 保羅·多赫蒂

在你一生中的某個時刻，可能在很早的時候，你試圖挖一個洞一直挖到中國。你或許甚至還完成了一點工作量，有三四英尺，具體取決于你所在沙灘上的沙子類型。

但是現(xiàn)在你長大了，變得更加堅決。所以讓我們假設(shè)你下次去海邊的時候，成功地在上次失敗的地方挖了一個洞，穿透了這個星球，一直通到8000英里的另一頭。然后你跳了進(jìn)去。

那么會發(fā)生什么呢？

我們的星球的外部自轉(zhuǎn)的速度，比內(nèi)部快多了——就像一架旋轉(zhuǎn)木馬一樣。站在夏威夷的沙灘上，比在地核的位置，每小時自轉(zhuǎn)速度要快800英里。結(jié)果就是，當(dāng)你跳進(jìn)你的洞里，你會在下降的時候，摩擦到這個洞的墻壁。

下降的速度慢的話，這種摩擦只會留下一些皮肉擦傷，但是速度快的話，在自由落體的情況下，擦傷會嚴(yán)重到磨掉你的皮膚和骨頭，直到你變成一團(tuán)下降的肉漿。

如果想要避免摩擦至死，聰明的做法是從兩極處開始挖洞，這兩處地方，地球表面的自轉(zhuǎn)速度跟地核處是一樣的。

那是第一步，但是摩擦至死并不是令跳進(jìn)這種穿越地球的洞變得危險的唯一原因。

在海平面的高度，人類身體呈矛形的終端速度差不多是每小時200英里。在這種速度下，要穿越8000英里的距離，需要40小時。換言之，你訂機(jī)票然后進(jìn)行換乘再到達(dá)博茨瓦納比你跳進(jìn)洞里快多了。但是讓我們假設(shè)你不著急，你能接受40小時的漫長時間，即使如此，你仍然做不到平安到達(dá)。

幾秒內(nèi)你就會開始減速，這有兩個原因。

首先，在你接近地球的核心時，地表對你的拉力會減小，這意味著你的體重會變輕，然后下降的速度會變慢。但是第二個原因才更危險，那就是空氣的密度。

喜馬拉雅山的主峰是地球上的最高點，約有29000英尺高。在這么高海拔的地方，你頭頂上的大氣更少，結(jié)果就是，空氣很稀薄，只有經(jīng)過訓(xùn)練的人才能活下來。

當(dāng)你朝著相反的方向走的時候，相反的情況會發(fā)生。

更多的大氣在你的前方，它會壓縮你前進(jìn)路上的空氣。在你只下降了60英里的時候——這還不到全部行程的1%——空氣會變得像水那么稠密。有一段時間，你會沉下去，但是最終你會到達(dá)一個平衡點，此時的空氣密度跟你的身體密度一樣大。所以在此處你會停滯下來，永遠(yuǎn)“飄”在地球內(nèi)部。

很明顯，我們需要對你的沙洞做一些設(shè)計上的更改。對空氣密度的解決方法是，把這個隧道里的所有空氣抽出來，封住兩端，將它變成一個很長的真空隧道。這既解決了飄浮問題，也解決了速度太慢的問題，因為現(xiàn)在你會以每小時18000英里的速度，尖叫著穿越地球內(nèi)部，而不會再卡在中途了。

不幸的是，你的隧道仍然不安全，因為俄羅斯人挖世界上最大的沙洞時，證明了地球內(nèi)部有熱度的問題。

俄羅斯沙洞被稱為“科拉超深鉆孔”。這是一個長達(dá)20多年的大型工程的結(jié)果，開始于1970年，目的只是看看他們能挖到多深。他們挖到了40000英尺，那時極端的熱熔化了他們鉆孔設(shè)備的焊接處，工程被迫停了下來。盡管他們只挖了0.1%的長度，但溫度已經(jīng)到了近356華氏度那么高。

根據(jù)拇指規(guī)則，我們將數(shù)據(jù)簡單化，你每挖100英尺，地球的溫度會上升1華氏度，這意味著在下降2秒以后，你能感覺到溫度上升了差不多1華氏度。這不是什么大問題，但是在你的新的真空隧道里，你加速得很快。

在3秒以后，你會感到隧道里的溫度上升了3華氏度，30秒以后，就會像在烤箱里一樣熱了。你會覺得很不舒服，但是你會堅持很長時間，長到令人驚訝的程度。在18世紀(jì)，英國人查爾斯·布萊格登爵士將一個房間加熱到200多華氏度，他在里面坐了15分鐘，然后毫發(fā)無損地走了出來。但是布萊格登并不是在一個溫度逐漸上升的房間里，這跟你的隧道不一樣。在30秒以后，你可能還活著，但是隧道會持續(xù)升溫。又過了30秒以后，你就行進(jìn)了13英里，而溫度會高達(dá)1000華氏度。如果你帶上一塊半加工的比薩，那么此時比薩就可以直接吃了，你也會被烤熟。

但是情況會變得更糟，甚至連你的尸體都到不了地球的另一頭。

地球核心處有11000華氏度，比太陽表面的溫度都高。在這種溫度下，你的身體會瞬間蒸發(fā)，這意味著你的電子會從你的原子上脫離出來，你會變成一團(tuán)等離子體。

所以我們需要對你的隧道進(jìn)行另一番設(shè)計上的修改。我們需要對它進(jìn)行隔熱處理，并且要完成得非常好（這不可能）。你能成功嗎？

假設(shè)你沒有撞擊到隧道的墻壁——那會讓你減速，并且讓你沒法到達(dá)另一頭——你會在19分鐘多的時間內(nèi)到達(dá)地球核心，然后以每小時18000英里的速度繼續(xù)降落。一旦你穿過了地核，你會開始減速，因為地球會開始使用拉力拉你回去。就像游樂場上的秋千，你的動量會把你拉回到你最開始的高度——在隧道里的情況下，是你出發(fā)的地方。

所以如果你忽略掉在極端高溫下挖洞和抵抗地球內(nèi)核的壓力這些不可能完成的任務(wù)（在現(xiàn)有的科技手段下），你能到達(dá)地球的另一頭嗎？事實上，可以！大約38分鐘11秒以后，你會到達(dá)地球的另一頭。記得在到達(dá)的時候，要抓住地面。

如果沒能抓住，你會將整個過程再來一遍。

（白丁儒摘自《假如你跳進(jìn)一個黑洞里》湖南科學(xué)技術(shù)出版社）

【素材運用】雖然只是假設(shè)，但一切都是基于事實進(jìn)行的推理，能否成功并不重要，重要的是，只要敢于想，而且能夠積極主動鍥而不舍地追求，那么有朝一日，也許這假設(shè)就會變成現(xiàn)實。無數(shù)事實都證明了這一點，“飛機(jī)上天”“人類登月”“火星探索”……人類把一個個不可能變?yōu)榭赡??？茖W(xué)能不斷進(jìn)步，就在于能夠幻想，能夠假設(shè)。

【速用名言】

1.人的天職在勇于探索真理。——波蘭天文學(xué)家 哥白尼

2.想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界的一切，推動著進(jìn)步，并且是知識進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說，想象力是科學(xué)研究中的實在因素。——美國、瑞士物理學(xué)家愛因斯坦

【適用話題】大膽幻想；不懈探索；相信科學(xué)

（特約教師 王緒春）