Să ne imaginăm că săpăm un tunel prin centrul Pământului, unind două părţi diametral opuse ale planetei. Lungimea acestui tunel, dacă ne imaginăm că unim cei doi poli, unde raza este un pic mai mică decât la ecuator, va fi de circa 12.700 km. Pentru a simplifica lucrurile, trebuie să ne imaginăm că eliminăm inclusiv aerul din tunel, pentru ca un corp care va călători în tunelul nostru (cum ar fi un tren gravitaţional al viitorului) să nu întâmpine frecarea cu aerul.
Un corp aruncat în tunel va ajunge în centrul planetei în 21 de minute. Va avea o viteză de circa 28 de mii km/h. La jumătatea distanţei faţă de centrul Pământului viteza va fi deja de circa 24 de mii km/h. Corpul îşi va continua deplasarea până va ajunge în cealaltă parte a Terrei, unde se va opri din cauza gravitaţiei, după care va începe mişcarea către punctul iniţial, trecând din nou prin centrul Pământului la viteza amintită.
Aşadar, o călătorie dintr-o parte în alta a planetei, de la un pol la altul, printr-un ipotetic tunel, va dura 42 de minute.
Una dintre ciudăţeniile modului în care funcţionează gravitaţia este următoarea: nu contează de unde dăm drumul corpului către centrul planetei, de la suprafaţă ori de la 50 km adâncime, timpul necesar pentru a ajunge la centrul Pământului va fi acelaşi: 21 de minute!
Iată mai jos o reprezentare grafică a deplasării a cinci corpuri (aflate la diferite distanţe de centru) în interiorul tunelului.
· Deplasarea în spaţiu-timp
Deplasarea "reală" a unui corp în univers are loc nu doar în spaţiu, ci în spaţiu-timp. Dacă nu eşti familiar cu acest concept, citeşte articolul nostru: Ce este spaţiu-timpul?
Iată mai jos mişcarea în spaţiu-timp a celor cinci bile pe care le-aţi văzut mai sus aflate în stare de mişcare ori în repaus în tunel.
· Este posibil să construim un asemenea tunel?
Din păcate nu poate fi vorba despre un asemenea tunel în realitate. Iar problemele nu sunt de natură inginerească neapărat. Interiorul Pământului arată complet diferit de suprafaţa acestuia.
Nucleul exterior al planetei este format din fier topit, care se roteşte şi formează câmpul magnetic al Terrei, temperatura nucleului fiind în jur de 5.500 oC. Nucleul interior este solid, având în chiar centrul acestuia, după unele studii, o materie lichidă.
Structura internă a Pământului. Sursa: wikipedia.org
Nu a ajuns nimeni să sondeze nucleul Pământului. În fapt, cel mai adânc tunel săpat de om (proiect sovietic început în 1970 şi terminat în 1989 în Peninsula Kola) are 12.226 m şi un diametru de 23 de cm.
Dar dacă nu săpăm tunelul direct către centrul Pământului? Ar fi posibil un tunel care să unească, să zicem, Bucureștiul de Paris? În teorie, desigur, ar fi posibil, dar, cel puţin astăzi, nu există tehnologia care să asigure construirea în siguranţă a unui asemenea tunel.
O altă problemă pentru un constructor al viitorului va fi presiunea enormă care va fi exercitată asupra pereţilor tunelului de către masa de rocă din jurul acestuia.
Surse:
· University of Pittsburgh
· HowStuffWorks
· Animaţii: University of Pittsburgh
