پاسخ علمی به یک خیال قدیمی؛ اگر تا مرکز زمین تونل بزنیم، چه بر سر بدن ما می‌آید؟

راز بقا: ایده‌ی حفر تونل از سطح زمین تا مرکز آن، مدت‌هاست ذهن دانشمندان، مهندسان و علاقه‌مندان به علوم را به خود مشغول کرده است. این ایده در نگاه اول شبیه داستان‌های علمی-تخیلی به نظر می‌رسد، اما بررسی علمی آن به ما کمک می‌کند تا با قوانین فیزیک و زمین‌شناسی بهتر آشنا شویم.

دما و فشار در مرکز زمین

به گزارش راز بقا، زمین از چند لایه اصلی تشکیل شده است: پوسته، گوشته، هسته‌ی بیرونی و هسته‌ی داخلی. هرچه به مرکز زمین نزدیک‌تر شویم، دما و فشار افزایش می‌یابد. دمای هسته‌ی داخلی زمین حدود ۵۰۰۰ تا ۶۰۰۰ درجه سانتی‌گراد است، یعنی داغ‌تر از سطح خورشید! فشار نیز حدود ۳۶ میلیون اتمسفر است. این شرایط به‌تنهایی باعث می‌شود هر تونل و تجهیزاتی که ساخته شود، تحت نابودی سریع قرار گیرد.

نیروی گرانش و سقوط آزاد

اگر بتوانیم تونلی مستقیم به مرکز زمین حفر کنیم و فرض کنیم که هوا و فشار را مدیریت کرده‌ایم، چه اتفاقی برای کسی که داخل تونل سقوط کند، می‌افتد؟ نیروی گرانش در ابتدا شما را به سمت پایین می‌کشد، اما هرچه به مرکز نزدیک می‌شوید، جرم بالای شما کمتر شده و نیروی گرانش کاهش می‌یابد. به گزارش راز بقا درست در مرکز زمین، گرانش تقریباً صفر است! بنابراین کسی که سقوط می‌کند، ابتدا شتاب می‌گیرد، اما به مرکز که می‌رسد، به حالت بی‌وزنی می‌رسد و از آنجا شروع به حرکت به سمت دیگر تونل می‌کند. این حرکت شبیه به یک نوسان ساده بین دو سمت تونل است و بدون مقاومت هوا، فرد چند بار بین دو طرف تونل نوسان می‌کند تا نهایتاً آرام گیرد.

برای مطالعه بیش‌تر بخوانید:

نگاهی به درون ۹ سیاره منظومه شمسی؛ اگر هر سیاره را از وسط نصف کنیم، در قلب آن چه اسراری پنهان است؟

اگر سفر در زمان ممکن باشد، چرا کسی از آینده به گذشته نیامده است؟

اگر تمام انسان‌ها همزمان و در یک لحظه بالا و پایین بپرند چه اتفاقی برای سیاره زمین می‌افتد؟

مقاومت هوا و اصطکاک

در دنیای واقعی، هوای تونل باعث اصطکاک و مقاومت شدید می‌شود. سقوط آزاد در چنین تونلی بدون تهویه و کاهش فشار هوا، شبیه سقوط در سیالی بسیار چسبناک خواهد بود. در نتیجه، قبل از رسیدن به مرکز زمین، فرد یا جسم به دلیل اصطکاک شدید متوقف می‌شود و حتی ممکن است دچار حرارت شدید ناشی از اصطکاک شود.

مواد زمین و مشکلات ساخت

به گزارش راز بقا زمین از سنگ‌های سخت، مواد مذاب و فلزات داغ تشکیل شده است. حفر تونل از سطح زمین تا هسته، نیازمند فناوری‌هایی است که حتی امروز هم وجود ندارند. دستگاه‌های حفاری مدرن توانایی عبور از سنگ‌ها و فشار‌های سطحی را دارند، اما عبور از گوشته مذاب و هسته‌ی فلزی غیرممکن است. علاوه بر این، فشار‌های داخلی زمین می‌تواند باعث ریزش تونل شود یا حتی فعالیت‌های لرزه‌ای و آتشفشانی ایجاد کند.

پیامد‌های علمی و آموزشی

اگر روزی بتوان چنین تونلی ساخت (حتی فرضی)، مزایای علمی زیادی خواهد داشت. دانشمندان می‌توانند مستقیماً به بررسی لایه‌های زمین بپردازند، اطلاعات دقیقی از هسته، دما، فشار و ترکیبات شیمیایی زمین به دست آورند و مدل‌های زمین‌شناسی را بهبود بخشند. همچنین این تونل می‌تواند ابزار آموزشی جذابی برای توضیح قوانین فیزیک، گرانش و نوسانات در سیالات باشد.

ایده‌ی حفر یک تونل تا مرکز زمین، جذاب و هیجان‌انگیز است، اما با فناوری امروز عملاً غیرممکن است. حتی اگر بتوان آن را ساخت، فشار و دما چنان شدید است که هرگونه سقوط آزاد یا کاوش انسانی به شدت محدود خواهد شد. با این حال، بررسی علمی این ایده به ما کمک می‌کند قوانین گرانش، فشار و دما را بهتر درک کنیم و تخیل علمی‌مان را تقویت کنیم.