如果把地球直线挖通人跳进去会摔死吗还是会掉到另一端

我要新鲜事2023-10-29 19:55:460阅

在2021年电影《哥斯拉大战金刚》中，导演为观众呈现了一个令人神往的地心世界，引发了人们对地球内部的好奇。尽管这一构想在科学角度来看并不现实，但地心世界的概念一直以来都吸引着众多科学家和小说家的兴趣。

一、地球引力和速度

地球上的一切物体都受到引力的作用，这是由地球的质量造成的。因此，无论站在地球的哪个地方，人都会受到地心方向的引力，即重力。随着人离地心越来越近，所受引力会逐渐减小，因为只有离地心更近的地球质量会对人产生指向地心的引力。地球上的重力加速度大约为9.8米/秒2，这意味着一个物体从高处自由下落时，每秒钟速度会增加9.8米/秒。

二、地心旅程的理想状态

在理想状态下，一个人跳入地球的穿越通道，他会沿着通道自由下落，并在到达地心时速度减为零。这是因为在地心，各个方向施加在人身上的力是平衡的，人处于完全失重的状态。人在地心的速度达到最大，然后再沿通道脱离，随着重力逐渐减小，速度会再次降为零。这一过程总共需要约85分钟，这个时间刚好是以地球的第一宇宙速度绕地球一圈所需的时间。

三、非理想状态下的复杂性

在非理想状态下，考虑到大气阻力的存在，情况会更为复杂。在有恒定重力和均匀大气压的情况下，一个人的终端速度大约是56米/秒，这是阻力与重力平衡时的速度。一个人跳入地球的通道，首先会加速到终端速度，然后再逐渐减速。根据自由落体的速度公式，一个人在到达地心时的速度应该为零。然而，在地心附近，人的速度可能再次增加，因为重力会在不同的地点产生不同的影响。这是因为地球各地的密度和成分不同，导致重力的变化不均匀。

四、地球内部的复杂性

进一步考虑到地球内部的复杂性，地心旅程的情况变得更加复杂。地球内部的压力和密度随深度而变化，因此地心通道附近的地球物质也会有所不同。地球物理学家曾合作制定了初步参考地球模型（PREM），展示了地球的平均属性与行星半径的函数关系。根据这个模型，重力在接近地心时会有所增加，这意味着一个人可能不会以零速度从地心出来。因此，在考虑到实际地球情况的情况下，一个人在地心旅程中可能会遇到更多未知的挑战。