Yeryüzünde dipsiz bir çukur kazabilir misin? Dünyayı kazdıktan sonra nasıl geçebilirim?
Amerikan kırsalında çeşitli manzara noktaları bulunabilir; bunların arasında en yaygın manzara noktası, gerçekte yalnızca onlarca metre aşağıya inen "dipsiz çukur" dur. Sık sık tuhaf iddialar ortaya çıksa da, yakından incelendiğinde bunlar şehir efsanelerinden veya aldatmacalarından başka bir şey değildir. Gerçekten çok sayıda derin delik var, ancak hiçbiri gerçekten dipsiz değil. Aslında, en derin bile yer kabuğunun altına asla girmemiştir. Daha derin bir şey elde etmek için hayal gücümüzü kullanmalıyız!
Mamut Mağarası, dipsiz bir çukur gibi görünen şeyin muhteşem bir görüntüsünü sunar, ancak gerçekte derinliği sadece onlarca metredir. Resim: Kamu malı
Boko Park-Bilimin Popülerleştirilmesi: Gerçek bir dipsiz çukur için, aşağı doğru, kabuk, manto, iç ve dış çekirdekler boyunca dünyanın merkezine ve ardından dünyanın diğer tarafına uzanan silindirik bir şaft varmış gibi davranmalıyız. Dünyayı, bir basketbol topu büyüklüğünde küresel bir ekmeğe sonsuzca küçülttüğünüzü hayal edin. Ekmeği topun ortasına doğru taşımakla aynı şeyi hissetmek için daha uzun bir çubuk kullanıyorsunuz, ama durum bu olabilir mi? Açıkçası hayır!
Dünya haritası, dünyanın benzer yansıma haritasına karşılık gelir. Doğrudan dünyanın merkezinde bir delik açmak istiyorsanız, bu örtüşen haritalar diğer taraftan nereden çıkacağınızı gösterecektir. Resim: Wikimedia commons kullanıcısı Cmglee
Doğrudan dünyanın merkezinden geçip diğer taraftan çıkarsanız, mevcut konumdaki ilgili noktaya karşılık gelen nokta denir. Bu, çok fazla hayal gücü gerektirir, çünkü dünyanın merkezine hareket ederken, sıcaklık ve basınç anormal derecede yükselmeye başlar. Dünyanın dış çekirdeği sıvı hale gelir ve erir ve iç çekirdek, 4000 ° F'yi (2200 ° C) aşan sıcaklıklarla oldukça radyoaktiftir. Çok sıcaktır ve bilinen hemen hemen tüm malzemeleri eritebilir, kaynatabilir veya yüceltebilir.
Karbon nanotüpler ve grafen gibi nanomateryaller sadece bilimsel veya endüstriyel açıdan ilgi çekici olmakla kalmaz, bazen güzel yapılar oluşturabilir ve elektron mikroskobu altında büyüleyici bir nano dünya görülebilir. Sergilenen yapıların her biri milimetrenin binde biri kadardır ve binlerce nanopartikülden oluşmaktadır. Resim: Michael De Volder / Cambridge
Bu nedenle, insanları direk olarak dünyanın merkezinden geçen silindirik bir eksen üzerinde sabitleyebilecek bir şey inşa etmek gerekir. Grafen, karbon bağının özel bir şeklidir ve kırılması elmastan bile daha zor olduğu için iyi bir aday olabilir. Grafen, içi boş olan karbon nanotüpler şeklinde üretilebilir. Bu sadece dipsiz çukurların duvarlarını örtmek için değil, yeterince soğutulabilirse yeryüzünün iç katmanlarını tıkayabilecektir. Grafen nanotüplerden (sıvı helyum gibi) ultra soğuk sıvıları pompalamak ve dolaştırmak yeterli olabilir.
Felix Baumgartner, insanların hayatta kaldığı serbest düşme mesafesi 36 kilometre olarak dünya rekoru kırdı. Dünyanın bir ucundan diğer ucuna seyahat etmek yolculuğun yüzlerce kez alır. Resim: Democratic Underground / E. Siegel'den anon-y-moose
Tüm dünyada sabit bir tünel oluşturulabilirse, gerçek bir dipsiz çukur yaratabilecektir. Bu delikten geçen yolculuk, dünyanın en uzun paraşütle atlamasını önemsiz bir yazı tura atışı gibi gösterecek. Felix Baumgartner 36 kilometre yol kat etmiş olsa da, dipsiz bir çukurda yapılacak bir yolculuk sizi dünyanın bir tarafından diğerine 12.000 kilometreden fazla götürür. Sadece paraşüt gibi atlarsanız, paraşütünüz olsun ya da olmasın, yolculukta fazla ileri gitmezsiniz.Tabii ki tüm şartlar yerine getirilir, gerisi içgüdülerinize mi bağlıdır?
Bir disk, silindir veya küre döndüğünde, tüm nesne aynı açısal hıza sahiptir, ancak merkezi dönme ekseninden farklı mesafelerde farklı doğrusal hızlara sahiptir (dolayısıyla farklı hızlar). Merkeze hareket ederseniz, hızı azaltmanız gerekir, aksi takdirde aynı açısal hızı koruyamazsınız. Resim: Pborys / Wikimedia Commons
Dünya yüzeyine yakın bir yerde, gezegen döndüğünde, atmosfer insanlarla ve dünya yüzeyiyle birlikte saatte yaklaşık 1.000 kilometre hızla hareket eder ve enleme göre değişir. Bu, çoğu normal uygulama için büyük bir sorun değildir, ancak yer kabuğunun yüzeyinden uzaklaşmaya ve iç kısmın derinliklerine gitmeye başladığınızda, yatay yönde çok hızlı hareket ettiğini göreceksiniz. Tüm dünya aynı açısal hızda dönüyor, ancak tıpkı bir döner tabla üzerinde dönen rekor gibi, iç parçaların doğrusal hızı dış parçalardan daha düşüktür, bu da dünyadan düşen birinin kaçınılmaz olarak yana gireceği anlamına gelir. Silindirik borunun duvarına çarptığınızı fark etmeden önce (bu sadece bir zaman meselesidir) çünkü dünya hala dönmektedir (iç dönüş yüzeyden daha yavaştır) atlarsınız. Ama zekiyseniz, bir çözüm olacaktır.
Dünya kendi ekseni etrafında dönerek, dünya boyunca uçtan uca tercih edilen bir "çizgi" verir, dünyanın tüm yükseklik ve derinliklerdeki dönüşünün açısal hızı ve doğrusal hızı sıfırdır. Resim: Wikimedia Commons'ın DNA web yöneticisi; NASA'dan Dünya görüntüsü
Kuzey kutbundan dünyanın merkezinden güney kutbuna doğru dünyanın dönme ekseni boyunca doğrudan bir eksen oluşturun. Artık diferansiyel dönüşün hiçbir etkisi yoktur, Coriolis kuvveti yoktur ve silindirik tüp aynı kaldığı sürece hiçbir şey gerçek bir dipsiz deliğe sahip olmayı engellemez! Böyle dipsiz çukura atlarsan ne olur?
Paraşütçü Lauren Wilkerson, Rosemont, Illinois'deki iFly kapalı hava dalış tesisinde rüzgar tüneli uçuruyor. Direnç, yalnızca hava (veya başka bir ortam) varlığında yerçekimine karşı koyabilir. Onsuz, birisi ulaşana kadar dünyanın merkezine doğru hızlanmaya devam edecek. (Scott Olson / Getty Images)
Hava acele ettiğinde aşağı doğru hızlanmaya başlar. Yaklaşık 7 saniye sonra, kolların ve bacakların konumuna bağlı olarak uç hız saatte 140 ila 210 mile ulaştı. Eksenden aşağı doğru devam ederken, bu hız aslında bir süreliğine biraz artacaktır çünkü dünyanın iç tabakası dış tabakadan daha yoğundur. Ama o zaman yerçekimi zayıflayacak çünkü dünyanın kütlesinin çoğu sizin dışınızda değil sizin dışınızda. Aynı zamanda şaftı dolduran havanın yoğunluğu artacak, bu da büyük ölçüde azalacağı anlamına gelir.
Hava direnci nedeniyle düşüş uzun zaman alacaktır: Dünyanın merkezine ulaşmak için yaklaşık 20 ila 24 saat. Bu, yaklaşık 4.000 mil (veya 6.400 kilometre) uzunluğunda uzun bir yolculuktur. Merkeze ulaştığında, şafttaki hava yoğunluğuna bağlı olarak saatte 30 mil (veya saatte 48 kilometre) gibi küçük bir hızla hareket edecek ve gerçek ağırlık merkezini yalnızca bir milden daha az aşacaktır. Birkaç dakika içinde kendinizi yerçekimi ile dünyanın merkezinde hapsolmuş bulacaksınız.
Belki de Dünya üzerinde kablo döşemek, aksi takdirde gezegenin merkezinde mahsur kalacak insanların dışarı çıkmasına izin verir mi? Bu uzun bir yolculuk olacak. Resim: Colin Bowern / flickr
Dipsiz çukura giren herkes için bu sinir bozucu ama kaçınılmaz bir kaderdir. Ancak bu jeofizik problemi çözmek için başka bir değişiklik yapılabilir. Dünyanın kutuplarından geçen gazla dolu kuyulara bir şeyler atmayın: bunun yerine bir vakum kullanın. Havanın% 100'ü yeryüzünden kutuptan direğe geçen dipsiz delikten dışarı atılabiliyorsa, hızının tek sınırı, fizikçilerin inanılmaz şekillerde hesaplayabilecekleri yerçekimi ile belirlenir.
Yüzeyi ve dünyanın merkezini birbirine bağlayan bir delikten düştüğünüzde, delikte hareketi durduracak ortam olmadığı sürece, dünyanın merkezinde maksimum hıza ulaşana kadar daha hızlı hızlanmaya devam edeceksiniz.
Birincisi, asla nihai hıza ulaşamayacaksınız. Düşüş ne olursa olsun hızlanmaya devam edecek, dünyanın merkezinde 11.000 m / s'den fazla, yaklaşık 40.000 km / s veya 25.000 mph maksimum hıza ulaşacak. Havasız kuyudan dünyanın merkezine yolculuk sadece 22 dakika sürer ve farklı katmanların yoğunluğuna bağlı olarak bazı belirsizlikler vardır. Ayrıca hava direnci olmadığı için enerji kaybı da yaşanmaz.
Dünyanın dönme ekseni boyunca delinmiş ve boşaltılmış bir şaft 45 dakika içinde tek yönlü bir yolculuk anlamına gelirken, bir gidiş-dönüş yaklaşık 90 dakika sürecektir. Resim: Wikimedia Commons'tan Mats Halldin; E. Siegel tarafından yapılan değişiklikler
Dünyanın merkezinden inanılmaz bir hızla geçtiğinizde, dünyanın çekirdeğinden uzaklaşıp dış katmanlardan geçerken yavaşlayacaksınız. Hareketin hızı, dünyanın merkezinden akım mesafesi tarafından tanımlanan kürenin çevrelediği toplam kütleye ve mesafenin (kare) kendisine bağlı olarak hareketle birlikte de değişecektir. Antarktika deniz seviyesinden yaklaşık 2800 metre yüksekte olduğu için (9000 fitten fazla), durana kadar güneş ışığını zar zor görebilir ve sonra geldiğiniz yerden aynı yolculuğa geri dönebilirsiniz. Öyleyse mantonun katmanları, dış çekirdek ve iç çekirdek boyunca, dünyanın merkezinden geçerek ve sonra Kuzey Kutbu'na geri dönmelisiniz. Kuzey Kutbu'na ilk girmenizden yaklaşık bir buçuk saat sonra, başladığınız aynı konumda yeniden görünecektir.
Kuzey Kutbu'na gerçek dipsiz bir çukurdan girerseniz, 90 dakika içinde aynı noktada yeniden ortaya çıkacaktır. Birisi sizin için kürek bırakırsa, tekrar ortaya çıktığınızda onu yakalayabilirsiniz. Resim: coljay72 / CC-BY-SA-3.0
Yukarıda bahsedilen tüm ideal koşullar altında: Kuzey kutbundan güney kutbuna yakın kuzey kutbuna, dünyanın merkezinden geçen gidiş-dönüş yolculuğu, sadece 90 dakikadan az sürer, kabaca ISS'nin dünyanın yörüngesinde döndüğü süre ile aynıdır. . Bir oksijen kaynağı getirdiğiniz sürece, bu durum nedeniyle daha da kötüye gitmeyecektir. Kendinizi yeryüzündeki radyoaktivite ve sıcaklık değişimlerinden uzak tutmayı unutmayın!
Bu makaleyi okuduktan sonra şunu söylemek ister misiniz: Dünyanın ortasında bir delik (dipsiz delik) olsa bile, bu delikten dünyanın diğer tarafına geçmek gerçekten kolay değil! Gerçekte bu ideal koşullara ulaşmak imkansızdır, en azından mevcut teknoloji ve yetenek bu ideal koşullara ulaşamaz, o zaman bu dipsiz çukuru kazmak isteyen insanların tüm hayalleri ancak ideal koşullarda gerçekleşebilir.
