如果你从中国脚下挖一个洞,一直挖穿地球,然后跳下去,你会从哪里出来?

很多人小时候都想过这个问题。

有的人说会到美国,有的人说会到地球另一边的某个神秘国家,还有的人干脆想象自己从一个洞跳下去,几小时后从另一个国家“嗖”地钻出来,顺便完成一次不用买机票的环球旅行。

但真实答案,比这个想象更好玩,也更残酷。

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首先,从中国大多数地方往地球正对面挖,通常不会到美国。

如果从北京附近出发,地球另一边大致会落在南美洲阿根廷一带。如果从中国不同城市出发,对应地点会变化,有些会落在南美洲,有些可能落在南太平洋或南大西洋附近。

也就是说,你以为自己能挖到纽约,结果可能挖到阿根廷草原,甚至直接挖进大海。

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这还只是第一个反转。

真正的问题是:你根本挖不过去。

从地表到地心大约6371公里。人类历史上最深的钻孔,也就一万多米。听起来已经很夸张,但换算一下也就是十几公里。跟地球半径比起来,连地球皮都没扎穿。

我们平时站在地面上,觉得脚下就是厚实的大地,好像只要挖掘机够多、钻头够硬、时间够长,总能一路挖到另一边。

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但地球内部不是一块安静的土豆。

越往下,温度越高,压力越大,岩石越难对付。到了深处,环境已经不是普通工程能承受的。钻头会坏,井壁会变形,设备会失控。你不是在挖一条隧道,你是在往一颗行星身体里硬钻。

就算我们开挂,真的挖出了一条穿过地心的直通隧道,事情也不会变得简单。

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因为你跳下去以后,不是像坐滑梯一样轻松穿过地球。

你会先往下掉。

一开始,地球引力把你往地心方向拉,你会不断加速。你越掉越快,像坐一部没有刹车的超级电梯。周围如果是真空,没有空气阻力,理论上你会一路加速到地心附近。

到了地心会发生什么?

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很有意思。

在地球中心,四面八方的质量都在拉你。上面、下面、左边、右边,各个方向的引力大致抵消。你不会被某一个方向继续拉得更强,而是会带着之前的速度冲过去。

你不会停在地心。

你会继续往另一边冲。

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但冲过地心之后,地球引力开始把你往回拉。也就是说,你虽然还在朝出口方向飞,但速度会越来越慢。如果没有空气阻力,你最终会刚好飞到地球另一端的洞口,然后速度降到零。

听起来很完美。

从中国跳下去,在地球另一边冒头,像一场重力版蹦极。

可惜,真实世界不会这么配合。

最大的问题是空气。

如果这条洞里有空气,你在下落过程中会遇到巨大的空气阻力。速度越快,阻力越大。你根本不会像理想模型那样一路加速到很夸张的速度,而是会逐渐达到一个极限速度。

更麻烦的是,洞越深,空气可能被压得越密。你往下掉,不只是“风很大”,而是像撞进越来越厚的空气墙。热量、压力、摩擦,全都会变成麻烦。

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最后你可能根本到不了另一边。

你会在接近地心之前,因为空气阻力损失大量能量,最终在洞里来回振荡,越荡越低,最后停在地心附近。

这就很尴尬了。

你本来想从中国跳到阿根廷,最后可能变成卡在地球中心。

当然,前提是你能活到那个时候。

现实里你过不了温度这一关。越往地下,温度越高,到了地幔和地核环境,早就不是人类能承受的。压力也会恐怖到无法想象。你身上的宇航服、潜水服、防火服,都没有意义。

宇航服是给太空真空用的,不是给你钻地球核心用的。

你还要面对另一个问题:地球在自转。

你以为这条洞是一根静止的管子,其实地球一直在转。你从地表跳下去时,本身带着地球自转给你的横向速度。随着你往地心掉,你离地轴的距离发生变化,这会带来复杂的偏转效应。结果就是,你不一定老老实实沿着洞中心线掉下去,很可能一路撞洞壁。

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这个问题听起来像细节,但在几千公里尺度上,细节会变成大麻烦。

所以,“挖穿地球跳下去”这个问题,真正有趣的地方,不是从哪儿出来,而是它把很多物理问题一次性塞到你面前。

地理上,你要找对跖点。

工程上,你要挖穿地壳、地幔和地核。

物理上,你要处理引力、空气阻力、自转、温度和压力。

生存上,你要保证自己别被烤熟、压扁、撞墙、憋死。

每一关单独拿出来都已经很难,合在一起,基本就是地球给人类出的一道不想让你通过的题。

不过,如果只谈理想情况,这个问题真的很美。

假设地球是均匀的,洞是真空的,地球不自转,洞壁也不碍事,你从中国跳下去,大约几十分钟后就能到达地球另一边。你不会永远掉下去,也不会在地心停住,而是像钟摆一样,在地球两端之间来回穿梭。

从一边落下,从另一边升起,再掉回去,再升回来。

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这听起来像科幻游乐设施。

但也只能停留在科幻里。

真实地球不是给人类挖洞玩的,它热、重、复杂,而且一点也不温柔。我们在地表修路、建桥、盖楼,已经觉得自己很强;可只要把方向从“往上”改成“往下”,人类立刻会发现,我们对脚下这颗星球了解得还很浅。

所以,如果从中国挖穿地球跳下去,会从哪儿出来?

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地图上看,可能会到南美洲或附近海域,具体要看你从中国哪里出发。

物理上看,在完美真空隧道里,你可能会冲到地球另一端。

现实里看,你哪儿也出不来。

因为在到达另一端之前,地球早就用高温、压力、空气阻力和自转偏转告诉你:

别做梦了,好好买机票。