Bạn sẽ rơi vào khoảng không hay mãi mãi trong một vòng quay bất tận?
Ý tưởng đào một cái hố xuyên qua Trái đất và nhảy vào đó đã thu hút trí tưởng tượng của nhiều người. Điều này cũng đặt ra nhiều câu hỏi về vật lý, lực hấp dẫn và số phận cuối cùng của một nỗ lực như vậy.
Hành trình bắt đầu: Đào xuyên qua các lớp của Trái đất
Bước đầu tiên trong hành trình tưởng tượng của chúng ta là một nhiệm vụ tương đối khó khăn – đào một cái hố xuyên qua các lớp của Trái đất. Khi đi sâu vào bên trong, chúng ta bắt gặp nhiều thành tạo địa chất khác nhau, bắt đầu từ lớp vỏ Trái đất gồm đá và đất rắn chắc. Độ dày của lớp vỏ thay đổi giữa các vùng khác nhau, dao động từ khoảng 5 đến 70 km.
Khi đi sâu hơn , chúng ta chạm tới lớp phủ, một lớp bán rắn bao gồm đá nóng, nhớt. Lớp phủ kéo dài khoảng 2.900 km và được đặc trưng bởi nhiệt độ cao và áp suất cao. Việc đào sẽ ngày càng trở nên khó khăn do các điều kiện khắc nghiệt gặp phải trong lớp này.
Cuối cùng , chúng ta đến phần lõi, được chia thành lõi bên ngoài và bên trong. Lõi bên ngoài chủ yếu bao gồm sắt lỏng và niken, trong khi lõi bên trong rắn do áp suất cực cao. Lõi kéo dài khoảng 3.500 km đến tâm Trái đất.
Lõi kéo dài khoảng 3.500km đến tâm Trái đất.
Thế tiến thoái lưỡng nan trọng lực: Rơi tự do và chạm tới tâm
Khi chúng ta đào sâu hơn vào Trái đất, lực hấp dẫn trở thành một yếu tố quan trọng cần xem xét. Lực hấp dẫn chịu trách nhiệm giữ cho chúng ta đứng vững trên bề mặt Trái đất và xác định trọng lượng của chúng ta. Khi chúng ta di chuyển về phía tâm Trái đất, lực hấp dẫn giảm do khoảng cách ngày càng tăng so với khối lượng của hành tinh.
Khi đến tâm, lực hấp dẫn từ mọi hướng kéo chúng ta như nhau, dẫn đến trạng thái không trọng lượng. Tuy nhiên, việc tiếp cận chính xác tâm Trái đất là không thể do nhiệt độ và áp suất cực cao ở độ sâu đó. Do đó, khái niệm rơi tự do hay lơ lửng tại tâm hoàn toàn là giả thuyết.
Thay vào đó, nếu chúng ta tiếp tục đào bên ngoài lõi, lực hấp dẫn sẽ đảo ngược lực kéo của nó, khiến chúng ta dần dần giảm tốc độ và cuối cùng dừng lại ở đầu đối diện của hố. Từ đó, chúng ta sẽ bắt đầu rơi trở lại trung tâm theo chuyển động giống như con lắc.
Đối mặt với những thách thức: Nhiệt độ, áp suất và sự sống còn
Sống sót sau một cuộc hành trình khắc nghiệt như vậy là những thách thức to lớn. Nhiệt độ và áp suất tăng lên đáng kể khi chúng ta di chuyển sâu hơn vào Trái đất. Trong lớp manti, nhiệt độ lên tới hàng nghìn độ C đủ để làm tan chảy đá. Sức nóng của lõi thậm chí còn dữ dội hơn, với nhiệt độ vượt quá 5.000 độ C.
Áp suất bên trong Trái đất cũng tăng lên đáng kể. Áp suất cực lớn trong lớp phủ và lõi sẽ nghiền nát bất kỳ vật thể sống hoặc sinh vật nào cố gắng vượt ra ngoài lõi. Ngoài ra, việc thiếu không khí để thở và sự hiện diện của khí độc sẽ khiến việc sinh tồn là không thể.
Hơn nữa, khoảng cách và thời gian cần thiết để đào một cái hố xuyên qua Trái đất thậm chí còn gây ra nhiều trở ngại hơn . Với những hạn chế của công nghệ và tuổi thọ con người, việc có thể đạt được thành tích như vậy về mặt thể chất giờ đây nằm ngoài tầm với của chúng ta.
Sống sót sau một cuộc hành trình khắc nghiệt như vậy là những thách thức to lớn.
Hệ quả lý thuyết: chuyển động quay, động lượng và dao động của Trái đất
Kịch bản giả thuyết về việc đào một cái hố xuyên qua Trái đất và nhảy vào bên trong đặt ra câu hỏi về sự quay của Trái đất và những hậu quả tiềm tàng đối với động lượng của nó.
Trái đất quay với vận tốc xấp xỉ 1.670 km/h tại xích đạo. Khi một vật chuyển động ra xa tâm quay, sự bảo toàn động lượng góc cho thấy tốc độ quay của nó sẽ tăng lên.
Trong kịch bản này, khi chúng ta di chuyển về phía lõi Trái đất, chuyển động của chúng ta sẽ làm chậm vòng quay của hành tinh một chút. Tuy nhiên, tác động đối với sự quay của Trái đất sẽ không đáng kể do quy mô lớn của hành tinh và tác động rất nhỏ từ chuyển động của con người.
Việc đào lỗ xuyên qua Trái đất vẫn là một kịch bản giả định với nhiều thách thức và hậu quả về mặt lý thuyết.
Ngoài ra, các dao động của Trái đất, chẳng hạn như dao động tự nhiên hoặc sóng địa chấn, cũng sẽ phát huy tác dụng. Sự xáo trộn gây ra bởi việc đào một cái hố xuyên qua Trái đất có khả năng tạo ra hoạt động địa chấn, dẫn đến động đất hoặc chấn động cục bộ. Tuy nhiên, mức độ của những tác động này sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố và cần được nghiên cứu khoa học thêm.
Mặc dù ý tưởng đào một cái hố xuyên qua Trái đất và nhảy vào đó nghe có vẻ hấp dẫn, nhưng đây vẫn chỉ là một kịch bản giả định với vô số thách thức và hậu quả về mặt lý thuyết. Nhiệt độ khắc nghiệt, áp suất và những khó khăn trong sinh tồn, cùng với những hạn chế về công nghệ và khả năng của con người, khiến nỗ lực này gần như không thể thực hiện được.
Hơn nữa, vòng quay và động lượng của Trái đất sẽ ít nhiều bị ảnh hưởng bởi một tác động như vậy. Khám phá lý thuyết về khái niệm này cho phép chúng ta đánh giá cao sự phức tạp của cấu trúc hành tinh của chúng ta và các lực chi phối nó. Cuối cùng, hành trình đến trung tâm Trái đất vẫn là một thí nghiệm giả tưởng hấp dẫn hơn là một khả năng thực tế.
- Mất bao lâu để rơi qua tâm Trái đất đến nửa kia theo phương thẳng đứng?
- Tốc độ xử lý của máy tính lượng tử Trung Quốc gấp 180 triệu lần siêu máy tính mạnh nhất thế giới
- Đại Hồng Bào – Quốc bảo quý hiếm của Trung Quốc, giá lên tới 30 tỷ đồng/kg
