Tunele przyszłości

Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju UJ otworzyło konkurs na tekst futurystyczno-naukowy "Futuronauta". Teksty można przysyłać do 22 stycznia 2012 r. Nagroda główna wydaje się dość atrakcyjna (7000,- zł), więc jeśli jeszcze nie zabraliście się do pisania, to podsunę Wam pewien pomysł - tunele do ultraszybkich podróży przez środek Ziemi.

Pomysł nie jest nowy i nie mój, ale myślę o nim dość często, więc powoli zaczyna wydawać mi się, że sam na niego wpadłem. Właściwie to myślę o nim od czasu kiedy jako nastolatek przeczytałem książkę Hanny Ożogowskiej "Chłopak na opak". Bohater tej książki chciał się przekopać przez Ziemię, żeby dostać się na antypody, do Ziemi Ognistej. Szybko jednak zrezygnował, bo machanie łopatą bardzo go zmęczyło. Pozostał jednak dla mnie pomysłodawcą znakomitej idei. Z kilku powodów.

Po pierwsze, taki tunel to najkrótsza droga do dowolnego punktu na powierzchni Ziemi. Pozwala zniwelować nierówności terenu oraz krzywiznę Ziemi. Po drugie, zbliżając się do środka Ziemi grawitacja zaczyna działać z coraz mniejszą siłą. Dokładnie w środku Ziemi nasza masa będzie równa zero.

Żeby łatwiej to pojąć wyobraźmy sobie że schodzimy po drabinie do środka Ziemi, z każdym krokiem ważymy coraz mniej, bo większość masy Ziemi, której grawitacja na nas działa, mamy ponad głową. Będąc w środku Ziemi, mielibyśmy całą jej masę ponad głową (czyli wokół nas), więc jej grawitacja równoważyłaby się i nasza masa byłaby zerowa.

Gdyby pozbyć się drabiny i skoczyć na główkę do takiego tunelu, spadalibyśmy coraz szybciej, wraz ze spadkiem masy. I teraz kolejne gdyby. Gdyby ten tunel ciągnął się dalej, przez środek Ziemi na drugą stronę, to przeleciawszy przez środek pędzilibyśmy w stronę powierzchni po drugiej stronie, stopniowo hamując, gdyż nasza masa zaczynałaby rosnąc wraz z oddalaniem się od środka Ziemi. Żeby osiągnąć powierzchnię Ziemi na antypodach, musielibyśmy wyeliminować jedynie opory jakie stwarza ośrodek w którym się poruszamy. W naszym wypadku wystarczy próżnia.

Tunel przez środek Ziemi A-A' i tunel wzdłuż cięciwy B-B' skrócą znacznie drogę.

Średnica Ziemi wynosi ok. 12 700 km i jak obliczono, podróż w takim próżniowym tunelu przez środek Ziemi wynosiłaby zaledwie 42 minuty! Nie opłacałoby się szukać miejsca do siedzenia :)

Zobaczcie jak to tłumaczą fizycy, można przewinąć do 50 sekundy :)

Cóż.. Jest kilka problemów, których nie uda nam się póki co rozwiązać, takich jak ciśnienie i temperatura we wnętrzu Ziemi, jej niestabilny płaszcz i jądro itd. Dochodzą problemy z wytworzeniem i utrzymaniem próżni, ale kto wie, co czas przyniesie. Sam pomysł można jednak wykorzystać do budowy tuneli biegnących wzdłuż cięciwy krzywizny Ziemi, na mniejszych odległościach, tak aby pozostać w obrębie skorupy ziemskiej.
Np. można sobie wyobrazić tunel z Paryża do Moskwy lub z Krakowa do Gdańska. Ile wtedy trwałaby podróż?

Z perspektywy obserwatora na powierzchni Ziemi, podróż tunelem wyglądałaby jak jazda na kołysce. Początkowo rozpędzamy się zjeżdżając w dół, po czym zwalniamy jadąc pod górę. W rzeczywistości uleglibyśmy złudzeniu, gdyż podróż po powierzchni Ziemi odbywa się po łuku.

Źródła:
Futuronauta - konkurs CITTRU http://www.cittru.uj.edu.pl/?q=pl/node/1303
fot. w nagłówku: Daniel Schwen CC-AS-A 2.5 Generic License

Posted in: modelowanie,planeta,Ziemia