Bạn sẽ rơi vào không gian hay mãi mãi trong một chu kỳ vô 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 sự hình thành địa chất khác nhau, bắt đầu từ lớp vỏ Trái đất, bao gồm đá và đất rắn chắc. Độ dày của lớp vỏ khác nhau giữa các khu vực khác nhau, dao động từ khoảng 5 đến 70 km.
Khi đi xuống sâu hơn, chúng ta sẽ chạm tới lớp phủ, một lớp bán rắn bao gồm đá nóng và nhớt. Lớp phủ kéo dài khoảng 2.900 km và được đặc trưng bởi nhiệt độ lớn cùng áp suất cao. Quá trình 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 cự kỳ lớn. Lõi kéo dài khoảng 3.500 km đến trung tâm Trái đất.
Lõi kéo dài khoảng 3.500km đến trung tâm Trái đất.
Thế tiến thoái lưỡng nan về lực hấp dẫn: Sự rơi tự do và đến tâm
Khi chúng ta đào sâu hơn vào Trái đất, lực hấp dẫn trở thành một yếu tố quan trọng cần xem xét. Trọng lực chịu trách nhiệm giữ chúng ta đứng trên bề mặt Trái đất và xác định trọng lượng của chúng ta. Khi chúng ta đi dần về phía tâm Trái đất, lực hấp dẫn giảm dần do khoảng cách ngày càng tăng so với khối lượng của hành tinh.
Khi đến tâm, lực hấp dẫn từ mọi hướng sẽ kéo chúng ta như nhau, dẫn đến trạng thái không trọng lượng. Tuy nhiên, việc tiếp cận chính xác tâm Trái đất là điều không thể do sức nóng và áp suất dữ dội ở độ sâu đó. Do đó, khái niệm rơi tự do hoặc trôi nổi 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 chậm lại và cuối cùng dừng lại ở đầu đối diện của hố. Từ đó, chúng ta sẽ bắt đầu rơi trở lại 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 đưa ra 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 phủ, nhiệt độ lên tới hàng nghìn độ C, đủ để làm tan chảy đá. Nhiệt 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 hoặc sinh vật sống nào cố gắng mạo hiểm vượt ra ngoài lõi. Ngoài ra, việc thiếu không khí để thở và sự hiện diện của khí độc sẽ khiến việc sống sót trở nên bất khả thi.
Hơn nữa, khoảng cách và thời gian cần thiết để đào một cái hố xuyên qua Trái đất gây ra nhiều trở ngại hơn nữa. Với những hạn chế của công nghệ và tuổi thọ con người, để có thể đạt được thành tích như vậy về mặt thể chất hiện nằm ngoài tầm với của chúng ta.
Sống sót sau một cuộc hành trình khắc nghiệt như vậy đưa ra những thách thức to lớn.
Hệ quả lý thuyết: Sự quay, động lượng và dao động của Trái đất
Kịch bản giả định về việc đào một cái hố xuyên qua Trái đất và nhảy vào bên trong đó đặt ra câu hỏi về sự quay của Trái đất và những hậu quả tiềm ẩn đối với động lượng của nó.
Trái đất quay với tốc độ xấp xỉ 1.670 km/h tại đường 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 quá trình 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 của chuyển động của một người.
Đào hố xuyên qua Trái đất vẫn là một kịch bản giả định với vô số thách thức và hệ quả lý thuyết.
Ngoài ra, các dao động của Trái đất, chẳng hạn như các 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 phải 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 là một kịch bản giả định với vô số thách thức và hệ quả lý thuyết. Nhiệt độ khắc nghiệt, áp suất và những khó khăn trong việc sinh tồn, cùng với những hạn chế về công nghệ và khả năng của con người, khiến nỗ lực này trở nên bất khả thi trong thực tế.
Hơn nữa, chuyển động quay và động lượng của Trái đất sẽ bị ảnh hưởng ít nhiều 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 thử nghiệm tưởng tượng hấp dẫn hơn là một khả năng thực tế.