横穿地球到底需要多少时间？

假如地球有一个洞，人们可以从这一端横穿到另一端，这需要多长时间才能完成呢？科学家透露，这要比以前想象的时间还要短。

经常出现在入门物理课上的一个场景是“重力隧道”，也就是一个从地球一边钻到另一边的管子，穿过地球的中心，经过这样的一个洞需要花掉大概42分钟12秒。这个问题的解决方案取决于地球引力的大小，而地球的引力大小又取决于它的质量。当人类通过地球坠落，随着时间的推移下降，会有更少的质量，所以引力经历的力量会随着接近地心而下降。

尽管如此，假设没有空气阻力，动力可能会将你一路甩向另一边的表面。不过当你到达地球另一端的时候，得要赶紧钻出井口，要不然你又会掉回去，来个往返游，接着变成人肉摆钟，在地球两端之间不停地摆动，画面太美啦。蒙特利尔麦吉尔大学（McGill University）的物理学家亚历山大·克洛茨（Alexander Klotz）说：“你可以想象你以每秒八公里的速度在地心穿行，当你走了一半越过地心的那一刻，引力的方向反转了，你在不停地减速，到达另一端的时候，务必要爬出井口，避免再次掉回去。”

现在，克洛茨使用了一个更现实的地球模型，他发现这个下降只需要大约38分11秒，比想象的快4分钟。克洛茨的计算基于地震数据确定的地球内部结构。考虑了一系列的地球性质，包括弹性、衰减、密度、压力和万有引力。地壳密度小于3克每立方厘米，地心密度是在13克每立方厘米。然而越往里走，地球密度却不是线性增加的，地面以下2900公里到达地幔层的时候，密度会猛增50%。

令人惊讶的是，克洛茨发现，如果他假定地球的引力强度在整个地球上是均匀的，并等于其在地表上的值，那么他计算出几乎相同的答案。这个假设是有效的，因为地球的引力“随着深度的变化而变化，只有10％，比起第一个3000公里（1865英里）来说，地球的引力只会随着深度的变化而变化10％，也就是先强后弱。“所以，如果你开始下降并加速，那么当你到达一个重力与其表面值不同的区域时，你的速度会非常快，你在这个区域花费的时间将会很少。