如果一直往地下挖，能挖到美国吗？_风闻

大家好

我是大脸喵

前几天后台出现了一个有趣的留言

提出了一个脑洞大开的问题

在地球挖一个洞

人跳进去会从另外一边掉下去吗？

这么有趣的问题

还是可爱的粉丝留言

当然要马上安排起来！

一直往地下挖会掉到哪里

记得小学去阿尔山的天池玩，导游一本正经的跟我们介绍道，这个天池特别的深，连着美国的一座喷水池，如果幸运的话，可以看到从美国游过来的小鸭子。

小时候的我还真的信了，后来虽然知道被骗了，地心那么热，即使真过来那也是只熟鸭子，但也一直以为我们脚下正对着的就是美国。

而且不知是受了谁的误导，我周围的朋友中，有不少也以为挖穿会去到美国。

但实际上，即使真的挖穿了地球，我们也去不了美国，而是掉去南美洲。

世界各地都有不少人关心，自己的脚下究竟正对着的是哪里，这种对应的地点，还有个专业的定义，叫做对跖点，是指地球直径的两个端点，二者的经度相差180°，纬度值相等，而南北半球相反。

但是由于地球表面有超过70%是海洋，所以世界上很少有两个城市刚好互为对跖点，而我们就是幸运的少数城市。

从北京的中心挖一个洞，你会出现在阿根廷东南沿海内侧的潘帕斯大草原，从上海的中心挖一个洞，则会出现在阿根廷附近靠近乌拉圭的萨尔托。

潘帕斯大草原

挖地球大赛

我们对于挖穿地球，只是停留在好奇上，网上也有些无聊的人，记录自己用铲子挖地球的过程，但冷战时期的苏联和美国却正式的展开了一场battle。

这场“打洞比赛”源自于美国海洋物理学家沃特·蒙克的一个想法，1957年他首次提出了在大洋底部打一口穿透莫霍面的超深钻井，以此对地球展开进一步的研究。

因为大洋地壳比大陆地壳薄，所以选在海底钻探，可以节省一些路程。

1957年，一批具有相似想法的美国科学家，正式向国家科学基金会提出了**「莫霍计划」**，次年计划获得了基金会的资金支持，研究人员们就兴奋的开挖了。

1961年，莫霍计划取得了初步的进展，负责钻探工作的CUSS I号钻井船，成功在墨西哥瓜德罗普岛近海，钻了5口深海钻井，这些钻井最深达到183米，是有史以来第一次在深海海底打钻成功。

可是此后就没有取得突破了，在深海钻进200米已经是当时操作的极限。

CUSS I号钻井船

但此时计划的预算却在快速增长，到了1965年，计划费用已经高达1亿多美元，是早期计划的6倍。

高额的费用没能换来有价值的成果，基金会已经慢慢对这项计划丧失了信心，雪上加霜的是同期的载人登月**「阿波罗计划」**前景大好，于是莫霍计划失去了拨款，只得终止研究。

阿波罗11号留下的标志性照片

这是人类第一次登月

美国放弃了，而竞赛的另一方苏联的**「地球望远镜计划」**，却在如火如荼的展开着。

由地质部牵头，联合了全苏联150多个部门参与到计划中，在北极圈附近的科拉半岛建起了神秘的**「科拉超深钻井」**。

并且投入了大量资金，据说当时所有参与项目的人员都能获得一套莫斯科的公寓房，月薪甚至可以达到当时大学教授一年的收入，而这全都是为了一个目标——挖到地下15000米。

科拉超深钻井的部分工作人员

和美国一样，计划面临着重重困难，钻头每往下挖100米，周围的温度就会升高大约3℃，同时压力也会随着增加，长时间在高温高压的状态下工作，使得钻头变得非常容易损坏。

而且几公里长的钻杆自身重量也是不小的负担，经过反复的尝试，选择了轻铝合金作为钻杆材料，并量身打造了地质钻头，钻探计划顺利展开。

从地表到7000米的过程都比较顺利，随后钻头进入到了一个相对脆弱的岩层中，在继续下挖的过程中，周围的岩石开始塌落，碎石卡住了钻杆。

操作人员在提起钻杆的过程中，钻头又意外掉落，这样的事故不断发生，也因此影响了钻探的进度。

但在强大的资金支持下，经过好几年的努力，终于迎来了首个历史性时刻。

1979年6月，钻孔深度达到了9584米，打破了美国奥克拉荷马州Berthar Rogers超深钻孔保持的世界记录，从此钻头每前进的1米，都是在创造历史。

但这并不容易，随着深度的增加，温度升高也越来越快，据当时工作人员统计，12262米预期温度为100℃，但实际达到了180℃，在如此高温下人类已经发现的大部分金属，都成了软柿子。

钻头快速磨损，没用几下就报废了，需要从将近1万米的深度升上来，换好再下降继续钻，这一来一回就需要7、8个小时，而这样的重复每天都要进行很多次。

成功进入1万米岩层后，钻头和钻杆的自重超过了200吨，加上周围岩石的摩擦力，钻杆被拧断了好几回。

为此，苏联专家开发出了不依赖地面马达，可以自动旋转的牙轮钻头，并使用冲洗液为钻头润滑、降温和带走岩石碎屑。

这些都在不断加重人力物力的负担，好在付出换来了收获，1983年首次突破了12000米深度。

按照这个速度，很快能达到15000米的目标了，可之后的6年却只前进了262米，之后受到国内政治、资金不足和技术原因等多重限制，钻探工作最终停留在了12262米。

但钻探过程中收获的各个深度的岩心标本，为地质学家研究地球提供了宝贵的资料，研究持续了数年，直到2006年因资金耗尽结束。

封死科拉超深钻洞口已经生锈的金属帽

上面的深度还写错了

后来，2003年美国重拾莫霍计划，改名为「综合大洋钻探计划」，2004年我国也参与其中，而此时的目标已经不是挖穿地球，而是为人类研究地球变化、了解海底世界、勘探各种资源开辟一条新途径。

2008年卡塔尔的阿肖辛油井抵达了12289米，首次打破了「科拉超深钻井」的记录。

2011年库页岛的Sakhalin-I油井又成功突破了12345米，不过以垂直深度来看，科拉超深钻井还是最深的那个。

已成废墟的科拉超深钻井

地球究竟能不能挖穿

科拉超深钻井是地球上最深的人造物，但这一深度和地球半径6378千米相比，只占到了0.19%。

而且根据测算地球内部的温度，可以达到6000℃，以人类目前拥有的科技和材料是无法承受这样的高温的。

但随着科技的不断进步，说不定哪天科学家们就发明出了，可以抵御高温高压的强悍材料，但科学家们却说：即使未来人类可以挖穿地球，也不能这样做。

因为地球内部有大量滚烫的岩浆，如果大量喷出，后果不堪设想。

而且地球是一个密封的球体，挖穿后压力势必会有所改变，地球自转会随之变快或是变慢，这将会导致怎样的后果，谁也无法做出准确的判断。

如果挖穿能掉去另外一边吗

虽然挖穿地球这件事几乎是不可能发生了，但幻想一下高速旅行还是可以有的。

我们可以假设一个最简单的状况，沿着地球的自转轴打洞，这样就可以忽略地球自转的影响，在洞的两端紧紧扣上盖子使洞内真空，这样就不用考虑空气阻力，假设地球是密度均匀的球体，而且洞壁完全隔热，然后出发！

在地球表面重力加速度为1g（约9.8m/s²），随着不断的深入引力逐渐变小，加速度也随之逐渐变小，但同时下落速度在不断增加。

到了地球中心，引力为0，但此时速度已经达到最大值，所以可以冲过地心，向另一端飞去。

越过地心后，受到和运动方向相反的引力，所以开始慢慢减速，随着离地心越来越远，引力逐渐增大，使得到达洞口另一端时速度降低到0。

于是受到引力影响会重新下落，飞回原来的洞口，然后不断持续这个过程。

如果把洞换到赤道，那自转就无法忽略，水平方向上就会有一个速度为464m/s的力（自转线速度），受到这个力的作用，不可避免的就会撞到洞壁上，在完全弹性碰撞的情况下，这种碰撞就会持续不断，一般人都是受不了的。

况且实际情况更加复杂，跳进洞里究竟会经历什么？还是让勇敢的人先跳跳看吧。

以上

就是本期的全部内容

来自公众号费米科学