Если прыгнуть в колодец, прокопанный через свю планету

 
Возьмите карандаш и проткните им яблоко прямо через сердцевину. Теперь представьте, что то же самое можно сделать с планетой: пробить шахту от вашего двора до противоположной точки на Земле — через раскалённое ядро.
 
Представьте, что вы подходите к краю шахты и заглядываете вниз — там темнота на двенадцать тысяч километров. Делаете шаг.
 
Многие думают, что дальше будет одно из двух: либо вы упадёте в центр и останетесь там навсегда, либо вылетите с другой стороны, как пробка. Оба варианта неверны. На самом деле произойдет нечто гораздо более странное и красивое.
 
Уберём все помехи
 
Чтобы понять, что произойдет, физики сначала убирают все лишнее: представим, что в шахте нет воздуха, стены несокрушимы, а жара и давление нам не страшны. Останется только гравитация и вы.
Вы падаете в шахту и начинаете ускоряться. С каждой секундой скорость растет: Земля тянет вас к центру. Но вот что интересно: чем глубже вы опускаетесь, тем слабее становится притяжение. Масса над вами тянет вверх и ослабляет притяжение снизу. В самом центре планеты гравитация равна нулю — вас тянет во все стороны одновременно.
 
Вы достигнете орбитальной скорости
 
К центру вы подлетите с максимальной скоростью — около 8 километров в секунду. Это примерно 28 тысяч километров в час, что соответствует двадцати трём скоростям звука.
 
Эта цифра не случайна: именно с такой скоростью движутся спутники на низкой орбите. Падение сквозь планету математически похоже на полёт по орбите, только «расплющенное» в прямую линию.
 
И ещё один момент: всё это время вы будете находиться в полной невесомости. Вы в свободном падении — так же, как космонавты на МКС, которые тоже просто падают.
 
Самое интересное — на другой стороне
 
Центр вы проскочите с огромной инерцией. Но теперь гравитация будет действовать против вас и замедлять ваше движение. И вот ключевой момент: вы вынырнете на другой стороне Земли с нулевой скоростью. Не вылетите, а на мгновение остановитесь у самого края — словно кто-то поймал вас за шиворот.
 
Это объясняется простым законом сохранения энергии: вы начали с состояния покоя — значит, и остановиться должны так же. Не больше и не меньше.
 
Если не успеете схватиться за край, вы снова упадете обратно. И вновь к центру, и снова наверх, туда, откуда прыгнули. Без воздуха этот процесс будет бесконечным: вы будете качаться внутри планеты вечно, как маятник.
 
Сколько времени займет путешествие
 
Этот расчет уже более полувека изучают студенты на уроках физики, и ответ известен: путь до противоположной стороны займет около 42 минут. Обратно — ещё 42 минуты. Быстрее любого самолета и без единой капли топлива.
 
Здесь скрывается почти невероятный факт. Если прокопать тоннель не через центр, а по диагонали — например, из Москвы в соседний город — падение займет те же 42 минуты. Хотя тоннель будет короче, гравитация вдоль него слабее, и эти два эффекта идеально компенсируют друг друга. Это похоже на то, как маятник качается с одинаковым ритмом, независимо от силы толчка.
 
Однако стоит уточнить: классические 42 минуты рассчитывались при условии, что Земля внутри однородная, как стеклянный шарик. На самом деле центр планеты гораздо плотнее коры. В 2015 году физик пересчитал задачу с учетом реального распределения плотности и получил 38 минут с небольшим запасом — на четыре минуты быстрее, чем учили десятилетиями. Плотное ядро разгоняет падающего сильнее при приближении к нему.
 
Теперь вернемся к реальности
 
Все это работает только в теории. На практике прыжок закончится мгновенно и печально.
 
В центре Земли температура около 5500 °C — как на поверхности Солнца, а внешнее ядро расплавлено. Давление там способно раздавить что угодно. Ни один известный материал не выдержит такую шахту — она схлопнется задолго до ядра.
 
Добавьте воздух — и вся романтика исчезнет сразу. Сопротивление не позволит разогнаться: вы быстро достигнете предельной скорости, а в центре, где воздух спрессован плотнее воды, просто застрянете. Падение растянется на дни.
И еще вращение Земли: если шахта не идет строго от полюса к полюсу, вас на огромной скорости размажет по стенке.
 
Поэтому самая глубокая дыра, которую человечество смогло пробурить, — Кольская сверхглубокая, всего около 12 километров. Это примерно одна тысячная часть пути до центра.
 
Таким образом, прыжок сквозь Землю навсегда останется задачей из учебника. Но какая задача! За 42 минуты на другой конец планеты, в полной невесомости, со скоростью спутника — и с остановкой точно там, где нужно. Жаль только, что между нами и этим маршрутом лежит расплавленное ядро.