كم يستغرق المرور داخل الأرض؟

هل فكر أحد يوماً ما كم من الوقت سيستغرق السقوط في حفرة على سطح الأرض حتى الوصول إلى الجانب الآخر من الكوكب؟
 الآن وجد العلماء أن ذلك يستغرق وقتاً أقل مما كان يعتقد سابقاً.
وتم تقديم هذا السؤال في معظم الأحوال إلى الطلبة دارسي الفيزياء التمهيدية: ما هو الزمن الذي يستغرقه السقوط الحر من «نفق الجاذبية»، عند تصور حفر أنبوب من جانب من الأرض إلى الجانب الآخر من الكوكب مروراً بالمركز؟.
وكانت الإجابة على هذا السؤال طوال الـ 50 سنة الماضية تقول إن مثل هذا السقوط سيستغرق حوالي 42 دقيقة و12 ثانية. وكان الحل يعتمد على قوة سحب الجاذبية الأرضية، والتي بدورها تعتمد على كتلة الجسم الساقط، ومع السقوط خلال الكوكب، تقل كتلة الجسم بمرور الوقت، وبالتالي تقل قوة الجاذبية مع الاقتراب من مركز الأرض.
وعلى افتراض عدم وجود مقاومة للهواء، يمكن أن تصل سرعة سقوط الجسم إلى ثمانية كيلومترات في الثانية، بحسب عالم الفيزياء في جامعة «ماكغيل» في مونتريال الكسندر كلوتز.
وقال كلوتز «في منتصف الطريق ستقوم الجاذبية بتبديل الاتجاه، فينقلب الجسم رأساً على عقب، وقد يتسبب ذلك في ارتداد الجسم من حيث بدأ، إلا أنه، وعلى افتراض أن ذلك لن يحدث، فيمكن للجسم أن يقطع المسافة بين النقطتين، البالغة 12742 كيلومتراً، مروراً بمركز الأرض في زمن قدرة 38 دقيقة و11 ثانية»، ويعد هذا الزمن أقل مما قدره العلماء سابقا بـ 4 دقائق و11 ثانية.
واعتمدت حسابات العلماء الجديدة على بيانات الهيكل الداخلي للكوكب، حيث وجدوا أن كثافة القشرة الأرضية أقل من 3 غرامات لكل سنتيمتر مكعب، ومركز الأرض كثافته حوالي 13 غراماً لكل سنتيمتر مكعب، ما أدى لظهور نتائج جديدة في تقـدير سـرعة السقـوط، مع حسـاب مُعامل الجاذبية.
ويقول كلوتز «كل هذه النتائج افتراضية، وبالطبع لا يمكن نهائياً عمل حفرة من نقطة على سطح الأرض إلى نقطة أخرى مقابلة مروراً بأكثر من 12 ألف كيلومتر. لقد حاول السوفيات عمل أعمق حفرة ممكنة في سطح الأرض ما بين العامين 1970 و1989، ووصلوا فقط لعمق 12 كيلومتراً، أي نحو 0.1 في المئة من المسافة بين النقطتين».

 («روسيا اليوم»)