Was würde passieren, wenn man einen Loch durch die Erde bohrt?
Mir ist diese Frage früher schon mal eingefallen und wüsste gerne, was dann passieren wird.
Ich weiß, dass in der Erde Magma und andere Sachen sind, aber WENN es möglich wäre, einen Loch in die Erde zu bohren (siehe Bild).
Und wenn man da ins Loch springen würde, würde man an der anderen Seite wieder rauskommen oder eher in der Mitte steckenbleiben?
Das ist eine ziemlich dumme Frage aber es interessiert mich 😂
Danke
7 Antworten
Wenn Du so ein Loch bohren könntest und es auch so stabilisieren könntest, daß der flüssige Erdkern nicht in das Loch einfließt, dann könntest Du tatsächlich hineinspringen und würdest bis zum Erdmittelpunkt beschleunigt fallen, dann langsam gebremst werden und schließlich auf der gegenüberliegenden Seite zum Stillstand kommen (wie ein Stein, der in die Höhe geworfen wird und dann einen Moment bei maximaler Höhe stillzustehen scheint). Dann würdest Du wieder zurückfallen und letztlich wieder am Anfangspunkt ankommen.
Es käme also eine Art Pendelbewegung heraus, bei der Du abwechselnd in die eine und die andere Richtung fällst, bis es Dir irgendwie gelingt, Dich an irgendetwas festzuhalten oder jemand Dir ein Seil o.ä. zuwirft. Während dieser ganzen Zeit würdest Du Dich übrigens schwerelos fühlen, wie im Weltraum.
In diesem Szenario habe ich allerdings den Luftwiderstand vernachlässigst, der Dich in der Realität abbremst. Man müßte den Tunnel also z.B. evakuieren und Du müßtest einen Raumanzug tragen oder in einer Art Taucherkugel eingeschlossen sein.
Was der Luftwiderstand an dieser Rechnung genau ändert, ist schwer zu sagen (welcher Luftdruck stellt sich in so einem Loch ein?), aber die Abbremsung wäre sehr groß, weil Deine Geschwindigkeit nicht über 200–300 km/h steigen kann. Diese Geschwindigkeit erreichst Du nach ungefähr 10 s Fall (grob 500 m Höhe), danach frißt der Luftwiderstand die Erdbeschleunigung auf, und Du fällst mit konstanter Geschwindigkeit (und fühlst Dich auch nicht schwerelos). Am Erdmittelpunkt hast Du dann folglich viel zu wenig Geschwindigkeit, um die andere Seite jemals zu erreichen.
Folglich fällst Du vom Erdmittelpunkt nur eine kurze Strecke weiter, drehst dann um und fällst wieder zurück usw.. Es resultiert eine gedämpfte Pendelbewegung mit abnehmender Amplitude, bis Du schließlich alle Bewegungsenergie über die Reibung verloren hast und am Erdmittelpunkt zur Ruhe kommst. Dort bleibst Du dann, bis Dich jemand abholt.
Ich nehme an, dass die Bohrung durch den Schwerpunkt der Erde führen soll bei einem gedacht festen äußeren Erdkern.
Ohne Erdrotation und ohne Luftwiderstand würde der ballistische Körper ewig zwischen beiden Öffnungen der Bohrung hin und her pendeln.
Ohne Erdrotation und mit Luftwiderstand würde der Körper zwischen beiden Öffnungen der Bohrung mit erheblicher Dämpfung pendeln, bis er im Schwerpunkt schließlich zur Ruhe kommt.
Mit Erdrotation wird der Körper durch die Corioliskraft an der Tunnelwand gerieben mit entsprechend stark gedämpfter Pendelbewegung bis zur Ruhe im Schwerpunkt.
Die Feldtheorie sagt, dass die Gravitation zur Erdmitte hin immer weiter linear(!) abnimmt. Im Erdmittelpunkt herrscht dann tatsächlich null Gravitation, also Schwerelosigkeit. Bei Fortsetzung der Reise würde dann die Schwerkraft wieder linear zunehmen und an der jenseitigen Oberfläche wieder den normalen Wert annehmen.
Diese unerwartete lineare Abhänigkeit der Gravitation vom Radius unterhalb der Oberfläche kann man relativ einfach mit den Mitteln der Integralrechnung nachweisen.
Wenn Du Deine Fantasie etwas anregen möchtest, dann schau' Dir den Film "Total Recall" an. Dort fahren Berufspendler täglich mit dem Zug durch den Mittelpunkt der Erde. Dort wird auch sehr anschaulich die Gravitationsumkehr bei der Passage des Erdmittelpunktes dargestellt. Ich glaube mich zu erinnern, dass alle Sitzgruppen um 180° gedreht werden wenn es soweit ist. Freilich nach Ansage der Stewardessen.
Das tiefste Loch ist nur 12,3 km tief. Danach gibt es technische Probleme, vor allem wegen der hohen Temperaturen.
Aufgrund der Erddrehung würde man an die Wand 'mit' der Erddrehung knallen! Man müsste schon ein SchienenSystem haben.
Und durch den Luftwiderstand ist die maximale Geschwindigkeit begrenzt. Man müsste schon ein Vakuum haben, damit man nicht stecken bleibt!
In der Mitte gibt es einen festen, sehr heißen MetallKern, wahrscheinlich aus Eisen, der sich mit einer leicht anderen Geschwindigkeit dreht. Ein Loch würde sich schnell verschieben!
Drumherum ist flüssiges Eisen, auch irre heiß! Da 'hält' kein Loch drin, aber auch kein bekanntes festes Material!
Wenn man theoretisch ein Loch durch die Erde bohren könnte und hineinspringen würde, würde man durch die Schwerkraft beschleunigt werden, bis man die Mitte erreicht. Dann würde die Schwerkraft die Bewegung verlangsamen, bis man den anderen Endpunkt erreicht. Man würde also nicht in der Mitte steckenbleiben, sondern aufgrund der Schwerkraft durchrutschen. Allerdings ist dies rein hypothetisch, da es praktisch unmöglich ist, ein Loch durch die Erde zu bohren, aufgrund von Hitze, Druck und anderen technischen Herausforderungen.