Канадский студент-физик уточнил время, которое займет у человека пролет по сквозному тоннелю, проделанному в нашей планете. Выяснилось, что на это потребуется на 4 минуты меньше, чем считалось ранее.
К такому выводу пришел Александр Клоц из Университета Макгилла, чья статья опубликована в журнале The American Journal of Physics.
В 1966 американский физик Пол Купер предложил на суд общественности интересную физическую головоломку – сколько человек, упавший в гипотетический тоннель, прорытый сквозь нашу планету, будет лететь до другой стороны Земли. Купер вычислил, что этот полет займет 42 минуты и 12 секунд.
В своих расчетах Купер пренебрег силой сопротивления воздуха в тоннеле, однако принял во внимание, что на разных отрезках пути гравитационное поле будет воздействовать на человека по-разному. По мере подлета к центру сила этого воздействия должна уменьшаться, а затем гравитационное поле начнет работать против летящего. Однако за счет скорости, набранной на предыдущей половине пути, человек сможет преодолеть это противодействие.
Преподаватели часто давали своим студентам-физикам эту задачу, чтобы они повторили вычисления Купера. Однако автор статьи решил усложнить головоломку, приняв во внимание неоднородность плотности Земли – в центре она примерно в 13 раз плотнее, чем на поверхности. Выяснилось, что если учесть данные современной сейсмологии по этому вопросу, то пролет сквозь Землю займет ровно 38 минут и 11 секунд.
Кроме того, Клоц показал – если упростить расчеты в оригинальной задаче и допустить, что сила гравитационного поля не меняется на всем протяжении полета и равна тому значению, которая действует на поверхности, то мы получим лучшее приближение к истинному результату в 38 минут, учитывающему реальное строение Земли.
