人類能挖穿地球嗎?

專業小嘮叨

“挖穿地球”是一個很美的夢想,也是不少科幻小說中曾經提到過的設定。比如科幻小說作家劉慈欣有一部小說,名字叫做《地球大炮》,講述的就是人類挖穿地球后所發生的一系列精彩絕倫的故事。在小說中,作者設想科學家貫穿地球挖通了一條“隧道”,從隧道的一端跳進去,經過加速-減速的過程,當到達另一端時,速度恰好為零。這個過程中運輸貨物或人類,不需要耗費任何的能量,而且速度非常快。

這是個非常吸引人的設定,但這其實只是個幻想。因為以人類目前的技術,根本沒有能力挖穿地球。目前人類曾經打過的最深的洞是前蘇聯科學家實現的,名字叫做科拉超深鑽孔,是蘇聯在科拉半島Pechengsky區的科學鑽探項目的結果。該項目試圖儘可能深入地球的地殼。鑽探於1970年5月24日開始,使用Uralmash-4E和後來的Uralmash-15000系列鑽機。最深的SG-3在1989年達到12,262米(40,230英尺),目前仍然是地球上最深的人工點。與大多數人設想的“深井”不同,這個鑽孔其實很小,直徑只有9英寸(23釐米)。

就真正的垂直深度而言,它是世界上最深的鑽孔。但這個深度,其實連地殼都還沒鑽破,更別提貫穿地球了。當深度達到一定值,鑽機的鑽頭身後連接著的長杆簡直要擰成麻花,才能夠把旋轉的力量傳遞到鑽頭前端。這使得鑽孔的這個過程越來越困難。

目前人類還沒有什麼很好的辦法可以實現長距離的鑽孔。劉慈欣在小說中設想的是發現了一種新型的物質,現實中可就沒這麼容易了。


看風景的蝸牛君

人類當然不能挖穿地球了。為了理解這一點,我們可以從地球內部各圈層結構及各圈層的主要地球物理數據,來看就知道了原因了。

首先,我們可以從上表可以看出地球的平均半徑達到了6371千米,徹底打穿地球的距離是12742千米,這個距離比北京飛紐約的距離11,556km還要遠1186千米,即使我們修一條12742千米的公路,其難度也是極其高的,而如果我們想打穿整個地球,隨著深度從100米向1000米進行的時候,其難度就是指數級的升高,而如果打鑽到12742千米,其難度應該趨近於無窮大。

其次,我們可以看到地球的密度是從地表的2.6克每立方厘米(接近於鋁的密度2.7克每立方厘米),一直升高至地球內核的12.51克每立方厘米(比鉛的密度11.3437克每立方厘米還要高)。因此,如果想鑽透地球,還需要克服地球內部超高密度的困難。

再次,我們可以看到地球的壓力從表面的0.1兆帕(1個標準大氣壓)一直增加到361700兆帕(3617000個標準大氣壓),這個壓力在鑽孔時是現在的技術完全無法克服的。

我們還可以看到地球的溫度由地球表面的14攝氏度一直增加到地球內核的4500攝氏度,這個溫度比世界上最堅硬的鑽石的熔點是3550攝氏度還要高接近1000攝氏度,因此人類如果想鑽透地球,用什麼樣的鑽頭是個比較困難的問題。

總之,由於地球內部半徑超長、密度超高、壓力超高、溫度超高,而這些因素又交織在一起,最起碼目前人類還沒有能力打穿地球。


地震博士

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EyeOpener

根本不可能。

原因是地球內部的超高壓導致內部物質呈流體狀,即便是你有能力挖穿地球,也無法使其保持洞壁成型,地球內部物質會在極高壓力下流動並由把洞口封閉起來,無法保持洞的形狀,在地球內部,你挖個啥它都會在極高壓力下立馬就填平。

也不要試圖認為人類有材料可以抵擋這種壓力,根本就沒可能,地心的壓力可以達到數百萬個大氣壓,這接近原子彈爆炸時的內部壓力,人類沒有材料可以抵擋這種壓力。

另一個障礙是地球內部高溫,5000度以上,人類沒有材料在這個溫度下還有固態物質,都呈流體態,如果不能保持形狀,這個洞也沒法挖下去了。

所以人類無法挖穿地球,不是缺機械、缺時間、缺金錢、缺挖掘能力,而是地球內部的極端環境,讓你根本無法保持一個洞的形狀,所以人類基本上能挖到數十km就已是極限了。

不過或許幾千年以後的人類有能力產生無形的力場,防止洞壁坍塌,類似磁力之類的,或者可以迴避材料的強度問題,實現挖穿地球。


楚楚夫


地球是一個直徑約為12800千米的巨大岩石星球。由於自轉產生的向心力,地球呈現出兩極略扁,赤道略鼓的外形特徵:極地半徑約6356公里,赤道半徑約6378公里,平均半徑6371千米。目前人類能鑽探到的最大深度只有12千米多一點。這一深度不到地球平均半徑的五百分之一,連地殼都沒有穿透。

除了鑽探深度遠遠達不到地心外,溫度和壓力也是一個難以克服的障礙。我們知道,越往地下走,溫度越高,這也是礦井深處酷熱難耐的原因。地球實體結構由外向內大致可分為:岩石圈、軟流圈、地幔圈、外核液體圈和固體內核圈。越往下走溫度越高、壓強越大。僅僅在地殼岩石圈以下60至250公里的軟流圈,溫度就有約1300攝氏度,壓力也有3萬個大氣壓,已接近岩石熔點。目前沒有任何材料可以承受長期暴露在如此極端的環境中。即使挖到那裡,打出的鑽孔也會被流動的岩漿填平。


夏日黃昏Xinyu

人類能挖穿地球嗎?

能夠挖穿,只是目前科技水平達不到,還不行。

我們別看地球在太陽系之中,在銀河系面前,是一個小不點,微不足道。但是在人類面前可以說是龐然大物。

地球的平均半徑就有6371千米,而目前人類對於地球的鑽探深度也只是十幾千米,和6371千米相比,真的是差的不是一星半點,可以說是雞蛋皮都沒有打開。

目前科技水平達不到,因為越往地心深處,溫度越高、壓力越大,現在的鑽井設備,尤其是探頭,承受能力有限,無法穿透地球呢。

未來隨著科技發展,穿透地心是可以達到的。

個人觀點,簡單回答,祝好!


地理愛好者

曾經想過這個問題,在自己家一直往下挖,會不會挖穿地球到達對面的國家,哈哈😄



人類目前挖掘地底的最大深度都沒有超過10千米,而單單是地球的地殼,就有33千米厚。

地殼的下面是地幔,厚度約為2900千米,裡面流動著高溫的岩漿。在這個地方,地球的壓力會變得很大,如果有生物進入這個地方,會立刻被擠壓致死。

如果忽略這些一切一切的外部條件,人類也不可能把地底挖穿,因為地球實在太厚,單單是地殼,如果要挖穿地殼,起碼需要5年的時間。


小談交通

地底下都是石頭怎麼會發生詭異的事情...但是人類技術所限是真的沒法往下挖

地球結構可以三分為地殼、地幔、地核,人類目前的目標僅僅是鑽到莫霍面(地殼、地幔邊界),然而這個目標都很難達成。目前垂直最深的鑽孔是蘇聯人上世紀70年代鑽探達到的,12262m,對比6000km的地球半徑,人類僅僅挖了0.2%

1. 地熱,氣體等自然條件:

向下越深溫度越高。陸殼的地熱梯度一般為25-30℃/km,鑽頭本身和周圍岩石的強度都會隨升溫下降。高溫下化學反應也會對鑽井產生影響。不過這個因素是可以通過改善材料解決的,就是花費可能驚人

2. 鑽頭和相連管道的自身重量:

鑽井越深,整套系統就要承受更多的自重。而且不能通過加粗鑽頭/drilling pipe來提高強度,因為加粗帶來的重量增加比強度的增加更多(截面上強度的增加只會正比於厚度增加的一次方或者二次方,但重量的增加是厚度增加的三次方)。

3. Casing design(不知道怎麼翻譯...但原文中說這是石油鑽探中最主要的問題)

鑽井時需要填充drilling mud來平衡井下的壓力,鑽的越深需要的drilling mud密度越高。但是提高密度會對全井的壓力產生影響,如果較淺的岩石無法承擔壓力的話鑽井就可能崩塌。所以鑽井過程中就要對內壁不斷加固。實際的鑽井過程是鑽一定深度,加固,確保圍巖不會出現問題,再繼續向下鑽一定深度。加固必然需要一定厚度的材料,所以鑽井越深,下端直徑就會越小,直至無法繼續鑽為止。因此要想鑽井達到一定深度,必須對鑽井過程中經過的地質環境有所瞭解,但是人類現在最好的研究手段就是鑽井...這就陷入了矛盾。加大鑽井直徑則又會面對自重問題,存在上限。

因此鑽井實際上要求在鑽井深度(加固用的厚度儘量小)和地質不確定性間(保證足夠的加固防止崩塌)權衡,然而這是在鑽之前就要決定的。估計錯誤,那麼花的預算就是一場空。蘇聯人的深鑽原本想打到15km,然而到12km就被迫停止了

日本科學家打算從海上挖進地球的上地幔

這是最新的新聞,目標是2030年挖過莫霍面,從海上鑽探的話難度會大大降低,畢竟洋殼厚度遠小於陸殼

事實上人類對於地球內部的瞭解遠沒有對地外的瞭解多


拓見

人類可以挖穿地球嗎?當然可以了😄為了迎合你的想法,我一口答應了你的想法!!我不知道你是是吃飽了撐的慌,還是是個超級闊佬?如果你手頭的有堪比珠穆朗瑪峰的資金,建議你投資挖穿地球,我可以當你的助手,為你招兵買馬。你首先需要一個頂級天文觀測家,再收購一個地球地質觀測衛星,確定地球是方的圓的還是扁平的?在招聘一個地質勘探隊確定在地球的那個部位開始挖穿地球。當然了,你應該用雙向鑽探的方法,從美國從中國對鑽。不過這不過是打了個比方。還有,你要找一個頂級材料學家團隊,研究一些能夠打穿地球的材料。還要找一個鑽探專家團隊,為你設計一個鑽井方案,在組建一個工業區,專為你生產鑽井裝置。為了防止岩漿噴發,你還得組建一個能夠阻止火山爆發的國際救援隊,預防災難發生。好像還沒完,什麼?你的資金已經用完了,那就沒辦法了,沒錢,啥事都辦不成。散了吧,大家!等等,大家問你要遣散費呢!什麼,你的兜空了,那我先溜吧,這一攤子事攤給誰都沒轍!


鄭繼文1

看到這個標題,一股寒意穿透全身!人類是活膩了還是怎麼啦!居然有這樣的念頭!我不是科學家,沒有太多的知識去解釋,就是一個讀了幾年小學的小學生,在這裡大膽的說幾點個人看法。

念過小學的都知道,地球每天都在不斷自轉和公轉著,這樣我們人類才有了時間的概念。地球的這些運動可以精確到,我們人類認知的分 秒……,相差分毫就必定有不可預見的天文變化,繼而衍生出例如地震 海嘯 泥石流。等等的天然災害,最常見的就是,每當月圓的時候,地球表面的江 海 湖 泊都會迎來一次天文大潮。這就是很好的力證!這些天文活動,沒有給地球帶來毀滅性的災難,是因為地球是遵循著一定的規律 去運動。(至於是什麼原因還是讓科學家去解釋吧),我們人類才能在這個星球上安居樂業。

地球是循著自由 的運動,時刻保持著某種平衡,才有了春夏秋冬,年月日時的歲月交替。問題來了,有人想著或者是企圖,把地球打穿看怎樣,拋開人類有沒有這個技術,要真有技術能打穿,那就杯具了,簡單舉個例,在桌子上拿一個我們的國球(乒乓球!現在好像換成排球了),用手轉動它,它的轉動讓人感到那麼的“賞心悅目”“心花怒放”。突然,你用什麼東西把它,從這面到對面打一個洞………就像標題說的,把地球打穿!別忘記,地球在宇宙中旋轉 運動完全是自主的,並不是我們在教室,上課看到的地球儀!(地球儀的構造不用我說了吧),打一個洞?多的我不知道,最起碼把平衡打破了吧!

後果?根本不敢想!!!慶幸幾十年前蘇聯人,打了一萬多米的時候酒癮起,回家喝“伏特加”去了。不然,呵呵呵………


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