เมษายน 2558

 
 
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
25
26
27
28
29
30
 
 
การเดินทางทะลุโลก (Gravity Train) จะต้องใช้เวลานานเท่าใด

โลกของเรามีรัศมีเท่ากับ 6,371 กิโลเมตร คำนวณเส้นรอบวงได้ประมาณ 40,046 กิโลเมตร หากเราต้องการเดินทางข้ามซีกโลก อย่างเช่นเดินทางโดยเครื่องบินจากสนามบินสุวรรณภูมิไปยังสนามบินจอห์น เอฟ เคเนดี (John F. Kennedy International Airport) ในมหานครนิวยอร์ค สหรัฐอเมริกา เราจะต้องใช้เวลาถึง 20 ชั่วโมง โดยไม่มีการหยุดพัก 

หากถามต่อไปว่าแล้วถ้าเราเดินทางข้ามซีกโลกโดยการเดินทางทะลุลงไปผ่านใจกลางโลกแล้วมาโผล่ฝั่งตรงข้าม จะใช้เวลาเท่าไร หลายๆ คนคงเริ่มต้นการคิดอย่างง่ายๆ ตามหลักคณิตศาสตร์ว่าหากเราเดินทางครึ่งโลกเป็นระยะทางประมาณ 20,000 กิโลเมตร ใช้เวลา 20 ชั่วโมง เราเดินทางทะลุโลกจะมีระยะทางเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลาง คือ ประมาณ 12,700 กิโลเมตร ซึ่งใช้เวลาประมาณ 12.7 ชั่วโมง 

หากแต่ความจริงไม่ได้เป็นไปตามหลักคณิตศาสตร์ง่ายๆ แบบนั้น!

หากท่านผู้อ่านเคยชมภาพยนตร์เก่าอย่างเรื่อง Total Recall (คนทะลุโลก) ที่มีการนำเสนอความคิดการเดินทางผ่านอุโมงค์ที่พาดผ่านใจกลางของโลก ที่มีชื่อว่า The Fall โดยใช้เวลาเพียง 17 นาที เรื่องนี้เป็นไปได้หรือไม่ อย่างไร และจะใช้เวลาเดินทางนานเท่าไร

การเดินทางทะลุโลก, Gravity Train

บางท่านอาจเคยได้ยินคำว่า “Gravity Tunnel” ซึ่งก็คืออุโมงค์เจาะทะลุผ่านใจกลางโลกจากด้านหนึ่งของโลกไปยังอีกด้านหนึ่ง เมื่อมีการสอนเรื่องนี้ในวิชาฟิสิกส์ ก็จะกลายเป็นเรื่องน่าปวดหัวสำหรับนักศึกษาเนื่องจากต้องมีการพิจารณา 2 ส่วนประกอบกัน ทั้งทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของนิวตัน และการเคลื่อนที่แบบวัฏจักร (cyclical motion) ในการแก้โจทย์เหล่านี้นักศึกษาจะต้องหาคำตอบว่าแรงดึงดูดของโลกที่กระทำต่อวัตถุมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเคลื่อนที่ผ่านอุโมงค์ ซึ่งโดยปกตินักศึกษาจะต้องสมมติให้โลกมีลักษณะคล้ายลูกแก้ว คือมีความหนาแน่นเท่ากันทุกตำแหน่ง (5,500 กิโลกรัม/ ลูกบาศก์เมตร) ในกรณีนี้แรงดึงดูดของโลกที่ดึงวัตถุเข้าสู่ศูนย์กลางโลกจะแปรผันตรงกับระยะทางจากศูนย์กลางนั้น โดยในปี 1966 มีการนำเสนอแนวคิดว่าหากเดินทางผ่านอุโมงค์นี้จะใช้เวลา 42 นาที 12 วินาที

สมมติให้ไม่มีแรงต้านอากาศ หากเราโยนวัตถุลงในอุโมงค์นี้ วัตถุจะเคลื่อนที่ออกจากอุโมงค์เมื่อเดินทางไปถึงปากอุโมงค์หรือไม่ก็จะเคลื่อนที่ไป-กลับอยู่ในอุโมงค์ไม่สิ้นสุดเหมือนลูกตุ้มเพนดูลัม (pendulum) ในการเดินทางผ่านอุโมงค์นี้จะแบ่งเป็นสองช่วง ช่วงแรกคือการเดินทางจากพื้นผิวโลกไปยังใจกลางโลก ช่วงนี้ทิศทางการเคลื่อนที่จะเป็นทิศเดียวกับค่าแรงโน้มถ่วงของโลก (g) ส่วนช่วงที่สองเป็นการเดินทางออกจากใจกลางโลก ทิศการเคลื่อนที่นี้จะตรงข้ามกับค่าแรงโน้มถ่วงของโลก (-g) เมื่อเดินทางถึงอีกด้านหนึ่งของพื้นผิวโลก (ปากอุโมงค์) วัตถุอาจจะหยุดเคลื่อนที่ถ้ามีการจับเอาไว้ แต่จะเคลื่อนที่ไป-กลับในอุโมงค์นั้นต่อไปหากปล่อยให้เป็นการเคลื่อนที่อย่างอิสระ

การเดินทางทะลุโลก, Gravity Train

แต่แท้จริงแล้ว โลกไม่ได้มีความหนาแน่นเท่ากันทุกส่วน โดยจะมีความหนาแน่นน้อยบริเวณเปลือกโลกและแมนเทิล และมากขึ้นบริเวณแก่นโลก นักศึกษาภาควิชาฟิสิกส์ Alexander Klotz แห่งมหาวิทยาลัย Mcgill ในแคนาดา ได้นำเสนอโมเดลใหม่ที่สมจริงมากขึ้นกว่าเดิม (ซึ่งเดิมสมมติให้ความหนาแน่นของโลกเท่ากันทุกส่วน) โดยการวิเคราะห์จากข้อมูลพื้นฐานโครงสร้างของโลกว่าเปลือกโลกมีความหนาแน่น ประมาณ 1,000 กิโลกรัม/ ลูกบาศก์เมตร ใจกลางโลกมีความหนาแน่น 13,000 กิโลกรัม/ ลูกบาศก์เมตร ความหนาแน่นของโลกเพิ่มขึ้น 50% บริเวณรอยต่อระหว่างแมนเทิลและแก่นโลกชั้นนอก 

เมื่อสมมติให้ไม่มีความต้านทานของอากาศในอุโมงค์ เป็นที่น่าแปลกใจว่าการคำนวณของ Klotz ค่อนข้างใกล้เคียงกับค่าเดิม เมื่อเขาสมมติให้ค่าแรงดึงดูดของโลกมีค่าเหมือนกันทั่วโลกและเท่ากับค่าบนพื้นผิวโลก ซึ่งนั่นหมายความว่าเมื่อค่าแรงดึงดูดของโลกคงที่ ค่าความหนาแน่นก็จะเปลี่ยนไป เช่น เมื่อเดินทางผ่านอุโมงค์ได้ระยะทางเป็นครึ่งหนึ่งถึงใจกลางโลก ค่าความหนาแน่นก็จะกลายเป็นสองเท่า และจะกลายเป็นอินฟินิตี้ที่ใจกลางโลก โดยค่าแรงดึงดูดของโลกจะเท่ากับศูนย์ที่ตำแหน่งนี้ จากโมเดลนี้เขาคำนวณได้การเดินทางผ่านอุโมงค์นี้จะใช้เวลา 38 นาที 11วินาที

อย่างไรก็ตาม การเดินทางทะลุโลกยังคงเป็นเรื่องในจินตนาการ (ที่มีทฤษฎีรองรับ) ถึงแม้ว่าจะใช้เวลาเพียง 40 นาทีก็สามารถเดินทางไปยังจุดหมายที่อยู่ไกลถึงอีกซีกโลกหนึ่งได้ หากแต่ยังห่างไกลจากความเป็นจริงเสียเหลือเกิน เนื่องด้วยเรายังไม่มีวัสดุที่ทนความร้อนและความดันมหาศาลใต้พื้นโลก และการที่เคลื่อนที่ในสภาวะสุญญากาศ (เพื่อหลีกเลี่ยงแรงเสียดทานของอากาศ) ก็เป็นเรื่องใหญ่อีกเรื่องหนึ่ง








Create Date : 24 เมษายน 2558
Last Update : 24 เมษายน 2558 20:28:09 น.
Counter : 825 Pageviews.

1 comments
  
สวัสดีนะจ้ะ เราแวะมาเยี่ยมนะจ้ะ ^____^ สักคิ้ว 6 มิติ ลบรอยสักคิ้วด้วยเลเซอร์ ลบรอยสักคิ้ว Eyebrow Tattoo Removal เพ้นท์คิ้วลายเส้น เพ้นท์คิ้ว 3 มิติ
ให้ใจหายใจ สุขภาพ วิธีลดความอ้วน การดูแลสุขภาพ อาหารเพื่อสุขภาพ ออกกำลังกาย สุขภาพผู้หญิง สุขภาพผู้ชาย สุขภาพจิต โรคและการป้องกัน สมุนไพรไทย ขิง น้ำมันมะพร้าว ผู้หญิง ศัลยกรรม ความสวยความงาม แม่ตั้งครรภ์ สุขภาพแม่ตั้งครรภ์ พัฒนาการตั้งครรภ์ 40 สัปดาห์ อาหารสำหรับแม่ตั้งครรภ์ โรคขณะตั้งครรภ์ การคลอด หลังคลอด การออกกำลังกาย ทารกแรกเกิด สุขภาพทารกแรกเกิด ผิวทารกแรกเกิด การพัฒนาการของเด็กแรกเกิด การดูแลทารกแรกเกิด โรคและวัคซีนสำหรับเด็กแรกเกิด เลี้ยงลูกด้วยนมแม่ อาหารสำหรับทารก เด็กโต สุขภาพเด็ก ผิวเด็ก การพัฒนาการเด็ก การดูแลเด็ก โรคและวัคซีนเด็ก อาหารสำหรับเด็ก การเล่นและการเรียนรู้ ครอบครัว ชีวิตครอบครัว ปัญหาภายในครอบครัว ความเชื่อ คนโบราณ
โดย: สมาชิกหมายเลข 3757448 วันที่: 20 มีนาคม 2560 เวลา:16:36:27 น.
ชื่อ : * blog นี้ comment ได้เฉพาะสมาชิก
Comment :
 *ส่วน comment ไม่สามารถใช้ javascript และ style sheet
 

BlogGang Popular Award#13



สมาชิกหมายเลข 1109800
Location :
  

[ดู Profile ทั้งหมด]
ให้ทิปเจ้าของ Blog [?]
 ฝากข้อความหลังไมค์
 Rss Feed
 Smember
 ผู้ติดตามบล็อก : 2 คน [?]




Adidas stan smith ญี่ปุ่น
Adidas stan smith pantip
Adidas stan smith thailand
adidas stan smith ขาย
Adidas stan smith คือ
Adidas stan smith ซื้อ ที่ไหน
Adidas stan smith ราคา
Adidas stan smith สยาม
Adidas stan smith สวย
Adidas stan smith สีชมพู
Adidas stan smith แท้
Stan smith จาก adidas
ขาย adidas stan smith
ขาย รองเท้า adidas stan smith
ขายรองเท้า Adidas stan smith
ซื้อ adidas stan smith ที่ไหน
รองเท้า adidas stan smith
รองเท้า adidas stan smith pantip
รองเท้า adidas stan smith velcro
รองเท้า adidas stan smith vintage
รองเท้า adidas stan smith ของแท้
รองเท้า adidas stan smith ของแท้ดูยังไง
รองเท้า adidas stan smith ผู้ชาย
รองเท้า adidas stan smith ผู้หญิง
รองเท้า adidas stan smith ผู้หญิง ราคา
รองเท้า adidas stan smith มีกี่สี
รองเท้า adidas stan smith ลดราคา
รองเท้า adidas stan smith สีดำ
รองเท้า adidas stan smith สีน้ำเงิน
รองเท้า adidas stan smith สีฟ้า
รองเท้า adidas stan smith สีเขียว
รองเท้า adidas stan smith ฮ่องกง
Adidas superstar hologram
Adidas superstar hologram ของแท้
Adidas superstar hologram ขาย
Adidas superstar hologram ราคา
รองเท้า adidas superstar hologram

Adidas nizza
Adidas nizza low
Adidas nizza low bluebird
Adidas nizza low ขาย
Adidas nizza low ราคา
Adidas nizza white
Adidas nizza ของแท้
Adidas nizza ขาย
Adidas nizza พันทิป
Adidas nizza มือ1
Adidas nizza มือหนึ่ง
Adidas nizza สีดำ
Adidas nizza หุ้มข้อ
ขาย adidas nizza facebook
ขาย รองเท้า adidas nizza
ขาย รองเท้า แฟชั่น adidas nizza
ซื้อ adidas nizza
รองเท้า adidas nizza facebook
รองเท้า adidas nizza ราคา
รองเท้า แฟชั่น adidas nizza