Этот вопрос очень любят задавать физикам. Мне самому этот вопрос мои студенты задавали раз наверное пятьдесят и при всей кажущейся простоте ответить на него не так то просто. Дело в размытости формулировки вопроса, которая допускает несколько верных ответов на этот вопрос.
Ведь действительно, как проходит этот тоннель - от полюса к полюсу или например на экваториальной широте? Что внутри тоннеля? Воздух? Какой-то газ? Вакуум? Человек прыгает в обычной одежде? В скафандре? В прочной капсуле устойчивой к высоким давлениям? И т.д.
Конечно пробурить такой тоннель нельзя. Даже если бы и удалось, то раскаленное вещество недр Земли мгновенно убило бы как прыгунов так и бурильщиков. Не будем принимать эти факты в расчет (иначе статью можно заканчивать прямо на этом). Допустим волшебным образом магма и ядро Земли изолированы от стенок тоннеля.
Допустим человек прыгает без скафандра в тоннель. Спойлер - он не долетит до центра Земли живым. Расстояние до центра Земли чуть больше 6000 км. Чем глубже, тем больше воздуха будет над ним и тем больше давление атмосферы. На Земле порядка 100 км атмосферы и в основном очень разреженной. В тоннеле атмосфера наоборот будет уплотняться. Уже через 100 км давление будет сравнимо с давлением воды на дно Марианской впадины.
Давайте представим, что из тоннеля откачан весь воздух и человек надев скафандр прыгает в тоннель. Все равно он обречен. Проблема в том, что Земля вращается. В дело вмешается сила Кориолиса и незадачливый прыгун окажется размазанным по стенке тоннеля. Почему это произойдет? Все дело в том, что скорость вращения поверхности Земли вокруг центра больше, чем скорость внутренних частей Земли. Чем дальше от центра - тем больше скорость.
Это может казаться странным, но это легко объяснить. Возьмем пластинку радиусом 50 см. Какой путь пройдет головка проигрывателя за один оборот у края пластинки и скажем на расстоянии 10 см от центра? Легко убедиться, что за один оборот головка у края пластинки пройдет расстояние в 5 раз больше, чем вблизи центра, что говорит о в 5 раз большей скорости.
То же самое справедливо и для нашего прыгуна. Скорость вращения поверхности Земли вокруг центра составляет около 1600 км/ч. Для расстояния на полпути до центра составит уже 800 км/ч. Т.е. за время падения до глубины 3000 км нашему прыгуну придется погасить примерно 800 км/ч трением о стенки тоннеля, что вероятнее всего приведет к тому, что он просто сотрется в порошок.
Капсула движущаяся по тоннелю через центр Земли в фильме "Вспомнить все".
Впрочем, внимательный читатель может сказать, а что если тоннель пробурен строго по оси вращения Земли, то вращением Земли вокруг своей оси и силой Кориолиса можно будет пренебречь. Да, действительно это так. Мои рассуждения выше относятся скорее для случая тоннеля в экваториальных широтах.
В случае если тоннель пробурен через центр Земли и из тоннеля откачан воздух человек будет находиться в свободном ускоряющемся падении, пока не достигнет центра Земли?. После прохождения центра Земли его падение наоборот начнет замедлятся до тех пор пока он не достигнет противоположного конца тоннеля. Весь путь займет примерно 42 минуты. Затем он развернется и вновь начнет падение сквозь тоннель. Так он будет падать туда-сюда вечно если только кто-то его не поймает на одном из выходов из тоннеля.
---------------------------------------------------------------------------------
1. Вообще строго говоря это не совсем так. Ведь центр массы Земли не совпадает с ее геометрическим центром. Однако в этих рассуждениях мы пренебрегаем этим моментом.
Источник: https://zen.yandex.ru/media/deep_cosmos/chto-budet-esli-proburit-skvoz-zemliu-skvoznoi-tonnel-i-v-nego-prygnut-5be3140c6fb06b00ac12bb4f
