无底洞里的旅行家

地球的核心部分是什么东西组成的，现在还知道得很少。有些人认为在几百公里厚的坚硬的地壳下面，就是炽热的液体。有些人认为整个地球一直到中心都是凝固的。要解答这个问题比较困难，因为现在最深的矿井也只有7．5公里深（人迹能到的最深的矿井更浅，只有3．3公里）①，而地球的半径却是6400公里。如果能够沿着地球的直径钻一个洞一直穿过它，那不用说这种问题就可以解决了。可是现在的技术还远不能实现这样的计划——虽然现在在地壳上所凿的井的总的长度已经超过了地球的直径。关于穿过地球钻凿地道的事，十八世纪的数学家莫泊丢和哲学家伏尔泰曾经想过。已故的法国天文学家佛兰马理翁曾经把这个计划重新提了出来。
当然，象这一类的事情，直到现在还没有人做过；不过我们可以想象有这么一个无底洞，用来研究一个有趣的问题：如果沿着地球的直径钻个洞……
一个无底洞，你想你会怎么样呢（暂时让我们忘记空气的阻力）？和洞底相撞是不会的，因为这里没有底。那末，你会停留在哪里呢？
停留在地球的中心吗？不会的。
当你落到地球中心的时候，你的身体下落的速度会有这样大（大约每秒钟8公里），使你根本没法停留在这一点上。你会继续不断向前飞去，运动速度逐渐变慢，一直飞到洞的另一端的边缘。到了这里，你就应当牢牢地抓住洞边，不然你又要落进洞里，再来一次穿洞旅行，在洞的另一端出现。如果在那里你还是抓不住任何东西，那你又会重新落进洞里，就这样来回摆动，没完没了。力学告诉我们，在这种条件下（让我再说一次，如果不计算洞里空气的阻力），物体应当不停地来回摆动。
这样穿洞一次，需要多少时间呢？整个路程来回一次需要84分24秒，用整数来说，大约是一小时半。

佛兰马理翁接下去说：
如果这个洞是顺着从一个极到另一个极的地轴掘的，情况就会象上面说的那样。可是，如果我们把出发点移到别的纬度上，移到欧洲、亚洲或非洲大陆上，那末就得把地球自转的影响也计算进去。大家知道，地球表面上的每一个点都在奔跑。赤道上的各点每秒钟跑465米，而在巴黎的纬度上，每秒钟跑300米。由于离地球的自转轴越远，圆周的速度越大，所以扔进洞里的小铅球不会笔直地落进去，而要略微偏向东面。因此如果在赤道上挖橱无底洞，就应该把它掘得极宽，或者掘得十分倾斜，因为从地面落下的物体所走的路，会远远离开地心而偏向东面。
假使洞的入口是在南美洲的一个高原上，这个高原的高度假定是两公里。而洞的对面那一端是在海面上，那末，因为不小心而落进美洲那一端洞口的人，在到这对面洞口时候的速度，一定可以使他在出洞口以后再向上飞两公里。
如果洞的两端都在海面上，那末那个穿洞的人在洞口出现的时候，飞行速度已经等于零，我们就可以伸出手去接住他。而在前一种情况下，我们应当小心地闪在旁边，免得和那位飞得极快的旅行家相撞。