地球の裏側まで落ちるのに何分かかる?

150328fallingthrutheearth.jpg

そこに穴があり、地球の裏側まで落ちていく。

長年、物理学科の生徒に出題されてきた問題があります。それは、地球を突き抜けて向こう側まで落ちるのにどれくらいの時間がかかるか?というもの。地球の真ん中は高温でドロドロだとか、そういうことはひとまず置いておいて。これは、地球を貫通する穴があったとして、という質問です。

この質問に対する答えは、長い間42分とされていました。地球を通り抜ける42分間のフリーフォールです。が、ネタ元のAmerican Journal of PhysicsにAlexander Klotz氏によって掲載された新たなレポートでは、答えは38分11秒となっています。

かかる時間が異なる理由は重力にあります。従来の計算では、地球での密度は均一であるという条件の下で行なわれたもの。つまり、重力の唯一の変化は、落ちる人と地球の中心との距離だけが関係するという条件の話だったわけです。一方、Klotz氏のレポートでは、地球の密度は層によって変化するとして計算しています。地震波データを下に、地球モデルPREM(Preliminary Reference Earth Model)を使って出したのが、38分11秒という数字。

まぁ、物理といえど科学といえど、これは「例えば」の質問ですけれど。

source: American Journal of Physics

Chris Mills - Gizmodo US[原文

(そうこ)