重力列车是罗伯特·胡克(因胡克定律而闻名)在17世纪向艾萨克·牛顿提出的一个假设。它由一个简单的想法组成,但在实践中很难实现。在地球表面的两点之间挖一条隧道。如果你能弄清楚如何消除摩擦和降低空气阻力,你现在就有了一个在相隔很远的点之间高效快速移动的机制。只需在隧道的一端扔点东西进去。重力最初会把它向下拉,穿过隧道,最终达到高速。一旦物体穿过隧道一半,重力就会让它慢下来,所以你可以很容易地在另一边找回物体。
虽然在工程上存在明显的不切实际,但令人惊讶的是,重力列车在不需要燃料的情况下,可以以如此快的速度将东西从一个地方运到另一个地方。假设我们想用这种重力列车从北京到巴黎。假设火车无摩擦无阻力,旅行需要多长时间直到最近的一分钟?
地球可以被建模为一个具有均匀密度和总质量的球体 和半径 .从北京到巴黎在地球表面上最短的距离大约是 .
细节和假设: