Питання досить цікавий. Якщо ми побудуємо міст, зруйнувавши його опори, здається, що гравітація буде тягнути його до центру Землі з усіх боків з однаковою силою. Але насправді це не так. Юрій Чалдаев нижче представив картину інтенсивності гравітації на поверхні нашої планети. І так, все вірно, вона неоднорідна. З цього випливає, що така конструкція сама по собі б почала деформуватися, що призвело б до її руйнування.
У нас немає ідеально жорстких матеріалів, щоб зробити щось подібне. Бетон або залізо просто б почали гнутися і ламатися, в результаті впавши на поверхню планети купками, вигнутий і переламаний всюди де тільки можна:
Намалював спеціально для вас
Ну добре. Припустимо, у нас неймовірно міцний матеріал і рівномірна гравітація на поверхні Землі. Що тоді?
Тоді наша гравітація все одно нестійка, тому що на Землю впливають ще Сонце, Місяць і інші небесні тіла, але вже в меншій мірі. В такому випадку міст буде коливатися, крутитися, крутитися. Так як він не закріплений на Землі, він може бовтатися по планеті як обруч, руйнуючи своєю масою все підряд, або крутитися навколо своєї осі. Поставте монетку на ребро і вдарте по одному краю - вона почне крутитися. Точно так же може почати крутитися міст. Ефект Коріоліса і обертання Землі також змусять міст обертатися, а не перебувати нерухомо щодо наземних об'єктів.
Якщо цей міст почне крутитися досить швидко, то його обертання також може його зруйнувати. Ну, це за умови, що придуманий нами матеріал не нескінченно міцний. У такому випадку його відцентрова сила може розламати його на дрібні шматочки і викинути їх у відкритий космос. Або просто на орбіту Землі.
Є ще варіант, при якому міст «злетить» з Землі як кільце з пальця і відправиться борознити простори Всесвіту, але це навряд чи. Для здійснення такого сценарію доведеться якось подолати силу гравітації Землі, що досить складно для такого масивного об'єкта.
Уявіть собі уявний експеримент:
Залізне кільце, в нього ви повільно точно по центру опускаєте магніт. Це Земля і міст в плоскій мініатюрі. Тепер спробуйте трохи зрушити магніт в одну сторону - кільце тут же притягнеться до нього тією стороною.
З точки зору фізики давайте розглянемо сили, що діють на протилежні точки моста. Будемо вважати, що у нас все ідеальне: Земля - куля, гравітаційне поле однорідне, міст ідеально побудований і рівномірно віддалений від центру Землі.
Тоді на фрагмент моста буде діяти сила тяжіння дорівнює
Тут: G - гравітаційна стала, M - маса Землі, m - маса фрагмента, R - відстань від центру Землі до фрагмента. У ситуації, коли все відцентроване, сили діють на протилежні фрагменти рівні і міст спокійно висить на орбіті.
Тепер уявімо, що в якийсь момент рівновага порушилася - міст трохи змістився на d кілометрів до центру Землі. Значить протилежна частина віддалилася на таку ж відстань d. Тепер на перший фрагмент діє сила:
а на протилежний йому
Давайте порівняємо ці сили:
Що тут важливо: При зміщенні до центру Землі одного фрагмента моста, сила тяжіння діє на нього зростає, а сила, що діє на протилежну частину зменшується, тому міст тут же починає падати все швидше.
Тобто досить невеликого випадкового коливання, щоб вся конструкція звалилася.