یک بار در سنت پترزبورگ رساله ای با عنوان عجیب و غریبِ “خط آهن زیر زمینی بی موتورِ سنت پترزبورگ-مسکو”، داستانی خیالی در سه فصل نا تمام، منتشر شد. نویسنده ی آن رُدنیخ، طرح زیرکانه ای در آن جا مطرح کرده بود که برای علاقه مندان به عجایب فیزیک خالی از لطف نیست. نظرش این بود که “تونلی به طول ۶۰۰ کیلومتر حفر شود و بدین وسیله دو شهر روسیه با یک راه زیر زمینی کاملاً مستقیم به هم وصل گردد. این راه برای اولین بار این فرصت را به ما خواهد داد که به جای طی جاده های منحنی، روی یک مسیر مستقیم سفر کنیم. (“می خواست بگوید که تمام جاده های ما قوسی هستند، زیرا ناچارند از انحنای سطح زمین تبعیت کنند؛ در حالیکه تونل پیشنهادی او یک خط مستقیم، یعنی وتر یک قوس بود.”)
این طرح -اگر به اجرا در می آمد-، یک خاصیت عجیب و استثنایی داشت. در این تونل قطار به خودی خود حرکت می کرد. چاهی را که از وسط زمین می گذشت را به یاد آورید؛ تونل لنینگراد-مسکو هم چیزی از آن نوع می شد. با این تفاوت که این چاه روی قطر زمین حفر نمی شد بلکه در امتداد یک وتر بود. ممکن است با یک نگاه سطحی به شکل زیر، این فکر پیش آید که چون تونل افقی به نظر می رسد دیگر دلیلی ندارد که جاذبه سبب حرکت قطار شود. ولی این قضاوت ناشی از یک خطای دید می باشد؛ کافی است که در ذهن خود شعاع های کره را که به دو انتهای تونل می رسند رسم کنید (شعاع در امتداد شاقول است و عمود بر سطح زمین می باشد)، تا پی ببرید که تونل بر این شعاع عمود نیست، یا به عبارت دیگر، تونل نه افقی بلکه شیب دار است.
در این چاه مورب، به علت نیروی گرانش، همه چیز به حرکت در می آید و به سمت وسط تونل یورش می برد و مثل آونگ حرکت رفت و آمدی می کند. در چنین تونلی قطار به خودی خود روی ریل به راه می افتد و وزن آن کار لوکوموتیو را انجام می دهد. ابتدا خیلی آرام شروع به حرکت می کند اما با گذشت هر ثانیه سرعتش بیشتر و بیشتر می شود تا اینکه به زودی به رقمی باور نکردنی می رسد به طوری که مقاومت هوای داخل تونل در مقابل حرکت قابل توجه می شود. ولی فعلا اجازه بدهید این عامل مزاحم را، که راه تحقق طرح های جالب فراوانی را سد کرده است، نادیده بگیریم و ببینیم برای قطار ما چه روی می دهد. وقتی قطار به وسط تونل می رسد سرعتش بسیار زیاد –چندین برابر سرعت گلوله توپ– می شود، به طوری که به راحتی از آن جا گذشته و تقریباً سمت دیگر تونل را می پیماید. این که می گویم ” تقریباً ” به علت وجود اصطکاک است؛ اگر اصطکاک نبود قطار تمام تونل مسکو-لنینگراد را به خودی خود و بدون لوکوموتیو می پیمود. محاسبه نشان داده است که زمان لازم برای طی طول تونل درست معادل همان زمانی است که یک نفر از یک دهانه ی چاه بین دو قطب به دهانه دیگر می رسید؛ یعنی ۴۲ دقیقه و ۱۲ ثانیه. نکته ی عجیب آن که این فاصله زمانی به هیچ وجه بستگی به طول تونل ندارد. قطار های زیر زمینی مسک–لنینگراد، مسکو-ولادیوستک، مسکو-ملبورن نیز اگر می بودند همگی همین مدت را در راه بودند. نکته ی عجیب دیگری که درباره ی این چاه های بی انتها باید گفت آن است که این زمان ثابت به هیچ وجه به بزرگی سیاره بستگی ندارد بلکه فقط به چگالی آن مربوط است.
هر وسیله نقلیه دیگری -مثلا اتوموبیل، گاری و …- که در این تونل قرار بگیرد به همین شکل عمل خواهد کرد. در واقع این یک جاده ی افسانه ای است. خودش ساکن است، ولی می تواند هر وسیله ی چرخ داری را که رویش قرار گیرد به حرکت در آورد و با سرعت غیر قابل تصوری آن را از این طرف به آن طرف ببرد.
