地底世界真的存在嗎

電影《哥斯拉大戰金剛》正在上映中。

作為怪獸宇宙的一環，哥斯拉和金剛這兩頭分別代表了東西方怪獸片源頭的龐然巨物在銀幕上大打出手。雖然劇情不可避免地落了俗套，好在大多數觀眾本來也就是衝著那砸了一億多美元做的特效去的。

哥斯拉和金剛並不是第一次在銀幕上交手，1962 年《金剛大戰哥斯拉》裡它倆就比過高下了

大概是為了給「地球上存在超巨型生物」這種設定賦予一定的合理性，電影裡的地球內部存在巨大空洞，那些體長動輒數十米的巨獸們就棲息其中，它們只有在偶然的情況下才會透過漫長的隧道抵達地表。所以得虧怪獸們探索欲不強，人類文明才有發展的機會。

不過，地球空心說實際上並不是傳奇影業為了給怪獸們找個家才新近捏造出來的假說，正相反，它在科學和科幻的歷史上，都曾有過舉足輕重的地位。

如果將時間不斷向前追溯，「地球空心說」很可能源自幾乎各個民族都存在的「地獄」觀念。

鑑於人類壽命難過百年，各家宗教觀裡能上天堂或者轉世投胎的靈魂比例也有限，千萬年下來，要在冥界永居的亡者恐怕不是個小數目，能容納他們的地底世界肯定不會是個小地方。

達瓦札天然氣燃燒坑更廣為人知的叫法是「地獄之門」

約翰·彌爾頓，就是寫《失樂園》那位老兄，說人們自由落體到地獄底層要九天時間。基於風阻，人類墜落的終端速度約為 195 km/h（55 m/s），算成九天的話那就是 42120 公里。

考慮到地球平均半徑只有 6371 公里，彌爾頓版本的地獄比地球要還大幾個量級，應該是什麼地方搞錯了。但無論如何，說古人認為我們腳下有一個超級巨大的空間，大抵是沒有問題的。

科學意義上的地球空心假說，最早是由愛德蒙·哈雷在 1692 年提出的——就是那個算出哈雷彗星每 76 年迴歸一次公轉軌道的天文學家哈雷。

埃德蒙·哈雷，英國天文學家、地理學家、數學家、氣象學家和物理學家 | Wikipedia

哈雷認為地球由三個球層巢狀而成，最外頭的那一層，也就是我們腳下的大地厚 800 公里，地球內部還有兩個同心球層以及中央的核心，直徑分別接近金星、火星和水星。這些球層有不同的磁極和自轉速度，彼此之間由大氣相隔。

哈雷眼中的地球長這樣 | Wikipedia

哈雷之所以提出這個假說，是為了解決地球磁極和地極不完全重合的情況，順帶把神奇的極光解釋成了從兩極洩漏的地球內部大氣。

雖然今天我們對地磁和極光有了更為靠譜的解釋——它們是金屬地核轉動，以及太陽帶電粒子被地球磁場俘獲的產物——不過哈雷從科學角度出發，不把事物歸結為亂力怪神的態度，還是值得肯定的。

哈雷辭世約莫半個世紀後，另一位偉大的學者也推出了他的地球空心說。這位仁兄就是萊昂哈德·尤拉——引進函式概念，建立流體力學尤拉方程那個尤拉。

萊昂哈德·尤拉，瑞士數學家和物理學家 | Wikipedia

相比哈雷，尤拉的「地球空心說」更令人喜聞樂見。

尤拉相信地球如同乒乓球，地殼的另一面是寬廣的陸地，那裡存在各式各樣的生物甚至文明，而為它們供能的，是直徑 600 英里，如同小太陽般散發著光和熱的地核。

這幅光景聽著就讓人心馳神往，難怪包括怪獸宇宙在內，各種描繪空心地球的文藝作品基本上是對尤拉假說的修改。

威廉·R·布拉德肖在他的科幻小說 The Goddess of Atvatabar 裡構想的地底世界，顯然來源於尤拉的假說

今天我們所熟知的地球空心說作品裡，最出名的莫過於儒勒·凡爾納出版於 1864 年的《地心遊記》。

這篇小說講了德國地質學教授李登布洛克、他的侄子阿克塞爾，外加導遊漢斯在地底的奇遇，故事中的地心世界有浩瀚的海洋、早該滅絕的遠古生物，巨型的植被等等等等，一整個失落的世界。

1864 年凡爾納《地心遊記》裡的插圖，完美符合怪獸宇宙的世界觀 | Édouard Riou， Wikipedia

1987 年哆啦 A 夢的長篇漫畫與同名劇場版動畫《大雄與龍騎士》可能更符合演化論一些，這部作品裡，蟄居地底的恐龍不但沒在 6500 萬年前滅絕，還發展出了像是中世紀和當代混合而成的社會形態。

就連《機動戰士高達》的創造者富野由悠季也拍過地底世界的動畫。

某種意義上，1983 年的《聖戰士丹拜因》是奇幻版的《機動戰士高達》，這個地底世界存在精靈與魔法，也有高度發達的科技，甚至開發出了強大的機甲兵器，而來自地面的主角被召喚至地底，被迫捲入了諸國間的殘酷戰爭。

聖戰士丹拜因的地底世界一派草木蔥蘢，然而世界逾美麗，物語逾殘酷 | 動畫截圖

可惜的是，誘人的「地球空心說」只能停留在美好的幻想裡。

1774 年，皇家學會在蘇格蘭榭赫倫山近做試驗，測量了地球的密度。在已知地球體積的情況下，我們很容易能推論出地球內部究竟有無空洞。

榭赫倫山 | Wikipedia

該實驗的過程非常巧妙。皇家學會之所以選擇榭赫倫山，是因為它形狀對稱，體積容易計算，周圍又是平地，干擾較少。

根據牛頓的萬有引力定律，我們知道一個物體的質量越大，對周遭其他物體的引力就越強，而這支科學團隊要做的就是在山體邊安置鉛擺，看它在運動時靠近山的那一側會在引力作用下產生多大的偏角。

這個偏角取決於地球與山的相對密度和體積，它一旦得到測定，我們便能據此推出地球的密度。

榭赫倫山實驗。Z 為真天頂，Z’ 為由鉛垂確定的視天頂。皇家學會要測量的就是之間的夾角

測量結果顯示，榭赫倫山的密度值為 2，500kg/m³，而地球的平均密度值約為山體的 9/5 倍，這個資料和現今測量得出的 5，515kg/m³ 誤差不到百分之二十。

如果地殼之下真的是巨大的空間，其質量顯然無法產生 1G 標準重力。實際上別說中空了，地球內部物質的緊實程度遠在蓬鬆的地表山脈岩石之上。

也就是從那個時起，人們意識到了地核可能由金屬構成，而這一發現為今日行星科學奠基了基礎。

雖然「地球空心說」就和世上存在百米高的怪獸一樣靠譜，但如果我們把目光放遼遠一些，看看地球之外，就會發現宇宙裡確實存在一些空心天體，譬如「行星狀星雲」。

人們在 1779 年發現的行星狀星雲，後編號為 M57。哈勃太空天文望遠鏡拍攝 | NASA

今天在銀河的這一隅環視，我們可以看到許多恆星被髮光的氣體球狀外殼包裹。早期天文學家在觀測條件有限的情況下，把它們和行星聯想到了一起。

這些天體呈環形，但那只是因為從我們的視角看起來邊緣比中心更厚，就像肥皂泡有個清晰的輪廓一樣，而肥皂泡，我們知道，是空心的。

行星狀星雲其實是恆星走到生命末期的標誌。

以我們的太陽為例，隨著氫燃料耗盡，它會在幾十億年後膨脹成紅巨星，隨後快速縮退成一顆白矮星，但它膨脹至巔峰時拋灑出的外部物質不會一道收縮，而是化作外部的殼層，能夠存在數萬年之久。

太陽化作紅巨星後直徑約為 2 AU（1 AU=149597871 km），而目前太陽的直徑只有 0。01 AU

如果一顆非常、非常大的星體發生這種狀況，那麼它拋灑出的物質會再度凝結，成為下一代恆星及其周遭的行星的材料。

我們的太陽就是第二代，或者第三代恆星。構成它的所有物質、構成你我以及周圍一切的物質，都已經在恆星這口大坩堝裡熔鍊過一兩輪。

從這個角度上來講，我們的地球，確實曾經是空心天體的一部分。

又或者在宇宙的某個地方，確實存在空心的行星，它的內部繁育著芸芸眾生，只是我們從未聽說過，也不瞭解它的形成過程。

畢竟，宇宙很大很大。

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封面圖來源：

Warner Bros。 Entertainment

參考資料：

[1] Halley, Edmond.(1692).

An Account of the cause of the Change of the Variation of the Magnetic Needle； with an Hypothesis of the Structure of the Internal Parts of the Earth， Philosophical Transactions of Royal Society of London。

[2] Davies, R.D. (1985).

“A Commemoration of Maskelyne at Schiehallion”。 Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society。

[3] CARL SAGAN. COSMOS[M].

Random House：USA，1980：233。