人类与水压斗争,深海远比宇宙更为严酷。人类如何克服这一难题?(3)
2024-06-15 来源:旧番剧
从压力的角度来看,深海比宇宙更加严酷。正如之前提到的,潜入几百米后,水压就达到数十个大气压。地面的几十倍压力作用在身体上,身体自然会发出悲鸣。
为了克服这一难题,人类发明了潜水服。
潜水服结构类似于将头盔与防水服结合,通过泵从地面输送空气。然而,由于水压直接作用在身体上,因此潜水深度有限。
潜水球的发明极大地改变了这一情况。潜水球是扩大了潜水头盔部分的球状装置,与柔软的潜水服不同,其钢铁外壳可以抵御水压,因此内部人员可以在不受高压影响的情况下潜入海中。
水压沿着球体的外壳被抵消,内部压力永远不会等同于水压,因此内部人员可以安全地潜入深海。1930年,这种潜水球使人类能够潜至245米的惊人深度,四年后更是达到923米。该潜水球由2.54厘米厚的钢铁制成。
30年后,潜航艇(类似潜水球但不需要电缆悬挂,可自由移动)将这一记录刷新至10916米。目前已知的最深海域也不过如此,因此人类已经到达了最深的海洋。
深海探索的显著成果之一是发现了许多生物在没有阳光照射的深海中生存。你可能会好奇这些深海生物如何在高压下生存而不被压扁。深海生物的组织中充满了油分和水分,几乎不含气体。其体液与周围的水压相同,因此内部和外部的压力平衡,使它们在高压环境下不被压碎。与潜水球或潜航艇不同,它们无需抵抗外压,因此能够轻松应对。
值得一提的是,普通水族馆的水槽也能养殖深海鱼,原因相同。如果直接将深海鱼钓上来,它们会死去,因为体内的高压水与大气压不平衡,导致身体破裂。然而,如果逐渐降低压力,并用低压液体替换体内的高压液体,这种情况就不会发生。
无论是人类还是深海鱼,都生活在有限的生存范围内,因此我们平时很少会意识到体内外的压力平衡。然而,热力学上的“压力”急剧变化确实会直接影响生物的生死。深海可能是一个能让我们意识到平时容易忽视的重要事实的宝贵场所。
最近(2023年6月),一艘参观泰坦尼克号残骸的观光潜水艇在深海中被压毁,所有乘员遇难。这一悲剧事件再次表明,前往深海仍然是艰难的挑战。深海,这个对人类来说既近又远的地方,短时间内其位置和挑战性都不会改变。