鲸鱼体内是海水,潜艇里面是空气,所以才会有鲸鱼比潜艇更能抗压的错觉。
人类是自然界中的王者,凭借着智慧的头脑,研制出了能够自由翱翔天空的飞机,能够游入深海的潜艇。
不过在自然界面前人类的技术只是班门弄斧。
虽然潜艇已问世多年,但是一直有一个难题困扰着人类,那就是无论人类如何努力,潜艇的下潜深度很难突破米。
虽然说鲸鱼是深海里潜水的王者,但是潜入万米深,这是夸张的说法,鲸鱼里面潜水深度最深的是抹香鲸,最大潜水深度可以达到米。但是这个深度已经远远大于人类潜艇能够达到的最大深度。
说到这里,有些人就比较疑惑了,为何钢铁之躯的潜艇深入海底是会被海水压扁,而血肉之躯的鲸鱼却没有任何影响呢?
在讨论这个问题前,我们先来讨论下,为何在深海里,海水的压力这么大,能够轻易把潜艇压扁。
这里涉及到一个名词,那就是水压。
水压
水中压强和水深有关p=ρgh,深度每增加10.3米,水的压力就会增加一个大气压,在米的深度下,水压高达97个大气压,相当于每平方米承受吨的重量。
其实最大的不同是因为鲸鱼跟潜艇的内部结构不同,所以导致他们承受的压力不同。
鲸鱼是大自然孕育的生物,经过千万年的进化,已经形成了一种稳定的内部结构,这种结构能够很好地适应海水中的压力环境。面对海水的压强,能够以柔克刚。
而潜艇只是一种钢铁机器,坚硬无比,没有任何生命可言,面对海水的压强只能硬碰硬。
其实,不管是鲸鱼还是潜艇,他们面对的最大问题是内部跟外部的压力差,这才是他们能够下潜深度的最关键因素。
鲸鱼,在下潜之前会排空体内的空气,下潜的过程中,他们体内就是满满的海水,无论鲸鱼下潜到多大深度,他们体内是海水,体外还是海水。
所以鲸鱼在下潜的过程中会形成一种体内外海水压力的平衡,没有了压力差身体就不会出现任何不适。
而鲸鱼最大下潜深度只有米,是有多种因素决定的。
首先,生物生存的环境要利于他们捕食生存,显然,海里越往深处,生物越少,而生存在米以内的生物是最多的,这是整个生物进化决定的。
其次,因为鲸鱼是由细胞组成的,而细胞间隙里面是细胞液,如果没有长期的进化,贸然,下潜到很大的深度,体外的海水压力会远远大于细胞液的压力,巨大的压力差会使得细胞破解,导致死亡。
潜艇内部是空心的,因为里面要运载人,所以里面要是标准的大气压强。所以当,下潜深度到达极限时,也就是所说的米,这个时候潜艇外部海水的压力能够达到个标准大气压强,相当于0吨的重量,而潜艇内部只有一个标准大气压强。
所以,在米的深度,潜艇就要承受相当于个大气压的压力差,这也是潜艇的机身材料能够承受的极限,如果在往下潜,巨大的压力差,会把潜艇机身压扁,到时候,内部的人也会面临死亡的危险。
其实人类目前的技术可以把机器送到海底一万米的深度。
日本曾经将一台海底探测器送入到马里亚纳海沟的1万米深处,马里亚纳海沟是目前已知最深的海沟,超过1万米的深海,是生命的禁区。
而把探测器送到一万米海底的关键是不能载人,如果不需要载人,那探测器可以使用跟鲸鱼一样的原理来实现内部增压,甚至可以把探测器做成实体的,那下潜深度将更大。最明显的就是海底一万米的石头没有被压碎,那实心的钢铁肯定更不会被压碎。
除了海底探测,对于太空的探索,人类同样也需要克服压力差的因素,而宇航服就是最好的代表。
在太空中,外界基本处于真空状态,也就是说太空没有空气,也就没有大气压强,而人类穿着宇航服在太空行走,需要保证宇航员正常的呼吸,所以宇航服内是一个标准大气压强,而外部是真空状态。
所以宇航服所需承受的压力只有一个大气压的压力差,所以相对潜艇来说,更容易解决。
不管怎样,人类在大自然面前是多么的渺小,我们要做的不是征服大自然,而是适应大自然,大自然有很多需要我们学习的地方。
而我们的任务是在不破坏大自然的前提下,促进人类进步。