馬裏亞納海溝1.1萬米深度處的水壓會有多麼恐怖

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近日，載有3名潛航員的我國全海深載人潛水器“奮鬥者”號在西太平洋馬裏亞納海溝成功坐底，深度10909米，刷新了我國載人潛水的最大深度。

“奮鬥者”號下潛至萬米深處，水壓超過110兆帕，這相當於2000頭非洲象踩在一個人的背上，它首先面臨的是超強高壓。在整個潛水器中，球形駕駛艙是整個結構中承受壓力最大的，艙體材料則是使用的超高強度鈦合金，而且此次“奮鬥號”相比之前的“蛟龍號”，艙體材料是中國自主研發的全新高強高韌耐海水腐蝕鈦合金。

馬裏亞納海溝的一萬多深的水壓有多大？

根據壓強計算公式P=ρgh=1000kg/m3×9.8N/kg×11000m=107800000pa，大約等於1.1億帕的壓力，而我們所生活的環境中大氣的壓強大約為101Kpa，也就是萬米水深壓強的千分之一，可能大多數人對壓強的概念並不是很清晰，在這裏可以做一個簡單的對比就知道這個壓強有多恐怖。

歷史上，有一個馬德堡半球試驗，當時在馬德堡市長將兩個直徑為37釐米的兩個半球貼合，並將中間的大氣抽走，最後讓16匹馬用力拉才勉強拉開。而這將兩個球緊緊壓住的壓力就是大氣壓產生的，從當初這個經典的試驗中我們就能看出大氣壓威力。

那為什麼我們感受不到大氣壓在壓迫我們的身體呢？其實，在正常的大氣環境中，大氣壓之間始終是處於平衡狀態。而需要通過呼吸循環的人類和動物們都是一致的，那就是通過空氣的交流，使得身體與外界是相通的，內外的壓強保持着一個平衡的狀態，因此我們就感受不到氣壓壓迫我們的身體。

但是潛水就不一樣了，當人類每下潛十米的水深，就會增加一個大氣壓的壓力，而我們體內的初始壓強為一個大氣壓的大小，當我們下潛入水時，外界壓強就會增大，內外壓強不一致，於是我們的身體就會直接感受到壓力，這部分壓力一部分通過我們身體的力量來抵抗，另一部分由於身體被壓縮導致身體內部氣壓上升來抵抗。目前人類在沒有任何裝備的情況下，最大的下潛深度為100米左右，（當然也有法國潛水員無裝備極限紀錄的113米之説），這個深度產生的壓力已經是人類能夠承受的極限。

在馬裏亞納海溝的一萬米以下水底，大概每平方釐米就會產生一噸的壓力，一個成年人的身體平均表面積為1.6平方米，也就是説在那個深度，我們的身體需要承受住16000噸重的壓力，而目前成年的非洲象的最大重量為6噸左右，如果有2500頭上的非洲象同時站在你的背上是什麼樣的感覺？

那有人説了，為什麼人下潛到100米以下已經是極限了，那海底數幾千米深的水中生活的魚類們怎麼沒有被壓成魚餅？其實這還是忽視了生存環境的問題。人類是在正常陸地大氣壓中生活的，呼吸循環的體內外氣壓只能是正常大氣壓水平；而淡水深處甚至深海中的魚類天生就生活在水中高水壓的環境中，拿海洋中最擅長深潛的鯨類——抹香鯨為例，它有一個非常強大的肺，在向深海遊動時，肺部吸入大量海水的同時，收縮肺部，增大體內壓強來抵抗外部不斷增大的壓強，從而達到深海潛行的目的。加之生物的長期進化和適應過程，抹香鯨可以下潛到2000米深的深海區域。

在深海8000多米的海底，人類通過載人深潛器發現過大量的生物生活在永不陽光的海底，甚至還有魚類。而在這片陽光和人類無法觸及的區域裏，水強已經強大到極其變態的水平，在這個海底區域，幾乎已經看不到完整的石塊，因為這些固體石塊在沉入海底時基本就已經被強大的水壓壓得粉碎。但是，這麼多生物還是在勉強的生存着，它們的身體內甚至都已經沒有骨骼或者只是擁有極薄的骨骼，身體基本都是軟體組織構成，能夠讓水更易透過，從而使體內外保持相同的壓強。這些動物由於進化出特殊的身體結構，通過增加身體水分的流通性使深海的外壓能夠轉變為內壓，形成一個壓力平衡從而安全地生活在深海處。

1960年1月20日，人類第一次創造了潛到馬裏亞納海溝10916米深度的記錄。

2012年3月26日，著名導演卡梅隆獨自駕駛着一艘獨特的深海潛艇，最後抵達馬裏亞納海溝10898米的底部。這是人類第二次探底馬裏亞納海溝，卡梅隆成為有史以來抵達萬米深海的第三人。

2020年11月10日8時12分，“地球第四極”——西太平洋馬裏亞納海溝，載人深潛“奮鬥者”號成功坐底“挑戰者深淵”，深度10909米，創下中國載人深潛新的深度紀錄。就在此10多天前，“奮鬥者”號在同一海域下潛一舉突破1萬米（10058）米大關。這連續取得的成就標誌着中國萬米級載人潛水器“奮鬥者”號海試取得成功，意味着中國人駕駛自己的潛水器可以自由到達大洋任何深度並開展科學考察，取得了中國深海裝備和深海技術的重大突破，實現了夢寐以求的中國科學家大洋科考“全海深”進入。

參考來源：人民日報海外版? 央視新聞? 網易新聞端（作者：科學觀世界）