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        探索海底世界的個(gè)人史

        2019-07-26 03:23:01張鈺瓊
        檢察風(fēng)云 2019年14期
        關(guān)鍵詞:潛水員大氣壓潛水器

        張鈺瓊

        只要你看它一眼,深海就會(huì)成為你一輩子最深的記憶。

        ——威廉·畢比

        垃圾分類(lèi)ABC

        2019年7月1日,《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》正式施行,此舉標(biāo)志著上海生活垃圾分類(lèi)進(jìn)入常態(tài)化、法治化軌道。本書(shū)以生活和工作區(qū)域?yàn)閯澐忠罁?jù),分為生活區(qū)、單位和公共場(chǎng)所三大類(lèi)。因市民對(duì)居住區(qū)垃圾普遍存在困惑,該書(shū)就一些疑難問(wèn)題做了重點(diǎn)圖解。此外,為了便于市民了解垃圾分類(lèi)的整體情況,厘清思路,讀本對(duì)垃圾分類(lèi)后的流程和相關(guān)法律條例做了進(jìn)一步說(shuō)明。(文/小野)

        在大多數(shù)人都認(rèn)為外太空才是人類(lèi)的最后邊界時(shí),我們必須記得,在地球上仍有不計(jì)其數(shù)的未竟之事。當(dāng)漫游車(chē)緩緩行駛在火星表面,當(dāng)宇宙飛船飛離我們的太陽(yáng)系,當(dāng)繞地球軌道飛行的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡不斷拓寬可見(jiàn)宇宙的邊緣,我們必須記得,我們所在星球的大部分區(qū)域,人類(lèi)從未親眼見(jiàn)過(guò)。

        深海:神秘而永恒黑暗的國(guó)度

        事實(shí)上,我們見(jiàn)到的最常被引用的數(shù)據(jù)——地球表面的71%,大大低估了海洋的重要性。如果把三維的體積也考慮在內(nèi),我們這些“旱鴨子”分得的地球份額會(huì)急劇減少至幾乎可忽略不計(jì)——不足1%。當(dāng)我們?nèi)祟?lèi)以及所有其他或行走,或爬行,或打洞,或飛行的生物只占據(jù)了地面和天空薄薄的一層時(shí),海洋生物卻暢游在整個(gè)海洋中。3.3 億立方英里(1英里≈1609.3米)的海水絕大部分都深藏于我們熟悉的淺海之下。據(jù)估計(jì),上層陽(yáng)光帶僅占全部可生存空間的2%~3%。其余97%的地球生物圈——有生命存在的區(qū)域,都位于陽(yáng)光永遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到的深海。這是一個(gè)極少有人類(lèi)窺探的世界,是永恒黑暗的國(guó)度。

        這個(gè)藏于深海的環(huán)境使其他所有地球上的生物棲息地相形見(jiàn)絀。它蘊(yùn)藏著可以供給所有生命養(yǎng)分的巨大寶庫(kù),在這個(gè)人口增長(zhǎng)、面臨資源壓力的時(shí)代,我們應(yīng)當(dāng)始終記住這一點(diǎn)。地球的整個(gè)水供應(yīng)都是通過(guò)海洋進(jìn)行循環(huán)的,一部分水蒸發(fā)進(jìn)入大氣,然后降雨匯集成河流,其余的滲入海底后經(jīng)深海熱泉涌出。事實(shí)上,似乎深海才是地球生命所必需的養(yǎng)料和礦物質(zhì)的交換中心。據(jù)估計(jì),它也是數(shù)千萬(wàn)物種的避難所,其中大多數(shù)都是人類(lèi)從未見(jiàn)過(guò)的,動(dòng)物的多樣性比其他任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都豐富得多。地球原始生命很可能起源于深海底部。毫無(wú)疑問(wèn),為數(shù)不多的一些生命形態(tài)從海洋遷徙到了陸地,其中一支最終進(jìn)化成為人類(lèi)??磥?lái)我們有必要繼續(xù)深入了解它們。

        比火星更像外星球的世界

        直到最近,我們發(fā)現(xiàn)直接研究深海并不現(xiàn)實(shí)。為了觀察深海中的事物,我們需要進(jìn)入一個(gè)比火星更像外星球的世界。

        古往今來(lái),能夠多次往返潛入海里的人屈指可數(shù),他們大多是為了尋找海里的寶藏:精美的貝殼、珍珠或海綿動(dòng)物。起初,勇敢的潛水員們屏住呼吸下潛,但也只能到達(dá)100英尺(1英尺≈0.30米)的深度。即使采用了其他潛水方式,例如借助蘆葦管或空氣袋呼吸,也沒(méi)能增加潛水深度。直到16世紀(jì),潛水鐘的出現(xiàn)延長(zhǎng)了人們?cè)谒碌臅r(shí)間:潛水鐘內(nèi)裝滿(mǎn)了空氣,潛水員們可以游到潛水鐘內(nèi)呼吸,而無(wú)須返回海面。20世紀(jì)30年代,出現(xiàn)了加壓和耐壓的潛水裝具,如沉重的金屬頭盔,從海面上輸送壓縮空氣的軟管等,借助于這些設(shè)備,潛水員可以下潛到500英尺以下。然而,對(duì)于大多數(shù)人而言,潛水的深度限制始終為200~300英尺,這是人體能夠承受的極限。如果超出這個(gè)深度,過(guò)多的氧氣將溶解到人體血液中,迅速產(chǎn)生毒素。需要往復(fù)潛入大于200英尺深度的潛水員,會(huì)吸入氦氧混合氣,也就是氦氣和氧氣的混合氣體。

        后來(lái),工程師們開(kāi)始建造潛艇,以抵擋深海的巨大壓力。潛艇擁有堅(jiān)實(shí)的外殼,殼內(nèi)保持1個(gè)大氣壓,乘員可以像在陸地上一樣正常呼吸。然而即使是潛艇也會(huì)被極大的深海壓力摧毀。目前核潛艇只能夠下潛到1500英尺,僅僅略深于海洋平均深度的1/10,仍有90%的深海超出了它們的作業(yè)范圍。

        1930年,生物學(xué)家威廉·畢比和工程師奧蒂斯·巴頓建造了一個(gè)可以載人的新型潛水器,這項(xiàng)發(fā)明最終使人類(lèi)得以突破海洋的淺層陽(yáng)光帶。他們?cè)诎倌酱笕簫u(Islands of Bermuda)開(kāi)始了第一次深潛,那里也是我的深海探險(xiǎn)歷程的開(kāi)端。那充滿(mǎn)驚喜的幾英里深的海洋,伴隨著新技術(shù)的進(jìn)步,見(jiàn)證了下潛深度的紀(jì)錄被一次次刷新……直到20世紀(jì)70年代,深海載人潛水器才到達(dá)了大洋中脊,開(kāi)始為解決廣泛的科學(xué)問(wèn)題做出重大貢獻(xiàn)。隨后短時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)了一個(gè)科考成果的大暴發(fā)。其中的一些發(fā)現(xiàn)深刻地改變了整個(gè)科學(xué)領(lǐng)域,我們至今仍沒(méi)有完全理解它們的連帶關(guān)系。例如,在深?;鹕娇谏嬷粋€(gè)奇特的生物族群,生物學(xué)家在這些微生物和動(dòng)物中尋找到了一些地球生命起源的線(xiàn)索。而在探險(xiǎn)者乘潛水器到達(dá)海底之前,沒(méi)有人知道這些生物群落的存在。

        難以想象:進(jìn)入深海的挑戰(zhàn)

        深海深邃而又黑暗,進(jìn)入深海是一項(xiàng)獨(dú)特的挑戰(zhàn),而想要活著出來(lái)就必須事前認(rèn)真做好準(zhǔn)備工作。

        首先,深海黑暗無(wú)光,那種黑暗是陸地上的任何黑夜都無(wú)法比擬的,即使是山洞里最黑最黑的深處。在那里,即便是最強(qiáng)的探照燈都無(wú)法照得很遠(yuǎn),通常只有幾十英尺。

        我們必須忍受的第二個(gè)挑戰(zhàn)是,深海的寒冷。在深??拷5椎奈恢茫瑴囟韧ǔV挥?攝氏度,目前幾乎沒(méi)有潛水器能有這么好的隔熱能力。

        最后,深海的巨大壓力作用在所有進(jìn)入其中的物體上。在水下,潛水器每下潛33英尺就會(huì)增加1個(gè)大氣壓。潛水器在下潛過(guò)程中,受到的壓力持續(xù)增大:1000英尺處為30個(gè)大氣壓,1萬(wàn)英尺處為300個(gè)大氣壓,以此類(lèi)推。在海洋最深處,將近7英里深的地方,大約有1200個(gè)大氣壓,平均每平方英寸承受1.8萬(wàn)磅的重量。相當(dāng)于一根1平方英寸粗、3600英尺長(zhǎng)的鐵棒壓在你身上,會(huì)將你徹底壓垮。

        載人艙是一個(gè)空心的球體,簡(jiǎn)單地將內(nèi)外世界分隔開(kāi)來(lái)。球殼必須承受住全部深海壓力的沖擊,即每平方厘米幾百千克的重量。在巨大的壓力下,海水一旦找到了一個(gè)突破口,就會(huì)從那個(gè)小洞像激光射線(xiàn)一樣噴射進(jìn)來(lái)。那時(shí),艙內(nèi)的人或被沿裂縫侵入的薄薄的一層水切成兩半,或被細(xì)小的水柱(幾乎只有針孔大?。┐檀?,或者直接被完全灌入的海水壓得不成形。當(dāng)畢比第一次要前往從未有人到達(dá)過(guò)的深度時(shí),實(shí)際上,這個(gè)高壓水泄露的設(shè)想反而安撫了他。“根本沒(méi)有淹死的機(jī)會(huì),”他寫(xiě)道,“一旦泄露進(jìn)來(lái)幾滴海水,就會(huì)像子彈一樣擊穿我的血肉和骨頭?!?/p>

        這就是20世紀(jì)前期探險(xiǎn)家們面臨的可怕環(huán)境——寒冷、恐怖的高壓……

        編輯:黃靈 ?yeshzhwu@foxmail.com

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