鲸鱼和潜艇,同为铁疙瘩,可为何鲸鱼能轻松潜到3000米的深海,而潜艇却只能在1000米左右徘徊?这难道仅仅是因为鲸鱼的皮肉比钢铁还要坚硬吗?其实不然,关键在于它们应对水压的方式有着亿万年进化的智慧差异。海洋里每下潜10米,压力就会增加1个大气压。在1000米深的地方,每平方厘米要承受100公斤的力,这相当于一头大象站在人的指甲盖上。如果给鲸鱼施加这样的压力,它能像我们一样感到痛苦吗?答案是否定的。 鲸鱼没有选择硬扛外部的巨大压力,而是选择了一种非常独特的策略。它的胸腔就像一个弹性袋一样,随着外部压力的增加而收缩。这就使得肺部中的空气被挤压到细支气管中去。鲸鱼的肋骨与脊柱之间有柔性关节连接,因此肋骨也可以往里收缩。通过这些方法,鲸鱼把身体“压小”了一些,让内外压力差不多达到平衡状态。这样一来,水压就不会集中在某一个地方了,而是分散到全身。 更为神奇的是鲸鱼在氧气储备方面也有自己独特的优势。它肌肉里的肌红蛋白含量是陆地动物的10倍以上,能够储存大量氧气。当它下潜时心率会降到平时的1/10左右,优先把氧气供给大脑和心脏。比如柯氏喙鲸一次就能携带2000升氧气,足够它在深海中漫游两个小时。 而且给肺部施加压力时也不会有氮气溶入血液中去——这也是它上浮时不需要慢慢上升的原因之一。 然而对于潜艇来说情况就完全不同了。潜艇是空心的结构,里面需要装载人员、鱼雷和导弹等装备,并且要保持一个舒适的环境——里面始终维持一个大气压左右。外部的巨大水压可能会达到几十上百个大气压呢!为了承受这个巨大的压力差就必须靠坚硬的外壳来硬扛了。 虽然使用钛合金做外壳可以提高抗压力能力但是有其极限啊!当深度增加到一定程度时外壳就会裂开了啊!你想想如果潜艇也像鲸鱼一样把外壳缩小一点那里面的人会怎么样呢?肯定要被挤成肉饼了啊! 所以人们只能选择用坚硬而沉重的外壳来硬扛这些巨大的压力差啊!可是越坚硬的外壳越重啊!这样一来潜艇就很难跑得很快了啊!还有这就是工程学上的一个妥协问题了。 虽然人类已经发明了一些能够潜入10000米深水中的小型深潜器比如“奋斗者”号,“奋斗者”号它的外壳很小而且工艺精湛几乎是一体成型没有缝隙所以它能够承受住巨大的水下压力啊!但如果真把潜艇做成这么小还要怎么打仗呢? 其实大部分海洋比如渤海平均深度只有十几米根本没有必要下潜那么深啊!人们其实早就看懂了鲸鱼这种应对水下压力的技巧可遗憾的是现在我们需要兼顾太多功能啊! 既要隐蔽还要装载武器还要装载人员这些需求已经把“以柔克刚”的道路堵死了啊! 毕竟鲸鱼是经过5000万年进化出来适应环境生存下来的啊!而潜艇是为了完成各种任务而建造出来的思想上有很大不同所以结果也就不一样啦。