水下生活的滋味

人類自古就夢想著像鷹一樣搏擊長空，像鯨一樣遨游大海。直到今天，空中滑翔和深海潛水仍然是人們最喜愛的運動項目。可你是否想過，人究竟能潛入海中多深？人能不能像魚一樣在水中生活呢？

古老的潛水鐘

400多年前，在西班牙城市托萊多，兩個希臘人躲在一口神秘的大鐘里沉到水底，當大鐘被緩緩地從水中提上來時，雖然他們的腳上沾滿了河底的淤泥，但衣服卻一點兒也沒濕。這是一口普普通通的大鐘，里面除了兩根兩頭都系在鐘頂的繩子，能供人像蕩秋千一樣坐著，其他什么也沒有。要理解它的工作原理，只要將一只玻璃杯口朝下，垂直地緩緩插入水中，看看玻璃杯里的水面是否總是低于玻璃杯外的水面就明白了。

別看這潛水鐘原始、簡陋，1644年，瑞典的潛水員就曾用這樣的一口鐘下沉到水下30米深處，從“維沙”號沉船殘骸上回收了一尊青銅大炮，在潛水史上豎起了一塊不朽的碑石。由于下潛越深，壓力越大，鐘內的水面也越高，而且鐘內能供人呼吸的空氣也極其有限；在這樣的條件下要把一尊大炮打撈上來，其難度真是可想而知。

達·芬奇失敗了

為了潛得更深一點，人們費盡心機。意大利著名畫家達·芬奇就曾經設計過一種潛水呼吸管，讓潛水員用嘴咬著長管子的一端，管子的另一端伸出水面。這樣一來，潛水員就可在水下用嘴呼吸到水面上的空氣，而用不著屏氣潛水了。為了管子不被壓癟，他還在呼吸管外套上了堅固的外套。可惜，達·芬奇的這一發明“中看不中用”。

為什么呢？原來，生活在陸地上的我們，之所以能夠自由地呼吸，是因為包圍著我們身體的空氣與吸入我們肺里的空氣具有相同的壓強：1個大氣壓。所以，只要我們的呼吸器官稍微用點勁，就可以把外面的空氣吸到肺里，或者把肺里的空氣吐出來。而在水下，情況就不同了；潛得越深，潛水者的胸部、肺部甚至心臟都要受到比1個大氣壓更大的壓強，他的呼吸器官就會因為受到擠壓而難以正常工作。

我們知道，水深每增加10米，壓強就增加約1個大氣壓。所以，即使是在水下1米的深處，用達·芬奇的管子呼吸，潛水者吸入的空氣只有一個大氣壓，而他的胸部和肺部受到的壓強則有1?郾1個大氣壓。在這種情況下，他怎么可能輕而易舉地吸氣呢？當水深10米時，潛水者身體所承受的壓強達到2個大氣壓，想通過管子呼吸水面上方的空氣幾乎是不可能的。

用“水肺”呼吸

20世紀中葉，法國潛水探險家雅克·庫斯托曾預言：“總有一天，人們在水下的活動將會像在陸地上一樣輕松自如，非但如此，而且還感到非常舒適。”庫斯托與人合作，發明了一種被稱為“水肺”的水下呼吸器。憑借水肺，他在水中翻筋斗；憑借水肺，他只用一個手指支撐身體倒立在海底。這樣不管他怎樣折騰，水肺都可靠地工作著。

有了水肺，潛水者就能穿著輕便的潛水服，戴著面罩，背負著壓縮空氣罐瀟灑地潛入水中。你一定會問，水肺又是怎樣工作的呢？水肺實際上是一個能夠自動調節壓力的水下供氣裝置。壓縮空氣罐里充滿了150~200個大氣壓的高壓空氣，并與潛水者所戴的頭盔或面罩相連通。高壓空氣通過減壓閥后，壓強降低到比周圍的水壓高4~8個大氣壓。然后，再通過低壓閥進入頭盔或面罩。

水肺的核心部件是自動調節器，它是一個極其靈敏的裝置，能自動為潛水者提供與周圍海水壓強相等的壓縮空氣。哪怕海水的壓強有細微的變化，它也能迅速而準確地作出反應。有了它，潛水者能在不同的潛水深度得到不同壓強的空氣，自由順暢地呼吸。從而將下潛的深度一下子推進到了200米。人類從此真的能像魚兒一樣在水中隨心所欲了。當然，在有限的壓縮空氣用完之前，你就得浮出水面了。

徒手潛水109米

不用任何工具，僅屏一口氣能潛水至多深呢？1949年，意大利人布克爾創造了30米的深潛紀錄。1974年，意大利人麥奧爾卡創造了深潛87米的世界紀錄。這一紀錄令世界嘩然，許多人認為，打破這一紀錄是不可想象的，至少在10年到20年內是不可能的。然而，在時隔不到6年的1982年，法國人馬休利就刷新了麥奧爾卡的潛水紀錄。

馬休利穿著能保持體溫的潛水衣，戴上了保護眼睛的透鏡、鼻夾、手套和潛水腳蹼，在使用潛水裝備的2名醫生、5名裁判員、4名攝影師的陪同下，在意大利近岸的厄爾巴島附近，向著第勒尼安海的深處潛去。借助于30千克重的沙囊，用時105秒，馬休利潛到了水下100米深處，新的世界紀錄誕生了！

1983年，法國人雅克·馬約勒深潛105米，成為“世界上潛得最深的人”。2006年9月6日，在法國尼斯，不配備呼吸器，也不借助任何重量裝備，完全依靠自身力量下潛和上浮，吉翁·奈瑞徒手潛水109米，再次刷新世界紀錄。

也許，你游泳時也能屏著一口氣潛入水下2米甚至3米，但請記住，屏氣潛水是危險的，玩耍時千萬要當心。因為即使對訓練有素的人，屏氣潛水也會產生不良的后果：它會使人的心臟擴大，肺部受損，甚至突發意外導致死亡。

潛水員如何死里逃生

在我們呼吸的空氣里，78％是氮，21％是氧，0.94％是惰性氣體，0．03％是二氧化碳，剩下的0．03％是其他氣體和雜質。進入肺里的氧氣通過血液流遍全身，供給各個器官和組織。通常，這一過程是在一個大氣壓的環境中進行的。而在潛水時，情況就不一樣了，潛水深度越大，所呼吸的空氣壓強也越大。此時，除了氧，還有氮等其他氣體也會進入血液。當潛水員上浮時，水壓減小，他所呼吸的空氣的壓強也相應減小，血液里的氮氣就開始離開血液。如果他上升得過快，氣體突然釋放，就會形成許多氣泡，這情景就像汽水瓶蓋打開時一樣。此時，較大的氣泡會威脅心臟瓣膜的活動，較小的氣泡則會阻塞心腦血管，使潛水員出現意外。

為了防止意外，潛水員只能緩緩上升，每上升一段就停一停，以便讓氮氣從他們的身體組織流往血液，再從血液流入肺里，最后從肺細胞壁逸出體外，從而避免血液里出現致命的氣泡。如果不懂這一科學道理，一個勁地從海洋深處直接游回水面，恐怕很難活著上岸了。

你也許會問，萬一遇到緊急情況，必須立即返回水面，豈不是死路一條了？是的，除非他馬上進入減壓艙，否則難逃一死。減壓艙是一個密封的容器。從海洋深處迅速返回的潛水員進入減壓艙后，必須把艙內的空氣壓強調節到與他剛才所處的海水壓強相同；然后，再逐步地減壓，使他就像在海洋里緩緩上升一樣。為了確保安全，減壓的時間必須大致相當于潛水員在水下所待時間的兩倍那么長。

水下生活的奇特滋味

一位美國醫生在醫學實驗中發現，如果在深海的高壓下逗留到一定的時間，人的血液和組織中所滲入的氣體就會達到飽和。此后，只要壓強不變，再延長逗留的時間，血液和組織里的氣體含量也不會改變。這意味著，潛水員可以在海洋的某個深度工作一段時間，直到完成任務后再返回海面，進行一次減壓就行了。減壓的過程，減壓的時間是一樣的。

根據這一“飽和潛水”理論，1963年6月14日，一座位于紅海岸邊水下10米深處的海底村竣工了。五位科學家在其中工作和生活了一個月。他們穿上潛水衣出去考察海洋生物，返回居住室能得到充足的睡眠，恢復體力。此外，閱讀、吃飯、玩牌、寫信、日光浴、喜歡干什么就干什么，毫無拘束。別看離水面只有10米，奇特的事情還不少：炎熱潮濕，床單像濕毛巾；點燃的香煙，一會兒便抽完了，比陸地上快許多；肌膚的傷口也好得比在陸地上至少快一倍時間；居住室里的電風扇老是慢吞吞的，轉動起來特別費勁。此外，在陸地上幾乎天天要刮胡須的人，在水下一個月時間里，竟然很少刮胡須，因為胡須長得特別慢。