人體如果從1萬米的高空,以自由落體形式落入海水中,會怎麼樣?

2020-12-09 優美生態環境保衛者

大家肯定看過很多關於高空跳傘的視頻和圖片,人們在高空中可以做好很多舒展、連貫的動作,看上去非常輕盈。高空跳傘一般起跳高度在5000米以上,有的專業跳傘者在高空跳傘時僅攜帶防寒服、氧氣設備和降落傘,不攜帶其它防護裝備,因此是一項技術性強、具有高風險的極限挑戰項目。那麼,假如人類從10000米高空直接跳下,以自由落體的狀態落到大海裡,會怎麼樣呢?結局不用尋思,必死無疑,下面我從幾個方面簡要加以說明。

一是溫度問題。地球的大氣層從下往上依次可分為對流層、平流層、中間層、熱層和散逸層,其中對流層與平流層過渡的區域大約在12公裡左右,因此10000米的高度基本上快接近對流層的上部。由於近地大氣層的熱量來源,主要取決於來自地表紅外輻射,所以在對流層中越往上溫度越低,在10000米時將降至-30到-40攝氏度,在高速下降的過程中,人體與空氣分子之間的熱交換效率非常高,身體熱量的散失會非常快,所以,在沒有非常有效的防寒服保護下,人體會很快被凍僵,從而失去意識。

二是氧氣問題。受地球萬有引力的影響,地球大氣層中的空氣主要集聚在下層,即對流層中,在該層中的大氣氣體分子數量,可以佔到地球整個大氣層總量的80%以上。但是,即使在對流層中,空氣的分布也呈現非常不均衡的狀態,在平流層的頂部,空氣密度僅有海平面的10-20%,因此氧氣含量非常稀薄。去過海拔平均在4000米的青藏高原的人,都會感到因缺氧而帶來的不適,因此在沒有專業的供氧裝置的情況下,處於10000米高度在降落到3000米高度的過程中,氧氣供給肯定滿足不了正常呼吸的需要,人體會因缺氧而昏厥甚至窒息。

三是氣壓問題。由於對流層中上部的空氣密度,相較於地表要小很多,同時也會帶來與人體間的氣壓差問題。從10000米高處氣壓正常的飛機內部跳下去之後,人體內血管、肺部中的氣壓,會突然比周圍環境中的氣壓高出很多,如果沒有專業的防護設備,會有極大機率發生血管、肺泡等爆裂,從而直接致人於死地。

其間,落程中還將有可能穿過高空積雨雲,諸如冰晶、閃電等現象也會對人體造成難以想像的傷害。所以,在人體還沒有墜入海水之前,在10000米的高處作自由落體的過程中,十有八九已經死亡了。

即使以上難關幸運闖過了,那麼還剩下落入海水這最後一道「鬼門關」。在大氣層中下落的物體,由于越接近地面,空氣的阻力會越明顯,當物體所受到的重力與空氣阻力平衡時,就會達到一個最大的穩定速度。對於人體來說,據測算,這個最高速度可以達到60米每秒。也就是說,人在大氣層中下落,無論是10000米也好,是5000米也好,或者是1000米,最終落到海平面的速度都基本一致。

60米每秒的速度相當於216公裡每小時,這個速度相當於動車正常運行時的速度,大家試想一下就連以100公裡每小時行駛的汽車,撞到障礙物以後都會,車內的人體在系安全帶的情況下都可能會受到很大的傷害,216公裡每小時的速度在很短的時間內速度降為零,在此過程中,人體根本承受不住。更何況,水的密度要比空氣大上700多倍,而且水分子之間有一定的液體張力,在極短的時間內進入水體,水體在液體張力的「束縛」下,根本來不及散開,因此以高速墜入水面的人體,與直接撞到地面區別根本不大,100%發生大面積的骨折和內臟碎裂。

水中發射的子彈

國外有人做過實驗,將兩頭死豬分別從數百米的高處推下,觀察墜入水體與撞到地面的區別,結果顯示,兩頭死豬內臟碎裂程度基本一致。大家看到,這還是從幾百米的高空墜下的,試想從更高的地方墜下,人體如何能夠承受得住。即使是專業的高臺跳水運動員,也不能完全保證以合適的姿勢入手,如果身體表面與水面的接觸面積過大,那麼對身體將會產生嚴重衝擊,因此,為了保障運動員的身體健康和生命安全,國際上規定極限跳水和高臺跳水的高度,都不能超過30米。

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