把手放進真空中,這是一個有條件嘗試卻極少有人敢嘗試的話題,相信很多朋友想了解這個問題的答案,下面從就從理論上來探討下這個問題,然後來看看「外國人少」這個系列中作死的老外是怎麼嘗試的!
地球有一層厚厚的大氣,在天然條件下地表很難形成真空條件,因為它有一個引力吸附下稠密大氣行的大氣壓!這個大氣壓的壓力到底有多大呢?
儘管大氣壓經常用千帕來表示,但第一個測量大氣壓的人是伽利略的學生託裡拆利,測量方法其實很簡單,將一根一米長的單口玻璃管裝滿水銀,然後倒放在一個裝滿水銀的杯子裡,然後測量水銀回落後的高度,託裡拆利測得的高度是760毫米!
大氣壓強=水銀密度✖地球重力常數✖水銀高度
計算結果大約是101.325千帕斯卡,這個壓力是多大呢,大約是一巴多一丟丟,汽車的充氣泵上有標記,一般夏天打到2.3~2.4巴就足夠了,換算成我們熟悉的公斤數差不多就是2.4公斤,也就是每平方釐米受到2.4公斤壓力!
胎壓監測
標準大氣壓就是一公斤左右,人體表面積大約1.5~2平方米,那麼換算成平方釐米為15000~20000平方釐米,所受到的大氣壓大約為16~20噸,是不是非常恐怖?所以在當年的德國馬德堡市做了個載入史冊的試驗:馬德堡半球實驗
將兩個直徑37釐米的空心半球合起來,然後用抽氣機將其抽成「真空」,然後在每個半球上拴上馬匹反方向拉開,最後用了16匹馬才把這個銅球拉開,由此可見大氣壓的巨大壓力!
每平方米十噸,為什麼人沒有被壓扁?
不要說十噸,就是100千克的重物壓上來,估計大部分人都撐不下去,那麼為什麼如此大的壓力下,人還沒事呢?其實這就是壓力平衡原因了,因為人體內外其實是連通的,即使是看起來不連通的血液,也因為肺部呼吸的交換而壓力平衡了,因此人體內每一個細胞壁內外所受到的壓力是相等的,我們才沒有被大氣的壓力壓扁!
血壓又是怎麼回事呢?
人體通過血液給組織輸送氧氣與營養,為保證將血液輸送到每一個細胞,血液需要有一定的壓力,而心臟就是提供這個壓力的「永動機」,每一次收縮,就會將高壓的血液泵出,擴張時則血液回流,準備下一次收縮將血液再次輸送出去!
成年人常見血壓參數與低血壓以及高血壓
毫米汞柱是習慣血壓的測量而定的標準,因為直接測量需要將血管與外界測量儀器聯通,不方便且會留下傷口,還可能感染,因此後來流行的都是1896年義大利人洛西利用袖套(cuff)壓迫橈股動脈,隨著動脈搏動支消失,在水銀柱讀出血管壓力作為血壓參考!
這種血壓計也就是水銀血壓計,造型非常經典,而毫米汞柱就是水銀上升和下降的刻度,它和千帕的換算比例為:
1 毫米汞柱=0.133 千帕
那麼一個成年人標準血壓下,壓力是多少呢?大約是13.3千帕,是不是發現了個大問題?比標準大氣壓101.325千帕要小得多是嗎?
其實各位誤解了一個問題,如果用一個塑膠袋罩住空氣袋子口紮上橡皮筋,請問這個袋子裡的壓力有多大?因為它在用塑膠袋隔離前就是大氣,隔離後並無壓縮動作,內外壓力平衡,或者理解為測不出塑膠袋內的壓力,但如果再往裡充氣,那麼壓力就會增加,所以能在大氣中測得的任何壓力,即使只有1帕,它也比大氣壓高!
上文已經把各個需要的信息與來源都交代了,理想真空的大氣壓應該是0帕斯卡,但不可能做到如此真空度,下圖是某品牌真空泵的技術參數,極限真空度是6*10^-2帕,民用真空泵,這個參數也就中規中矩!
儘管遠達不到實驗室的真空度要求,但拿來做手臂的試驗已經綽綽有餘,假如將手伸入這種設備製造的真空中,那麼會怎麼樣呢?
受到的負壓有多大?是1個大氣壓嗎?其實並不是,還得加上一點點你的血壓,因為你心臟搏動的動脈血管會流經手臂,大約是1.13公斤每平方釐米!所以在這種狀態下,血管會爆裂?其實不會,人體組織的強度還是很高的,所以你不要擔心在短時間內會爆裂!
但毛細血管會破裂,就像用拔火罐吸附在背部給你祛溼去風氣一樣,儘管效果幾何沒人知道,但這個拔火罐只是燒掉了氧氣變成二氧化碳,罐子內也不是真空,也能抽出一個個紫癜,那就是毛細血管破裂!
組織液會沸騰嗎?
有朋友認為,真空下血液會沸騰,這個答案沒有錯,但在人體組織保護的情況下,其實血管內的血液仍然能保持了壓力,並不會讓血液沸騰,但時間長了可能會讓組織壞死,因為在負壓下,人體血液都會向在真空中的手臂傾斜,導致大量血液和組織液堆積,會造成細胞破裂!
真空下水開始沸騰
另一個結果是如果手臂上有傷口,那麼血液真有可能源源不斷的從此傷口「洩漏」,最終導致人體失血過多而死,當然誰都不會傻到用真空泵抽自己有傷口的那隻手!
但無論如何,請勿做此嘗試,畢竟理論推測已經足夠明白了!
外國人少系列,老外作死將手臂伸入真空泵
一位作死的「外國好奇青年」就嘗試過將手放入玻璃罐中抽成真空,感受真空帶來的各種問題,抽氣剛幾秒鐘就受不了了,紅腫不堪,然後又將罐子對準肚子,當然很快就有一大塊腹部的肥肉被抽到了玻璃罐內!
他很快就終止了實驗,這不是鬧著玩的,而是可能會出人命!
幾個太空人親身體驗的案例
1965年NASA載人航天訓練中心發生了一起太空人的太空衣洩漏,導致太空人直接暴露在了真空中,據當時太空人回憶,在真空中能保持清醒的時間大概只有14秒,昏迷前最後的記憶是感覺自己舌頭上的液體開始沸騰!
德州布魯克斯空軍基地1965年對動物實驗結果表明,暴露在真空中的猩猩最高存活記錄是3分鐘,也就是說和人體結構類似的猩猩在3分鐘之內還可以被搶救回來,當然沒有人敢於親身體驗一番!
1971年聯盟11號返回艙故障,在返回艙爆炸螺栓汽包時的振動導致返回艙壓力閥被震開,結果導致三名太空人失壓死亡,沒有人知道他們經歷了什麼,更沒有人知道三名太空人在發現失壓後手忙腳亂尋找洩漏點後無助死亡的過程,代價是十分慘痛的,這也讓後來的載人航天在返回時必須要穿太空衣!
人體暴露在真空中會不會爆炸?
這又是一個問題,但答案是不會!首先是人體組織強度是很高的,其次是人體內外並沒有徹底密封,壓力會逐漸平衡,所以人體在真空中並不會爆炸!至於會不會像施瓦辛格的《宇宙威龍》中眼珠子突出,舌頭吐出等等恐怖的狀態,其實也只能參考!