人類，朝水下“進(jìn)化”

梅爾

人類不僅渴望飛上藍(lán)天，對(duì)海洋也有著強(qiáng)烈的好奇。為了探尋水下世界，人們創(chuàng)造過(guò)哪些奇特的裝備？

木桶潛水服

1715年，英國(guó)一位發(fā)明家制造了一套潛水服，它是一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的密封木桶。桶的側(cè)面有玻璃窗、吊繩和交流用的信號(hào)繩，船只將木桶吊入水中，潛水員的雙手從有皮革密封的孔中伸出，摸索水下物體;拉動(dòng)信號(hào)繩，潛水員就能把指令傳遞給船只。但水越深，水壓就會(huì)越大，使?jié)撍畣T暴露在外的雙手非常難受，因此潛水員最多只能下潛到約18米深的水中。

依靠這一發(fā)明，這位發(fā)明家打撈到了許多沉船寶藏，甚至還在一艘沉船周圍發(fā)現(xiàn)了超過(guò)3噸的白銀，變得非常富有。

潛水鐘

一艘船上掛著一個(gè)巨大的鐘，難道船上也需要敲鐘報(bào)時(shí)嗎？實(shí)際上，這個(gè)鐘是用來(lái)潛水的。一名船員抓住鐘的邊緣，隨著纜繩放下，重物拖著他和鐘緩緩沉入水下……

把一個(gè)玻璃杯倒扣進(jìn)水中，空氣會(huì)被水和杯壁“關(guān)”在杯子里，不會(huì)輕易逸散。相傳早在公元前4世紀(jì)，人類就利用這一原理造出了潛水鐘，它由嚴(yán)絲合縫的木板或金屬組成。在水下，潛水者屏住呼吸，尋找海產(chǎn)或沉船寶物，然后再返回潛水鐘呼吸，這樣多次往復(fù)，潛水者能在十幾米深的水下待一個(gè)多小時(shí)。

章魚(yú)人入侵

這是根據(jù)著名畫(huà)家達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的潛水服圖樣制造的模型，須狀的軟管連接了一個(gè)迷你潛水鐘，潛水員看上去像一個(gè)章魚(yú)變種人。

圓圓大腦袋

這種銅質(zhì)頭盔你或許曾在電影中見(jiàn)過(guò)，它早在1819年就被發(fā)明出來(lái)，水面上的船只可以用氣泵將空氣通過(guò)軟管輸送給頭盔。一開(kāi)始，它很容易進(jìn)水，潛水員只能小心翼翼地活動(dòng);十幾年后，頭盔才被成功改良，增加了閥門和包裹全身的帆布外套，防水效果大大提升。

這一套裝備徹底改變了潛水行業(yè)，成為了后來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)潛水服，最深可以下潛一百多米。它的許多設(shè)計(jì)沿用至今，但已被更輕、更舒適的材料取代。

怪物盔甲

這套金屬潛水服跟歐洲中世紀(jì)的騎士盔甲十分相像，手肘、膝蓋等位置裝有可旋轉(zhuǎn)的接頭，頭盔上布滿了小觀察窗，看起來(lái)又酷又恐怖。然而，它重達(dá)380千克，接頭部分也并非完全防水，因此它沒(méi)有被推廣，而是被搬進(jìn)了博物館。

胖版“鋼鐵俠盔甲”

2006年，一名美國(guó)海軍潛水員身穿金屬潛水服，潛入610米深的水下。這種潛水服像一個(gè)發(fā)胖的鋼鐵俠盔甲，鋁合金的外殼能抵御較強(qiáng)的水壓，手臂末端裝有機(jī)械爪，背后裝有螺旋槳推進(jìn)器，潛水員可以用踏板控制前后左右移動(dòng)。不僅如此，潛水服內(nèi)部還保持著正常的氣壓，潛水員可以快速上浮，而不會(huì)患上減壓病。

水肺

循環(huán)式水肺很少產(chǎn)生氣泡，不容易被水面上的人發(fā)現(xiàn)或驚擾海洋生物，更適合軍事活動(dòng)和水下攝影。

如今，潛水員背上總是背著個(gè)大罐子，它是“水肺”的一部分，其中裝有壓縮空氣，經(jīng)調(diào)節(jié)器降低氣壓后，才會(huì)被人吸進(jìn)肺中。從此，潛水者擺脫了空氣輸送管的束縛，在水下更加自由;穿上鴨掌般的腳蹼，他們能更靈活地游泳。

我們?cè)诤粑鼤r(shí)，不會(huì)完全吸收空氣中的氧氣，有相當(dāng)多的氧氣會(huì)隨著二氧化碳一起被呼出。于是，人們又發(fā)明了循環(huán)式水肺，潛水者呼出的氣體中，只有二氧化碳會(huì)被排放出去，其余氣體再次進(jìn)入氣罐，從而得到循環(huán)利用。經(jīng)過(guò)一定訓(xùn)練，普通人可以利用水肺潛到18米深。

要想潛更深，用深潛器

不同水深下，泡沫杯的形態(tài)變化。

隨著水深繼續(xù)增加，水壓會(huì)大到難以想象的程度。在水深1500米的地方，一個(gè)普通泡沫杯會(huì)被壓縮至原來(lái)的一半大小;在水深4000米的地方，壓強(qiáng)之大就像是一只大象站在你的腳拇指上?，F(xiàn)有的潛水服已經(jīng)不能給潛水員提供良好的保護(hù)，這時(shí)，就輪到深潛器登場(chǎng)了。它們不僅能潛得更深，搭載的科學(xué)儀器也更豐富，可以探索特定海域，發(fā)現(xiàn)海底火山、熱泉，還能采集海底樣品，發(fā)現(xiàn)新的物種。

潛水5000次

阿爾文號(hào)

阿爾文號(hào)可以說(shuō)是世界上最敬業(yè)的深潛器之一，它誕生于1964年，而且一直在更新?lián)Q代，迄今已進(jìn)行了5000多次潛水，最大下潛深度達(dá)到6500米。它內(nèi)部的鈦合金球狀艙可以容納3人，前方裝有2個(gè)機(jī)械手，6個(gè)推進(jìn)器能使它朝任意方向移動(dòng)。

半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，許多重要的海洋發(fā)現(xiàn)都離不開(kāi)阿爾文號(hào)，它曾幫助地質(zhì)學(xué)家確定地殼如何形成，為美國(guó)空軍找到了丟失的氫彈，還參與了泰坦尼克號(hào)沉船的發(fā)掘。

海洋最深處

深海挑戰(zhàn)者號(hào)

馬里亞納海溝的“挑戰(zhàn)者深淵”是地球上最深的地方，最低點(diǎn)將近11000米深，面對(duì)這樣一個(gè)冰冷、寂靜、黑暗的世界，任何人都會(huì)感到恐慌，一位電影導(dǎo)演卻單槍匹馬抵達(dá)了這里，他就是拍攝了《阿凡達(dá)》的詹姆斯·卡梅隆。

卡梅隆搭乘的深潛器是深海挑戰(zhàn)者號(hào)。不過(guò)，它并不是以科考為目的而制造的深潛器，配備的科學(xué)儀器比較少。

2020年11月，中國(guó)制造的奮斗者號(hào)也抵達(dá)了馬里亞納海溝最深處，成為世界上第4艘抵達(dá)海洋最深處的載人深潛器。

空氣也致命

我們每時(shí)每刻都需要呼吸空氣，但在潛水時(shí)，空氣也可能使人喪命。

打開(kāi)一瓶可樂(lè)，會(huì)有氣體“嘶”地一聲從飲料瓶中快速釋放出來(lái)，這是通過(guò)加壓方式加入的二氧化碳。在水較深的高壓環(huán)境中，人的血液里會(huì)溶解更多的氧氣和氮?dú)?氧氣會(huì)被人體組織消耗，氮?dú)鈪s依舊存在。這時(shí)，如果快速上浮，壓力驟減，人體就會(huì)像被打開(kāi)的可樂(lè)一樣，氮?dú)庋杆購(gòu)难褐形龀觯纬蓺馀?。這就是“減壓病”，可能使?jié)撍畣T血管破裂、失去知覺(jué)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)c瘓或喪命。

因此，潛水深度超過(guò)40米時(shí)，潛水員只能緩慢上浮，讓身體適應(yīng)壓力的變化。