【潛水論】古時候的潛水員的進化史,到今天的奇特潛水裝備

古代潛水
撰文:Rebecca Leung | 原文:宇宙小百科 @ 每日頭條

公元前460年,波斯王澤克西斯一世僱傭了一位著名的希臘潛水員——西利斯,並派遣他從沉沒在海底的船隻中打撈起無數的金銀財寶。當年人們為了海底的珠寶下潛,而如今人們為了了解海洋,開始探索更深邃的海底世界。

想要去海底「龍宮」一探究竟的巨大魅力,誘使人們義無反顧地潛入水中,不少人甚至為此付出了生命。但是這又能怎麼樣?人類下潛的慾望從未停止。

永無止境的下潛慾望

古代潛水員是不藉助任何裝備直接潛入海底的,可是水中高壓卻限制了潛水者的下潛,一般只能下潛至十幾米深。當達到一定深度時,水壓會使人產生明顯的氮麻醉、氧中毒等症狀。倘若壓力變化過度或壓力作用不均勻,還會導致人體受到氣壓傷、擠壓傷、減壓傷等危害。人在水中每下降10米,就會額外承受一個大氣壓的壓力。

在水深1000米的海底,水壓能把木材的體積壓縮一半,如果在7600米深的海水中,連空氣都會被壓得像水那樣密實。

為了克服水壓給潛水者帶來的巨大困難,千百年來,人類不斷地進行着探索。早在公元前4世紀,就曾描述了古希臘一種為打撈海綿的潛水員設計的供氣設備,它是一個倒扣並能沉入海中的密閉罐子,潛水員依靠儲存在罐內的空氣短暫補氧,維持水下活動。

意大利的天才畫家達·文西曾在1490年前後致力於潛水裝備的研究,大部分設計稿被他編入《阿特蘭提克斯手稿》中,其中一幅潛水呼吸管圖相當引人注目。達文西設計的呼吸管是由一個較短的向外凸出的皮囊構成的,皮囊與呼吸管口相接,呼吸管上端裝有一個軟木浮托,使另一個管口得以浮出水面。雖然,達文西設計的呼吸管的結構並不完善,選用材料也非常普通,但卻並不妨礙它成為如今的簡易潛水裝置的雛形。不過,達文西對他當時的研究工作極為保密,他認為如果公開他的研究成果,會對人類造成難以估量的負面影響。儘管如此,人們還是在潛海旅途的里程碑上刻上了他的名字。

1715年,美國人約翰·美斯勃設計了世界上第一套盔甲式潛水服。它的外形像一隻圓柱形的木桶,頭盔前方有一個玻璃觀察窗,圓桶左右還有兩隻固定在桶上的皮製袖子。人們穿着這套服裝可以輕易地潛入18米深的海底作業。

1797年,法國的K·H·克林格爾特發明了一套用泵供氣的開放式潛水服,它能使空氣通過管子壓進潛水服內,初步解決了潛水者在海底呼吸困難的問題,使人類向海洋深處進軍邁出了可喜的一步。後來,他還在一艘英國艦船沉沒的海域創辦了世界上第一所潛水學校。

此後,潛水裝置不斷得到改進與完善。1865年,法國人設計出一套具有自動調節閥的呼吸裝置,1903年英國還製造了一隻潛水逃生肺。20世紀以來,潛水裝置的發展更為迅速。1943年,法國海洋學家發明了可自動調節的潛水呼吸器——「水肺」,1970年,又誕生了「電子肺」。至此,人類的潛水裝置已迎來一個全新的時代。
1998年,在風光綺麗的夏威夷群島,埃歐爾博士帶領她的實驗團隊進行了一次深潛試驗。埃歐爾博士身穿一件吉姆潛水服,在潛水器具Ⅱ號的護送下,慢慢地往海底下潛,坐在深潛器內的埃爾·馬丁則不斷向她報告潛入的深度。最後,埃爾報告的潛水深度停止在381米,這已是這一帶海域的最大深度了。埃歐爾在那幽深奇妙的海底世界漫遊了兩個半小時,飽覽了深海底部各種奇異生物的形態。雖然她未能刷新當時人類的深潛紀錄——438米,但她的成功也足以使人們為之嘆服了。

束縛不住的科技力量

當然,由於受到諸多條件的限制,人類的下潛深度仍然是有限的,畢竟海底深處仍是一片充滿危險的世界。在科學技術高度發達的今天,人們已經把潛入深海的重任交給了機械人,科學家們只要坐在監視器前,便能一清二楚地看到水下的一切。1974年7月,美國「挑戰號」就攜帶水下機械人在夏威夷西北深5300米的太平洋底打撈起一艘前蘇聯潛艇。同一時間,美法兩國科學家還聯手在大西洋底進行了一次考察,這次考察的主要任務便是尋找大西洋底的「大裂谷」,並進一步證實大陸漂移學說。為此,科學家們使用了三個水下機械人,分別是法國的「阿基米德號」、「西爾納號」和美國的「阿爾文號」,它們都能下潛至幾千米深的海底,並配有海底自動行走裝置,幾隻行動自如的機械手,以及水下照明燈、水下攝影機、聲納裝置、水下電視系統、水下通信設備和錘擊、鑽探等各類高科技設備。三個機械人不負眾望,終於在2000米深的海底找到了「大裂谷」。大裂谷位於寬1000~2000千米,高2~3千米的大西洋中脊的中尖,它的頂端寬達25~50千米,底部寬不到3千米,深2.8千米。機械人上岸後,科學家對它們採集的樣品進行了各種測定,最終證實了魏格納的大陸漂移學說





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