鲸鱼潜入深海几千米都没事,但为何钢铁打造的潜艇却不行?
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发布时间：2022-05-04 18:18
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时间：2022-06-24 14:46
首先鲸鱼不可能潜得了那么深，这是常识，不信自行百度补脑!另外潜艇外壳虽然是钢铁做的，但是在水越深处越容易被压扁，那是因为潜艇内部是空的，潜艇外壳两面所受的压强不同，作用力受力点在潜艇的钢铁壳体上所以受到两边作用力的挤压就发生了变形，变扁。如果把潜艇拆了，就扔一块壳体下去，由于钢铁密度比水大钢铁各面所受水压强一样大是不会发生变形的，实心的石头扔下去也能无恙!
其实，这其实包含一个道理:我们经常看到有些人类按照某种动物特征而制造的产品，从而获得动物的特点，比如模仿鸟儿的翅膀，模仿鲨鱼皮制作的泳衣，模仿海豚形*造的潜艇等，谓之“仿生学”。问题是无论怎样仿造，也无法完全达到被仿着的功能，鲸鱼是大自然的作品，经过几万年的进化，完美无缺，人类的力量在大自然面前实在太渺小了。
鲸鱼不是一个封闭的容器，体内也有液体，内外压力平衡了。潜艇里面是空的，装了人还有一堆乱七八糟的设备。只受到外界的压力。所以没有鲸鱼潜的深。
一个是活的，能够进行生理调节，一个是死的。如果人为的把鲸鱼从深海，快速拉出来到水面，鲸鱼也立马爆了，同样，很短时间把鲸鱼从水面拉到深海，鲸鱼也跟潜海器一样压扁。 鲸鱼从水面下潜到深海过程中，身体内，甚至每个细胞内，压力也会不断变化，保证与海水压力保持一致，内外压力平衡。
两句话解释:鲸鱼下潜时，体内体外都有水，内外压强相等，所以鲸鱼感觉不到压力， 潜艇内部是空心的，外壳承受不了每平方厘米上千的水压，但如果把潜艇内灌满水，你下潜一万米都没事。
鲸鱼能够在深水中自由地遨游，因为它们在深水中会自动缩小肺部，来平衡体内外的压强。当进入深水区，鲸鱼大脑皮层感受到体外压强增大，肺部肌肉就会缩小，相当于空心体积减小，增强了体内的压强，因此可以达到体内外的压强平衡。鲸鱼本身就生于海洋，其孕育到成型经过很长时间，不夸张的说其跟海洋以融为一体，自然界所有的生物植物都一样，出生环境决定了生存之地，这是大自然赋予的天生的本能，潜艇毕竟是高科技产品钢铁之躯。
当潜艇下潜到500米时，它所承受的压强就会达到50个左右。也就是说，在这样的环境下，潜艇每平方米承受的重量为50吨。到300米的时候已经有30个大气压了，相当于每平方米受力300吨重量。因为鲸鱼细胞器官组织高效选性通透膜保持了水外压强的即时沟通平衡，避免了内外压强差的扩大带来的致命风险。然人造潜艇则为了保护艇内没有高效选择性通透膜的工作人员和仪器的正常工作，不得不选择与周边环境压强的沟通平衡，只能靠密封性来硬抗水域环境的的压强，导致内外压强的巨大反差。这是很很不容易的，压强差超越临界点瞬间就会散架压溃。
以人类思维角度出发，这道题永远也解不出来，在海里是霸主！在陆地啥也不是，也许某天某日，陆地不适宜居住！人类迫于在海里生存，基因改变.. 适应了海里的压力！这就是大自然的规则，谁也无法改变规则。生物学谜团太多，深海万米有鱼和四百多℃的海底火山口有鱼虾蟹贝类都是人类现在科学不能解释的。抹香鲸和大乌贼在两千m深的海里骨骼坚硬不足以抵挡几百大气压的压力，这个说法不准确，应该还有其它理论才能解释。
潜艇可以设计成多层外壳， 逐级减压方式。 比如外面现在有10000个大气压。 那地一层外壳和第二层外壳中间可以施加9000的大气压。 第二层和第三层之间可以施加8000的大气压。这样逐级递减后。 每层外壳就只要能承受1000左右的气压就行了。 这个方案不一定使用钢铁外壳材料。 可以根据深度动态增加层级即可。在理论上下10000米不是问题。
“鱼皮能使鱼体内的生理组织充满水分，保持体内外压力的平衡。”根据这个理论可以把潜水艇的外壳设计成双层结构，两层结构之间充满着水，最外层装有进出水阀门，在水下不同深处可以自动控制水的进出，保持着内外水压的差级平衡。比如：海水外部压力为1000pa,,两层结构内水压控制为500pa，这样钢材承受压力只需要500pa。如此可以提高潜水深度一倍。如果进行多层设计可以提高更多。
鱼类们的体内和体外压力差决定了它们能潜多深。有些鱼类下潜时体内压力也会逐渐变高（可能是鱼类身体的渗透原因吧）。潜艇内压力基本是不变的（适合人体的压力）随着潜艇下潜，内外压差会逐渐扩大。现在有双壳体潜潜艇，中间层（夹层）的压力高于内部，但当潜艇下潜时中间层和外部的压差相对单壳体小很多。所以下潜深度则更深。
人和海底生物呼吸方式不同，海底生物呼吸离不开水，下潜时，体内有水，内外的水相通，传导的压强都一样，也就是说内外压一样。它们一点也不难受，我们见到的鱼老是张口游就是这个道理，如果把身体的水全部吐掉，早就死了。
能不能设计无人核动力潜艇呢？这会不会是以后海军的主打方向，试想一下，不需要补给，可以节约更多的空间，只需要解决无线控制这个环节。十几艘能下潜到几千米的核动力潜艇，在太平洋里潜伏。世界上没有哪个种类的鲸鱼可以下潜到1万米。最能潜水的柯氏喙鲸，也主要活跃在深海1500米左右，最深下潜度为3千米左右。因为以肺呼吸的生物，他们需要保持自己的肺，不被强大的水压扁，这需要身体骨骼和肌肉的强大支撑，这种支撑能力是有极限的。
能够潜入深海的海洋生物都有一个共同特点，那就是体内没有空气，或者深潜之前都会将空气排干净，从而保证在深海活动时内外压强一致，只要压强平衡，无论多大的压力也不会破坏其组织结构和生物活性。潜艇不一样，钢铁的密度要远大于水，必须中空才能让浮力和重力相等，否则就无法重新浮出水面。另外人类又只能生存在有空气的环境，并且还必须是标准大气压。因此潜艇内外部压差极大，下潜越深，压差越大。这些巨大的压差全部要靠耐压壳体吸收掉，当然对壳体强度的要求极高了！
首先鲸鱼不可能在万米级深海生存，更不可能活动，在8000米级上只有很少量种类生物存在，因为蛋白质分子组成结构在高压时会破坏，其次只要不是密闭型钢铁在万米下没事，有密封舱的需要强度足够高或者内部有压力补偿。
首先鱼不是被大气压压死，是鱼鳔不适应低压而爆裂，致死鱼类。 鲸的情况与鱼略有不同，基本与人类类似。 在高压环境中，动物血液中会溶解比低压环境下更多的氧气等气体；猛然产生的低压会导致，气体突然从液体（血液）中分离出来，形成气栓，堵塞血管，致死。 为了避免产生上述情况，上浮速度应控制在5~10米/秒，使多余气体自肺部排除，就不会有危险了。鲸采取的也是这个办法。 另一说法是，鲸的皮肤较厚，在上升过程中不断收缩皮肤，对体内产生相应压力。
水的密度比空气（标准海压）大800倍，水面以下700米潜艇外部承受着70个大气压的压力，内部却因为需要满足人类生存只有1个大气压，外壳又是刚性结构，巨大的压力差会压碎潜艇外壳。而鲸鱼并非刚性结构，柔软有弹性的身体可以随压力改变形状和大小而不会碎，不信你把充满气的气球按进深水，气球会变小，内部气压会增大到和水压相同，但不会爆炸。
以前见一个科技节目做过实验，人是可以下潜到两千米深的。首先在实验舱里留下充足的食物和水，然后在一个月的时间里给舱内逐渐加压，人体会自动调节体内细胞里的水分子密度和外界相同。之后把实验舱放到5000米深的水里（实验舱的开口是在正下方）那人穿着蛙人服在游泳，一点事也没有，就是太黑需要打手电。等他回陆地的时候，也必须用一个月的时间减压，否则因为压差的原因，会爆体而亡，把自己炸碎。
鲸鱼倒底能不能下潜一万米，咱们这里先不讨论。就说说身体是肉的鲸鱼下潜很深没事，而钢铁做得潜艇容易被压扁出大事，这是为什么呢？其实道理很简单。鲸鱼生活在水中，身体内外都是水，不管所处水中哪个位置，鲸鱼身体内外水的压强是相等的，没有压力差，内外力的作用相互抵消，所以鲸鱼可以悠闲自在地在水中生活。这其实和生活在陆地上人类一样，我们生活在空气中，空气虽然看不见，摸不着，但是最下面的压强也很大，曾经有人做过试验，把钢铁做容器内的空气用泵全部抽出，结果强大的气压把容器压扁。而我们人类和生活在陆地上的各种生物却没事，就是因为我们身体内外充满空气，里外没有压差，没有力的作用，所以我们可以自由自在地生活着。
我就想知道把人类的尸体绑上铁块沉到2000米的海底是什么情况？水肯定会灌进他的肺部及其它有空隙的地方，他的体积不会被压缩？换句话说，把一片肉想办法沉到2000米的海底，再拿上来，其体积不论是在海底还是在海面都是一样的吗？这个问题困了我很久。
其实这就是跟我们憋气和做事差不多的，人和动物都是有适应能力和耐力的，就憋气来说，锻炼多了就憋气久点，鲸鱼也是一样慢慢往深的地方下潜慢慢适应！这是经过多少年磨练出来的！人类的潜艇是铁和钢板做的，它们是有一定的压力的超过就承受不了！物体是没有耐力和适应能力的，人和动物是有耐力和适应能力的！就是这样的区别！科学家们还说的那么神奇！其实就是适应能力慢慢练出来的。
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时间：2022-06-24 14:46
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时间：2022-06-24 14:47
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时间：2022-06-24 14:47
