把手放进真空中,这是一个有条件尝试却极少有人敢尝试的话题,相信很多朋友想了解这个问题的答案,下面从就从理论上来探讨下这个问题,然后来看看“外国人少”这个系列中作死的老外是怎么尝试的!
大气压和血压是个什么概念?
地球有一层厚厚的大气,在天然条件下地表很难形成真空条件,因为它有一个引力吸附下稠密大气行的大气压!这个大气压的压力到底有多大呢?
尽管大气压经常用千帕来表示,但第一个测量大气压的人是伽利略的学生托里拆利,测量方法其实很简单,将一根一米长的单口玻璃管装满水银,然后倒放在一个装满水银的杯子里,然后测量水银回落后的高度,托里拆利测得的高度是760毫米!
大气压强=水银密度?地球重力常数?水银高度
计算结果大约是101.325千帕斯卡,这个压力是多大呢,大约是一巴多一丢丢,汽车的充气泵上有标记,一般夏天打到2.3~2.4巴就足够了,换算成我们熟悉的公斤数差不多就是2.4公斤,也就是每平方厘米受到2.4公斤压力!
胎压监测
标准大气压就是一公斤左右,人体表面积大约1.5~2平方米,那么换算成平方厘米为15000~20000平方厘米,所受到的大气压大约为16~20吨,是不是非常恐怖?所以在当年的德国马德堡市做了个载入史册的试验:马德堡半球实验
将两个直径37厘米的空心半球合起来,然后用抽气机将其抽成“真空”,然后在每个半球上拴上马匹反方向拉开,最后用了16匹马才把这个铜球拉开,由此可见大气压的巨大压力!
每平方米十吨,为什么人没有被压扁?
不要说十吨,就是100千克的重物压上来,估计大部分人都撑不下去,那么为什么如此大的压力下,人还没事呢?其实这就是压力平衡原因了,因为人体内外其实是连通的,即使是看起来不连通的血液,也因为肺部呼吸的交换而压力平衡了,因此人体内每一个细胞壁内外所受到的压力是相等的,我们才没有被大气的压力压扁!
血压又是怎么回事呢?
人体通过血液给组织输送氧气与营养,为保证将血液输送到每一个细胞,血液需要有一定的压力,而心脏就是提供这个压力的“永动机”,每一次收缩,就会将高压的血液泵出,扩张时则血液回流,准备下一次收缩将血液再次输送出去!
成年人常见血压参数与低血压以及高血压
毫米汞柱是习惯血压的测量而定的标准,因为直接测量需要将血管与外界测量仪器联通,不方便且会留下伤口,还可能感染,因此后来流行的都是1896年意大利人洛西利用袖套(cuff)压迫桡股动脉,随着动脉搏动支消失,在水银柱读出血管压力作为血压参考!
这种血压计也就是水银血压计,造型非常经典,而毫米汞柱就是水银上升和下降的刻度,它和千帕的换算比例为:
1 毫米汞柱=0.133 千帕
那么一个成年人标准血压下,压力是多少呢?大约是13.3千帕,是不是发现了个大问题?比标准大气压101.325千帕要小得多是吗?
其实各位误解了一个问题,如果用一个塑料袋罩住空气袋子口扎上橡皮筋,请问这个袋子里的压力有多大?因为它在用塑料袋隔离前就是大气,隔离后并无压缩动作,内外压力平衡,或者理解为测不出塑料袋内的压力,但如果再往里充气,那么压力就会增加,所以能在大气中测得的任何压力,即使只有1帕,它也比大气压高!
假如将手放入真空,会发生什么呢?
上文已经把各个需要的信息与来源都交代了,理想真空的大气压应该是0帕斯卡,但不可能做到如此真空度,下图是某品牌真空泵的技术参数,极限真空度是6*10^-2帕,民用真空泵,这个参数也就中规中矩!
尽管远达不到实验室的真空度要求,但拿来做手臂的试验已经绰绰有余,假如将手伸入这种设备制造的真空中,那么会怎么样呢?
受到的负压有多大?是1个大气压吗?其实并不是,还得加上一点点你的血压,因为你心脏搏动的动脉血管会流经手臂,大约是1.13公斤每平方厘米!所以在这种状态下,血管会爆裂?其实不会,人体组织的强度还是很高的,所以你不要担心在短时间内会爆裂!
但毛细血管会破裂,就像用拔火罐吸附在背部给你祛湿去风气一样,尽管效果几何没人知道,但这个拔火罐只是烧掉了氧气变成二氧化碳,罐子内也不是真空,也能抽出一个个紫癜,那就是毛细血管破裂!
组织液会沸腾吗?
有朋友认为,真空下血液会沸腾,这个答案没有错,但在人体组织保护的情况下,其实血管内的血液仍然能保持了压力,并不会让血液沸腾,但时间长了可能会让组织坏死,因为在负压下,人体血液都会向在真空中的手臂倾斜,导致大量血液和组织液堆积,会造成细胞破裂!
真空下水开始沸腾
另一个结果是如果手臂上有伤口,那么血液真有可能源源不断的从此伤口“泄漏”,最终导致人体失血过多而死,当然谁都不会傻到用真空泵抽自己有伤口的那只手!
但无论如何,请勿做此尝试,毕竟理论推测已经足够明白了!
外国人少系列,老外作死将手臂伸入真空泵
一位作死的“外国好奇青年”就尝试过将手放入玻璃罐中抽成真空,感受真空带来的各种问题,抽气刚几秒钟就受不了了,红肿不堪,然后又将罐子对准肚子,当然很快就有一大块腹部的肥肉被抽到了玻璃罐内!
他很快就终止了实验,这不是闹着玩的,而是可能会出人命!
几个宇航员亲身体验的案例
1965年NASA载人航天训练中心发生了一起宇航员的宇航服泄漏,导致宇航员直接暴露在了真空中,据当时宇航员回忆,在真空中能保持清醒的时间大概只有14秒,昏迷前最后的记忆是感觉自己舌头上的液体开始沸腾!
德州布鲁克斯空军基地1965年对动物实验结果表明,暴露在真空中的猩猩最高存活记录是3分钟,也就是说和人体结构类似的猩猩在3分钟之内还可以被抢救回来,当然没有人敢于亲身体验一番!
1971年联盟11号返回舱故障,在返回舱爆炸螺栓汽包时的振动导致返回舱压力阀被震开,结果导致三名宇航员失压死亡,没有人知道他们经历了什么,更没有人知道三名宇航员在发现失压后手忙脚乱寻找泄漏点后无助死亡的过程,代价是十分惨痛的,这也让后来的载人航天在返回时必须要穿宇航服!
人体暴露在真空中会不会爆炸?
这又是一个问题,但答案是不会!首先是人体组织强度是很高的,其次是人体内外并没有彻底密封,压力会逐渐平衡,所以人体在真空中并不会爆炸!至于会不会像施瓦辛格的《宇宙威龙》中眼珠子突出,舌头吐出等等恐怖的状态,其实也只能参考!