气球|气球为什么能承受住一万米深水压力？科学实验|压力

大家都知道地球上最深的地方莫过于太平洋中的马里亚纳海沟，其深度超过了一万米，科学家计算出那里的压强是每平方厘米受到的压力达到了一吨，如此强大的压力相对于物体而言，到底有多大的破坏力？

文章图片

科学家提出了一个问题，假设把气球放在那里会出现什么样的结果？被压爆还是完好无损？相信很多朋友都会选择被压爆的答案，日本科学家就做了这样一个实验，但结果却出乎大多数人的预料。
为了更科学更客观的解释这一问题，科学家最初做了两个浅水实验，第一次试验让潜水员直接携带气球下潜到20米深的水下，并用摄像机全程跟踪录制视频，观察气球的外形变花情况，随着潜水员不断地下潜，气球比起最初形态被拉长变细了。

文章图片

第二次试验将气球放进了一个铁笼子里，下潜到20米时，由于铁笼子的阻挡，气球没有被拉长，但却受水压的影响体积比原来缩小了约50%左右，当上浮时体积会逐渐恢复正常。
通过这两个实验，朋友们是不是觉得自己的答案没错，气球根本到不了一万米的深度就被压爆了，理由是一个连牙签都无法承受的气球，肯定无法承受每平方厘米一吨重力，显然打赌的话赢定了。

文章图片

刚入水和20米深时气球状态
但事实上你这样想的话就输定了，科学家会完全否定了你的答案和理由，让我们看看科学家是如何得出来另一个让人无法相信的实验结果。
你不能说科学家因为没有亲自拿到一万米深的水下去实验，实验结果就不能让人信服。事实上这样的实验并不一定非要亲自拿到现场去实验，在实验室就完全可以替代现场，利用科学技术手段一样模拟出一万米深的水底环境。

文章图片

将实验标的物放进高压舱
在日本海洋科学和技术研究院，就有一套模拟水下真实环境的压力测试设备和系统，可以模拟水下一万米深的压力环境，这个实验主装置由一个深3米直径1.4米的密闭高压舱组成，测试时将实验标的放进密封高压舱，然后加入海水封闭高压舱，再根据实验要求对高压舱内的水施加压力，压力由特制的水泵提供。整套实验系统完全信息化，由专门的软件系统和电子监控系统组成，在实验中实时监控并掌握其真实数据和实时动态。

文章图片

【气球|气球为什么能承受住一万米深水压力？科学家的实验刷新了大家认知】10吨重盖子
为了系统性的测试物体在一万米深水下所受到的压力侵袭，日本科学家将一辆小型的摩托车加几只气球一起放进了高压舱，当然，摩托车的一些易于毁坏的零件被摘掉，只剩下整个金属结构和充气的橡胶轮胎，还有车灯和橡胶坐垫，车身金属管和发动机舱全部用电焊封死，外表油漆全部打磨掉。
工作人员将一个连带重达10吨金属盖子的主体放进了高压舱，实验标的物被固定在盖子下方的主体上，当主体下放到达指定位置，工作人员开始为盖子加封固定螺丝和重物，以防止强大的压力把盖子弹出来。

文章图片

高压密封舱
一切就绪后，科学家通过监视器观看实验物品在高压舱内的真实画面，操纵着实验设备按照实验要求加大高压舱内的压力，模拟从零到一万米深水下的数值压力。
通过监控画面可以看到，当压力增加到100米深度时，摩托车上强度较小的零件开始发生了轻微的变形，并发出了轻微的金属撕裂声，橡胶轮胎开始变形变瘪漏气，气球开始冒泡漏气；当压力增加到500米深度时，摩托车金属零件较为脆弱的地方持续发生变形，容易漏气的车灯和金属管开始冒泡，而气球无明显变化。