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人體極限的一些數(shù)據(jù)

 古玩兒 2012-09-10

所謂人體極限就是人體承受各種打擊的最大限度,這種打擊包括意外傷害、疲勞、饑餓、干渴、酷熱、嚴(yán)寒、缺氧和疼痛等多種因素。探討極限問(wèn)題,就必須超越極限,超越極限就意味著死亡,因此,人們只會(huì)去挑戰(zhàn)極限,誰(shuí)也不敢去超越人體的極限。盡管如此,科學(xué)家們也一直在探索人體的極限,取得了一些參考的數(shù)據(jù):    

人體極限無(wú)限量嗎?這可能永遠(yuǎn)是一個(gè)謎,但在應(yīng)急狀態(tài)下,人體的極限是可以延伸的,如:前蘇聯(lián)有發(fā)生過(guò)一件不可思義的事情,一位婦女遇到一只餓狼,在緊急關(guān)頭她不知從哪里來(lái)的力量,從惡狼的口中抓出狼的舌頭,最后將狼打死。

人體極限不但是指人類(lèi)的運(yùn)動(dòng)極限,還包括人類(lèi)能夠承受各種極端環(huán)境打擊的生理限度,如:意外傷害、疲勞、 饑餓、干渴、 酷熱、嚴(yán)寒等多重因素。科學(xué)家一直在探索人類(lèi)的這些極限,取得了一些數(shù)據(jù)。

人身體的許多潛力,至今仍處于不斷研究與開(kāi)發(fā)中。英國(guó)《新科學(xué)家》雜志近日發(fā)布最新版本的“人體12大極限”,并指出,人類(lèi)不斷挑戰(zhàn)自己、更新自己的身體極限紀(jì)錄,對(duì)于我們了解自身具有非常重大的意義。   從人的感官出發(fā),我們可以發(fā)現(xiàn)有一種超越第六感的感官,那可以描述為一種以心靈感應(yīng)出發(fā)的而又發(fā)自人自身的一種確實(shí)存在的一種感官。分類(lèi)高原缺氧,海上暈船,是長(zhǎng)期困擾人們的生理現(xiàn)象,是世界科學(xué)界公認(rèn)的研究難題,它嚴(yán)重影響了部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的快速生成。經(jīng)過(guò)解放軍體育學(xué)院軍事體能訓(xùn)練研究中心科研人員的努力攻關(guān),海上問(wèn)題陸上解決,高原問(wèn)題平原研究,戰(zhàn)時(shí)需要平時(shí)準(zhǔn)備的戰(zhàn)略構(gòu)想,被演繹成了現(xiàn)實(shí)——軍事體能訓(xùn)練

最快的速度是百米9.48秒。美國(guó)斯坦福大學(xué)研究人員指出,速度依賴(lài)于人體強(qiáng)健的肌肉和修長(zhǎng)的四肢,由于人體具有一定的重量,所以每提高一秒鐘速度,都會(huì)增加一定的能量消耗。速度與能量消耗的比值是有限的,這一極限可能是百米9.48秒。

專(zhuān)注度極限  專(zhuān)注度最多能持續(xù)12小時(shí)。美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)學(xué)家戴維?丁格斯發(fā)現(xiàn),隨著時(shí)間推移,人們的反應(yīng)會(huì)越來(lái)越遲鈍,大腦某些部位的活動(dòng)也慢慢減少。對(duì)于大部分人來(lái)說(shuō),注意力最多能集中12小時(shí),時(shí)間越長(zhǎng),注意力降低越多。

真空狀態(tài)極限  在真空狀態(tài)下最多能活一分鐘。當(dāng)處于真空狀態(tài)下,人一般會(huì)在12—15秒內(nèi)失去知覺(jué),1分鐘左右死亡。專(zhuān)家指出,空氣消失會(huì)導(dǎo)致外部壓力降低,血液中形成氣泡,肺部最先受損,然后氮?dú)鈴难喝艹觯瑢?dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)受損。

記憶極限  最大的記憶極限是100本《白鯨記》。《白鯨記》是著名作家赫爾曼·梅爾維爾的一本小說(shuō),其100本相當(dāng)于125M的信息存儲(chǔ)量。貝爾通信研究公司專(zhuān)家指出,這是成人一生中最大的記憶極限。   10后面跟8432個(gè)零

英國(guó)《獨(dú)立報(bào)》14日?qǐng)?bào)道說(shuō),研究人員首次計(jì)算出了人腦的記憶容量,發(fā)現(xiàn)人腦在這方面的能力超過(guò)所有的電腦。那些預(yù)言電腦的能力將超過(guò)人腦的人已經(jīng)能夠被證明是絕對(duì)錯(cuò)誤的。   報(bào)道說(shuō),在《大腦與思維》雜志發(fā)表了上述計(jì)算結(jié)果的科學(xué)家們說(shuō),盡管最大的電腦的記憶容量是1,000,000,000,000個(gè)字節(jié)(10的12次方),人腦的記憶容量的字節(jié)數(shù)則大到10后面跟8432個(gè)零。研究人員說(shuō),記憶是自然智慧的基礎(chǔ),而人腦的記憶容量至今還是個(gè)謎,因?yàn)闆](méi)人能建立合適的計(jì)算模型將其測(cè)算出來(lái)。人腦中神經(jīng)元的數(shù)量是已知的,大約為1000億個(gè),許多分析家以此為基礎(chǔ)提出了電腦不久將超過(guò)人腦的觀(guān)點(diǎn)。但是研究人員并不局限于這個(gè)角度,他們運(yùn)用一系列運(yùn)算法則,計(jì)算出了人腦的記憶總量,其中包括不同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的龐大數(shù)量,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能會(huì)改變電腦設(shè)計(jì)的思路。今后的電腦可能不是增加字節(jié),而是模仿人腦,特別是更加注重神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

體溫極限  最低體溫極限:13.7攝氏度

人的核心體溫為37攝氏度,一般來(lái)說(shuō),外界溫度在20攝氏度左右,就能引起體溫下降。一旦體溫降到36攝氏度,人的反應(yīng)和判斷能力都會(huì)削弱;降到35度走路會(huì)覺(jué)得困難;降到33度的時(shí)候,人會(huì)失去理智;30度的時(shí)候,人們則會(huì)失去知覺(jué)。核心體溫達(dá)到24攝氏度時(shí),心跳則會(huì)停止。不過(guò),目前已知的世界最低體溫紀(jì)錄是13.7攝氏度。

最高體溫極限:大約46.5℃   解疑:這也是個(gè)有實(shí)例證明的結(jié)果。在1980年,美國(guó)佐治亞州亞特蘭大的氣溫為32.2℃,52歲的威利·瓊斯因中暑住進(jìn)了亞特蘭大的格拉迪紀(jì)念醫(yī)院,當(dāng)時(shí)他的體溫達(dá)到的最高記錄為46.5℃,經(jīng)過(guò)24天后才完全退熱。

提示:正常人腋窩溫度的上限通常為37.4℃。如果發(fā)熱,最高不過(guò)達(dá)到42℃。

環(huán)境溫度極限  環(huán)境溫度極限:大約116℃ 解疑:這是人體置身其間尚能呼吸的溫度。   科學(xué)家曾對(duì)人體在干燥的空氣環(huán)境中所能忍受的最高溫度做過(guò)實(shí)驗(yàn):人體在71℃環(huán)境中,能堅(jiān)持整整1個(gè)小時(shí);在82℃時(shí),能堅(jiān)持49分鐘;在93℃時(shí),能堅(jiān)持33分鐘;在104℃時(shí),則僅僅能堅(jiān)持26分鐘。但是,據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載,人體能忍受的極限溫度似乎還要高一些。

提示:有關(guān)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),由于無(wú)法透過(guò)排汗蒸發(fā)散熱,人在水中的耐高溫能力明顯低于干燥空氣中耐熱的能力。

飲食極限  不吃不喝最多能活一周。這取決于身體中水流失的速度。沒(méi)有水的情況下,身體中血液會(huì)越來(lái)越黏稠,循環(huán)變得困難,血壓降低,心率快速增加。一個(gè)人在沒(méi)有食物的情況下最多活73天,但沒(méi)有水最多能活一周。人如果不吃飯,不喝水,只能生存5天左右;如果不喝水,只吃飯,可以活1~2周左右;而不吃飯,只喝水,則可以生存40~50天,說(shuō)明水是人生存中最重要的物質(zhì)。

睡眠極限  不睡覺(jué)最多堅(jiān)持264小時(shí)。專(zhuān)家指出,一般來(lái)說(shuō),人在不睡覺(jué)36小時(shí)后,就會(huì)覺(jué)得非常難受,48小時(shí)后,身體會(huì)不受控制地進(jìn)入夢(mèng)鄉(xiāng)。如果人連續(xù)50個(gè)小時(shí)不睡覺(jué),活動(dòng)能力體力等都會(huì)下降;如果在此基礎(chǔ)上再把受試者單獨(dú)放在一個(gè)房間里。受試驗(yàn)者便會(huì)出現(xiàn)幻覺(jué)和類(lèi)似嬰兒的舉動(dòng);如果連續(xù)70個(gè)小時(shí)不睡覺(jué)。注意力和感覺(jué)就會(huì)麻痹;到了120個(gè)小時(shí),就會(huì)陷入精神錯(cuò)亂狀態(tài)。長(zhǎng)時(shí)間不睡覺(jué)會(huì)讓人的情緒發(fā)生波動(dòng),導(dǎo)致記憶力和注意力下降、協(xié)調(diào)能力缺失、說(shuō)話(huà)含糊不清、產(chǎn)生幻覺(jué)等。長(zhǎng)時(shí)間的不睡覺(jué)會(huì)產(chǎn)生什么樣的結(jié)果呢?1966年日本學(xué)者對(duì)一個(gè)23歲的男性進(jìn)行禁眠試驗(yàn),結(jié)果是101小時(shí)8分30秒并沒(méi)有出現(xiàn)身體的變化,而且食欲旺盛,體重還增加了1.5公斤,但出現(xiàn)了錯(cuò)覺(jué)和幻視等精神活動(dòng)能力的降低。

承受重力速度極限  能承受的最大重力加速度是31.25g。當(dāng)過(guò)山車(chē)俯沖而下時(shí),人僅僅承受了5倍的重力加速度,就會(huì)頭暈、惡心。人承受重力加速度的最大紀(jì)錄是31.25g,如果未經(jīng)訓(xùn)練的話(huà),一般在承受6g的時(shí)候就會(huì)失去知覺(jué)。

海拔極限  可到達(dá)的最高海拔是9000米。高海拔會(huì)導(dǎo)致人體缺氧,高原病的第一反應(yīng)就是頭痛眩暈。英國(guó)南安普敦大學(xué)專(zhuān)家麥克?格洛科特表示,人如果長(zhǎng)時(shí)間呆在海拔超過(guò)5000米的地方,會(huì)導(dǎo)致肌肉萎縮、肺部和大腦積液風(fēng)險(xiǎn)顯著增加、男性生育能力降低。

輻射極限  最多能承受7西弗特(輻射計(jì)量單位)輻射。國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)指出,身體每接受1西弗特輻射,會(huì)增加0.0165的致癌率。一般來(lái)說(shuō),X光射線(xiàn)的輻射為160毫西弗特/小時(shí)(1西弗特=1000毫西弗特)。2西弗特左右的輻射劑量就會(huì)導(dǎo)致早逝,6西弗特則有可能馬上致人死亡。

呼吸極限  最長(zhǎng)能憋氣15分鐘。瑞典專(zhuān)家指出,長(zhǎng)時(shí)間閉氣可能導(dǎo)致血液中S100B蛋白質(zhì)含量提高37%,這種蛋白質(zhì)是缺氧性腦損傷的標(biāo)記物。

失血極限  一個(gè)健康成年人體內(nèi)的血液大約在3.8到5.6升之間。如果失去超過(guò)15%的血量,人的脈搏就會(huì)加速跳動(dòng),人可能會(huì)覺(jué)得暈眩發(fā)冷。若是失去40%的血量,這將影響血液流回心房,從而使人出現(xiàn)心動(dòng)過(guò)速的癥狀。理論極限:1.9到2.8升,約占人體血液總量50% 。我們知道,人體意外傷害危及生命主要是由于急性失血和疼痛所致。人體約有4000~5000毫升血液,相當(dāng)于一開(kāi)水瓶的容量,如果急性失血達(dá)30%以上,即1000毫升以上就可能達(dá)到人體代償?shù)臉O限,而危及人的生命了。至于疼痛則由于各人對(duì)疼痛的耐受性不同,而難以定出一個(gè)極限來(lái)。  目前紀(jì)錄:約占人體血液總量75%1987年,一名癌癥病人被發(fā)現(xiàn)體內(nèi)只有0.9升的血液,不過(guò)她的血液是在幾個(gè)星期內(nèi)慢慢流失的。

吃辣極限  咖喱或者辣椒中的活性成份叫做辣椒素,辣椒素越多感覺(jué)就會(huì)越熱。普通的塔巴斯哥辣醬油中的辣椒 素約為萬(wàn)分之二點(diǎn)六,哈瓦那紅辣椒中的辣椒素則可以達(dá)到千分之十七。

盡管辣椒素本身并不能造成化學(xué)燒傷或者其他直接組織損傷,但對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)卻影響甚大。除了難以置信的疼痛之外,你的眼淚鼻涕將不受控制,上半身痙攣,30到45分鐘內(nèi)呼吸嚴(yán)重困難。   實(shí)際上,我們能夠承受的辣度只是警察用來(lái)防暴的胡椒粉的5倍強(qiáng)度。倘若你是一個(gè)沒(méi)有心臟病或者哮喘病史的健康人,一茶匙純辣椒素,不會(huì)致命,只是幾個(gè)小時(shí)內(nèi)不會(huì)再想吃其他東西。

噪音極限  125分貝的聲音會(huì)讓人覺(jué)得頭疼,人類(lèi)能夠忍受的聲音是160分貝,一旦超過(guò)這個(gè)數(shù)字,你的耳膜可能已經(jīng)破裂。

人類(lèi)迄今為止記錄到的最大聲音是1883年印尼喀拉喀托火山爆發(fā)時(shí)的聲音,當(dāng)時(shí)它的分貝達(dá)到了180。聲音過(guò)大會(huì)對(duì)人的內(nèi)部器官造成損傷。如果人在20公里的范圍內(nèi)聽(tīng)到200分貝的聲音,壓力波會(huì)損害他們的肺部,導(dǎo)致外部空氣進(jìn)入血流,引起致命的肺栓塞。   理論極限:200分貝

目前紀(jì)錄:175分貝 美國(guó)研制的T-429戰(zhàn)術(shù)爆炸震暈手榴彈。它在距離2米的地方會(huì)產(chǎn)生175分貝的聲響。

力量極限  最多能拿起457.5公斤重物。美國(guó)洛杉磯南加州大學(xué)專(zhuān)家指出,人最終能舉起多大重量取決于肌肉纖維數(shù)量,一般來(lái)說(shuō),四肢短小的人力量更大。

承受力量極限

肌肉組織的每個(gè)肌纖維可以產(chǎn)生大約0.3微牛頓的力,而每平方厘米的肌肉可以產(chǎn)生大約100牛頓(10公斤左右)的力。但是前臂骨骼在5000公斤左右壓力下,就會(huì)粉碎。如果我們假設(shè)手臂肌肉能夠提供一半的力量,其余的力量來(lái)自腿部、臀部以及肩部等,你依然需要調(diào)動(dòng)三頭肌及其周?chē)?5厘米范圍內(nèi)的所有肌肉才能達(dá)到這種力量。

理論極限:5000公斤

當(dāng)前紀(jì)錄:300公斤 1931年,世界重量級(jí)拳王麥克斯·貝爾在與對(duì)手俄尼·沙夫的對(duì)決中,揮出了致命一拳。沙夫再也沒(méi)能恢復(fù),6個(gè)月后死亡。

心跳極限

心跳極限:1分鐘220次

解疑:這是指心臟運(yùn)動(dòng)極限,即人體最大心率的計(jì)算公式。因此,也是迄今為止,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的心臟能夠工作最大極限的心跳次數(shù)。超過(guò)這個(gè)數(shù)值,心臟就不能繼續(xù)完成正常的搏血功能??茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn),即使參加體育鍛鍊,在檢測(cè)和評(píng)估鍛鍊效果時(shí),都不可能超越這個(gè)極限。

提示:極限運(yùn)動(dòng)和面對(duì)應(yīng)急事件一樣,如果人經(jīng)常處于緊急戰(zhàn)斗狀態(tài),此過(guò)程一結(jié)束,身體就會(huì)感到特別虛弱。長(zhǎng)此以往會(huì)使生命透支。

心跳停止極限:大約4小時(shí)

解疑:曾有這樣一個(gè)實(shí)例:1987年有一位名叫揚(yáng)·埃伊爾·雷夫斯塔爾的挪威漁民在卑爾根附近水域不幸落入冰水中。當(dāng)他被送進(jìn)醫(yī)院時(shí),體溫已降到24℃,心跳也已停止。但是當(dāng)給他接上人工心肺機(jī)后,他的心臟奇跡般地又恢復(fù)了跳動(dòng)。

提示:醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為,一般情況下,心跳停止4分鐘后,人體可能由于腦部無(wú)法得到血液、氧氣而死亡。

腎臟殘存極限

腎臟殘存極限:大約30%

解疑:腎臟的功能單位為腎單位,雙側(cè)腎臟大約有200萬(wàn)個(gè)腎單位,從而使腎臟具有較大的代償功能。當(dāng)各種致病因素導(dǎo)致腎單位喪失達(dá)到60%~70%左右時(shí),剩余健全的腎單位仍可滿(mǎn)足機(jī)體的生理功能需要。

提示:當(dāng)殘存腎單位進(jìn)一步減少低于30%時(shí),就將出現(xiàn)腎功能不全。當(dāng)?shù)陀?0%~15%時(shí),尿毒癥的癥狀就會(huì)出現(xiàn)。

分辨氣味極限

分辨氣味極限:大約3000種

解疑:一般人可以分辨出十幾種不同的氣味,而經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的聞香師在畢業(yè)時(shí),就已經(jīng)能分辨并記憶400多種氣味,以后在不斷的實(shí)際操作中,還會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)這種能力,至少要能熟悉2000種氣味,出色者大約可以記住3000種氣味。

生理極限

一個(gè)非洲人能用雙手同時(shí)拖住向相反方向開(kāi)動(dòng)的兩輛汽車(chē);一個(gè)美國(guó)人雙手提著461公斤重的大石頭,走了8.84米;我國(guó)一位奇人曾躺在布滿(mǎn)碎玻璃的木板上,身上壓著重約50公斤的大木板,讓十幾位觀(guān)眾站在木板上踩。雖然目前對(duì)這些現(xiàn)象還沒(méi)有一個(gè)科學(xué)的定論,但在近年新興的“人類(lèi)極限學(xué)”中,卻有越來(lái)越多的專(zhuān)家對(duì)其進(jìn)行深入探討,希望通過(guò)遺傳、基因等的研究,找到人體生理的極限。

人體極限男女有別:女性的生理耐受力比男性強(qiáng),在遭受同等的打擊,如:疾病、饑餓和疲勞等,女性的耐受能力要比男性強(qiáng)。這一方面與女性體內(nèi)的激素有關(guān),另一方面與女性體內(nèi)的脂肪較多有關(guān)?! ?/p>

由此看來(lái),人體的極限之謎,尚不能完全揭開(kāi),而且與多種因素有關(guān)。我們要了解人體極限,又不可片面挑戰(zhàn)極限,因?yàn)?,過(guò)度勞累、饑餓和寒冷等的刺激是有害健康的,甚至?xí)疬^(guò)勞死。

挑戰(zhàn)人體極限

馬里亞納海溝、珠穆朗瑪峰、南極、阿齊濟(jì)耶沙漠和國(guó)際空間站都有一個(gè)共同點(diǎn):它們都屬于極端環(huán)境,是對(duì)人體極限的挑戰(zhàn)。人類(lèi)完全沒(méi)有必要親臨這些地方去體驗(yàn)生存的艱難。即便對(duì)于那些具備超強(qiáng)適應(yīng)能力的人來(lái)說(shuō),地球上還有很多地方是不適于人類(lèi)居住的,比如嚴(yán)寒的極地、酷熱的熱帶、空氣稀薄的高山地帶。另外,地球上還有3/4的面積被水覆蓋,其實(shí),留給人的生存空間可謂少之又少。

然而,也許是出于好奇,或者僅僅是為了去驗(yàn)證書(shū)本上的內(nèi)容,人類(lèi)已經(jīng)發(fā)明出各種技術(shù),幫助我們?nèi)ヌ魬?zhàn)這些極端環(huán)境。今天,乘飛機(jī)飛行于高空或者背上氧氣瓶下潛到深海中已經(jīng)不再是難事。

讓我們看看在這些極端環(huán)境下人類(lèi)的身體狀況以及克服極限的能力。

高山

地球最高點(diǎn):珠穆朗瑪峰

高度:8844米。7500米以上被稱(chēng)為“死亡地帶”,罕有人能在此環(huán)境下逗留超過(guò)1小時(shí)。大氣壓力:0.33個(gè)大氣壓

在高山上呼吸不是一件易事,其原因并非像人們通常想像的那樣是因?yàn)槿狈ρ鯕猓驗(yàn)檠鯕庠诖髿庵械谋壤?21%)是保持不變的。問(wèn)題在于,當(dāng)高度越高時(shí),空氣越少,壓力也越小,而這種壓力恰好是肺部呼吸所需要的。珠穆朗瑪峰的最高點(diǎn)只有0.33個(gè)大氣壓,是海平面的1/3。當(dāng)壓力降低到如此水平時(shí),空氣很難進(jìn)入人體,肺泡無(wú)法獲得所需的氧氣量,也就無(wú)法把它輸送給血液,并提供給肌肉組織。

如果人突然從海平面到達(dá)珠穆朗瑪峰,將會(huì)在幾秒鐘內(nèi)陷入昏迷。但是,1978年時(shí)意大利登山家賴(lài)因霍爾德梅斯納和奧地利登山家彼得哈伯勒卻在不攜帶任何氧氣設(shè)備的條件下成功登頂。除了他們職業(yè)登山運(yùn)動(dòng)員的身份外,這次成功登頂還因?yàn)樗麄兪孪纫呀?jīng)在3000米到6000米的高度適應(yīng)了數(shù)周高山環(huán)境。因此,他們體內(nèi)負(fù)責(zé)把氧氣從肺部輸送到各組織的血紅蛋白數(shù)量明顯增加。從這個(gè)意義上說(shuō),長(zhǎng)期生活在高山地帶的人,如安第斯山脈的印第安居民在身體上則具備相對(duì)優(yōu)勢(shì)。已經(jīng)有證據(jù)表明,生活在4000米以上的玻利維亞高山居民的心臟比常人大,肺部的微血管也更多,能夠更輕易地把氧氣輸送給全身。與此相對(duì)照的是,他們的血液也更加濃稠,這就很容易造成心血管疾病。

在這樣的環(huán)境中,人極易出現(xiàn)高山反應(yīng)。原本各項(xiàng)機(jī)能正常的人體容易出現(xiàn)極度疲憊感、頭痛、眩暈、消化速度減慢、惡心以及心跳過(guò)速等癥狀。在海拔3829米的玻利維亞首都,心肌梗塞是一些外國(guó)使團(tuán)最易出現(xiàn)的疾病。高山反應(yīng)在2500米到3000米的高度就會(huì)出現(xiàn),取決于個(gè)人身體狀況,有些人的癥狀會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,也有人能迅速適應(yīng)。但是,如果身體已經(jīng)出現(xiàn)了高山反應(yīng),但還在繼續(xù)攀登,出現(xiàn)肺水腫和腦水腫的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加。此時(shí)最好的辦法就是立即下山。此外,在高山上每上升100米溫度就會(huì)下降0.6攝氏度,冷空氣也容易加重癥狀。

突然減壓現(xiàn)象是在有一定高度的地方容易出現(xiàn)的另一問(wèn)題。在模擬機(jī)艙壓力突然減小的低壓氧艙內(nèi),“高度”突然降至1.06萬(wàn)米以下時(shí),摘下氧氣面罩后,人容易出現(xiàn)眩暈、頭痛、意識(shí)混亂等癥狀。

深海

地球的最低點(diǎn):太平洋的馬里亞納海溝

深度:10924米

壓力:1100個(gè)大氣壓

在深水下,壓力是海面的上千倍。在這樣的環(huán)境中,人體的感覺(jué)恰好與高山相反。深海中的高壓對(duì)人 體各生命器官都會(huì)造成威脅。對(duì)于一個(gè)潛水員來(lái)說(shuō),壓力的大小由下潛的深度以及水的密度和重力決定。每下潛10米大約會(huì)增加1個(gè)大氣壓。這時(shí)身體內(nèi)產(chǎn)生的氣泡會(huì)對(duì)潛水員造成嚴(yán)重影響,其身體的各器官,如肺、消化系統(tǒng)以及聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)都會(huì)隨著下潛深度的增加而受到擠壓。

古巴潛水運(yùn)動(dòng)員皮平費(fèi)雷拉斯在2003年創(chuàng)下了自由下潛至170米的紀(jì)錄。如果要做到這一點(diǎn),心臟必須收縮至一個(gè)李子的大小,血液不再在肢體內(nèi)循環(huán),以便集中在胸腔,避免肺部衰竭。與此同時(shí),費(fèi)雷拉斯的心跳也降至每分鐘10次。他僅用了2分39秒就完成了下潛和上浮的全過(guò)程。

有些潛水員可以在水下屏息長(zhǎng)達(dá)7分鐘,但這與海洋哺乳動(dòng)物仍然無(wú)法相

提并論,它們可以把氧氣儲(chǔ)存在血液中。抹香鯨體內(nèi)的肌紅蛋白是人類(lèi)的10倍,因?yàn)槿?jí)結(jié)構(gòu)肌紅蛋白是抹香鯨在深海生存的必要條件,抹香鯨熱衷于大型烏賊、章魚(yú)、魚(yú)類(lèi)等的食物不是它喜歡不喜歡的問(wèn)題,而是要保證體內(nèi)的肌紅蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而不被氧化。抹香鯨的食物為主食大型烏賊、章魚(yú)、魚(yú)類(lèi),而烏賊、章魚(yú)主要吃蝦、蟹、等甲殼類(lèi)動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)。根據(jù)2008年荷蘭萊頓大學(xué)的科學(xué)家弗朗西斯科·布達(dá)(Francesco Buda)教授和他的實(shí)驗(yàn)小組成員,通過(guò)精確的量子計(jì)算手段發(fā)現(xiàn)熟透的蝦、蟹、三文魚(yú)為代表魚(yú)類(lèi)等呈現(xiàn)出誘人的鮮紅色的原因,是因?yàn)槲r、蟹、三文魚(yú)為代表魚(yú)類(lèi)等都富含蝦青素(英文稱(chēng)astaxanthin,簡(jiǎn)稱(chēng)ASTA),熟透的蝦、蟹、三文魚(yú)為代表魚(yú)類(lèi)等的天然紅色物質(zhì)就是蝦青素。與大王烏賊拼得你死我活,其本質(zhì)就是互相爭(zhēng)奪對(duì)方的蝦青素資源,以利于自己能夠在深海中長(zhǎng)期生存下去。所以抹香鯨的肉呈暗紅色的原因不僅僅是富含肌紅蛋白,而是同時(shí)也富含蝦青素的原因?!?/p>

人類(lèi)可以下潛的極限是200米。為了能夠下潛到這個(gè)深度需要呼吸與水中壓力相仿的壓縮空氣。最糟糕的情況是隨著下潛深度的增加,人體吸入越來(lái)越多的氮?dú)猓绻獨(dú)庠诟鹘M織內(nèi)擴(kuò)散超出了標(biāo)準(zhǔn)則必須立即采取措施釋放多余氣體,這就是所謂的“減壓”過(guò)程,否則就會(huì)出現(xiàn)“減壓病”,體內(nèi)各組織會(huì)產(chǎn)生氣泡,使關(guān)節(jié)疼痛、耳鳴、肺部和大腦受損等,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。

為了能改善人類(lèi)在水下的條件,除發(fā)明潛水艇外,科學(xué)家們還研究新型的混合氣體以便幫助潛水員能下潛得更深。氦氧混合氣可用于水下30米至250米的深度,有助于縮減減壓的時(shí)間。但這種混合氣體的不利之處在于會(huì)讓身體失去熱量。因此,科學(xué)家們又研究出了由氧氣、氦氣和氮?dú)饨M成的三氣混合體,能夠在水下450米的深度使用。但是,如果真想延長(zhǎng)下潛時(shí)間,最好的辦法是采取飽和潛水的辦法,也就是說(shuō)數(shù)日乃至數(shù)周的時(shí)間內(nèi)呼吸混合氣體,習(xí)慣水下20米的環(huán)境。通過(guò)這種辦法,各組織內(nèi)的氮?dú)膺_(dá)到飽和狀態(tài),潛水者就可以在水下逗留無(wú)限長(zhǎng)的時(shí)間。但是,減壓也需要數(shù)日的時(shí)間??磥?lái),要想像魚(yú)一樣在水下自由活動(dòng)是要付出代價(jià)的。

酷熱

地球上最熱的地方:利比亞的阿齊濟(jì)耶沙漠

平均氣溫:57.8攝氏度

人體體溫一般保持在36.5攝氏度到37攝氏度之間。如果經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng),則可能上升至40攝氏度。但如果達(dá)到了41攝氏度,身體就面臨中暑的危險(xiǎn)。如果達(dá)到44攝氏度,死亡則無(wú)法避免。同理,如果體溫降至36攝氏度以下,生存的希望也很渺茫。人體對(duì)溫度變化的忍耐程度的確非常有限。

人體各器官普遍無(wú)法承受高溫的侵襲,但大腦是最無(wú)法抵御這種侵襲的器官。當(dāng)人體開(kāi)始適應(yīng)高溫時(shí),便會(huì)開(kāi)始出汗。出汗會(huì)導(dǎo)致喪失部分電解質(zhì),如鈉、鉀、鎂和氯等。此外,心跳頻率也會(huì)增加。皮膚上的微血管擴(kuò)張,以便使體內(nèi)的熱量更加有效地散發(fā)出去。但是,隨著氣溫的不斷升高,體內(nèi)細(xì)胞會(huì)受到損害,因?yàn)楦邷刈璧K了血液暢流,導(dǎo)致細(xì)胞干燥,細(xì)胞壁無(wú)法傳遞生命物質(zhì)。

盡管我們可以忍受桑拿房中高達(dá)90攝氏度的溫度,但最好還是不要去刻意體驗(yàn)高溫。當(dāng)大腦細(xì)胞達(dá)到41攝氏度時(shí),我們可以毫不夸張地說(shuō)我們已經(jīng)被煎熟了。非洲塔爾基人以及其他生活在沙漠地帶的人知道,適應(yīng)高溫天氣的關(guān)鍵在于穿多層衣服,將頭和身體完全包裹起來(lái)。即便如此,在每年前往麥加朝圣的路上,還是會(huì)有上千人死亡。

如果體內(nèi)缺水達(dá)到15%,人就會(huì)死亡。但是,駱駝卻有能力將水分儲(chǔ)存在體內(nèi),這是因?yàn)樗梢宰孕姓{(diào)節(jié)體溫,避免出汗。也許人類(lèi)在面對(duì)高溫時(shí)唯一能做的事情就是發(fā)明空調(diào)。

極地嚴(yán)寒

地球上最冷的地方:南極洲東方角

平均氣溫:零下89.96攝氏度

除了寒冷,南極還是一個(gè)地勢(shì)較高(海拔2800米)、干燥而多風(fēng)的地區(qū)。南極點(diǎn)位于南極洲的中心地 帶,這是一個(gè)人跡罕至的地方,雖然擁有大量的飲用水,但還是很少有哺乳動(dòng)物生活在這里。禽類(lèi)也僅僅是在其外圍飛過(guò)。只有企鵝、魚(yú)和海豹敢于挑戰(zhàn)這里的嚴(yán)寒。

寒冷、高海拔和干燥等氣候條件湊在一起更加重了對(duì)人體的影響。在踏上南極大陸以前,必須做好給體內(nèi)補(bǔ)水的充分準(zhǔn)備,并穿上厚的衣服,還可服用乙酰唑胺藥片以緩解因地勢(shì)高而產(chǎn)生的不良反應(yīng)。

長(zhǎng)期置身嚴(yán)寒中,人體的能量損失嚴(yán)重。因此,南極考察基地的工作人員每天必須攝入4000千卡的食物,如果溫度降至零下40攝氏度以下,則必須攝入6000千卡。所謂南極綜合征就是指甲狀腺素分泌發(fā)生變化,脂肪新陳代謝的頻率加快??梢?jiàn),要想減肥沒(méi)有比去南極更好的選擇了。

體溫過(guò)低是南極威脅人體的另一問(wèn)題。當(dāng)體溫降至35攝氏度時(shí),人體抵御寒冷的能力開(kāi)始降低,達(dá)到27攝氏度以下時(shí)則會(huì)出現(xiàn)昏迷。如果在南極落入冰冷的水中,15分鐘內(nèi)就將死亡。

在零下60攝氏度的氣溫下,咖啡在尚未倒入杯中時(shí)就已經(jīng)結(jié)冰,而暴露在外的雙手在3分鐘內(nèi)就會(huì)凍傷。阿蒙森-斯科特考察站的工作人員每當(dāng)外出時(shí)都會(huì)穿上重達(dá)20公斤的衣服。寒冷也會(huì)降低人體抵御感染的能力。

與人類(lèi)相反,企鵝和海豹?jiǎng)t可以通過(guò)厚厚的脂肪層和皮膚來(lái)保持體溫。生活在極地的因紐特人和拉普蘭人的身體代謝頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常水平,這樣能幫助他們保存能量。

太空

距地球最遠(yuǎn)的人類(lèi)生存地:國(guó)際空間站

在外太空,如果沒(méi)有宇航服的保護(hù),宇航員們根本無(wú)法生存,哪怕是1分鐘。失重是宇航員遇到的最大問(wèn)題。一方面,血液會(huì)積壓在胸腔和頭部,造成充血,并喪失味覺(jué);另一方面,失重還會(huì)導(dǎo)致暈眩、惡心和失去平衡感。如果在太空服內(nèi)嘔吐則會(huì)造成更大的危險(xiǎn),因?yàn)樵跊](méi)有重力的情況下,廢物無(wú)法下降,從而導(dǎo)致窒息。

在太空中人還會(huì)失去方向感?!吧稀迸c“下”的概念在太空中根本不存在,因此只有三維視覺(jué)空間才能幫助人定位。此外,人體生物鐘也將被打亂,因?yàn)樵谔罩忻?0分鐘就有一次日出。太空艙的空氣必須保持清新,防止宇航員們會(huì)吸入自己呼出的二氧化碳。

失重會(huì)導(dǎo)致心血管出現(xiàn)問(wèn)題,動(dòng)脈壓力的減小也會(huì)阻礙心臟的正常工作。此外,還會(huì)出現(xiàn)周?chē)曈X(jué)喪失,肺部萎縮等癥狀。總之,太空成為人類(lèi)的另一居住地還是一件遙不可及的事情。

據(jù)美國(guó)《科學(xué)文摘》透露,該館將出一本《人體歷書(shū)》,揭示有關(guān)人體的一些最驚人而又極其重要的事實(shí),并從中摘要一些重要的數(shù)據(jù)資料:

△一個(gè)身材高大的人每小時(shí)脫落60萬(wàn)個(gè)上皮細(xì)胞。如此計(jì)算,他每年喪失的皮膚就達(dá)0.68公斤。如果按70歲壽命計(jì)算,則一生中將失去47.7公斤皮膚。

△人們每天脫落大約45根頭發(fā),有些人可達(dá)60根。但由于人的頭皮上天生約有12萬(wàn)根頭發(fā),因此,這點(diǎn)損失無(wú)關(guān)大局。多數(shù)人頭發(fā)的脫落與再生是保持相對(duì)平衡的,否則,按此計(jì)算,一個(gè)人一生喪失的頭發(fā)可高達(dá)150多萬(wàn)根,相當(dāng)于全部頭發(fā)脫落12.3遍。

△人體中的紅血球平均壽命為4個(gè)月。按它在血液循環(huán)中的速度計(jì)算,  一個(gè)紅血球總共要游走1600多公里。

△人的大腦擁有100億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,它每天能夠接受8600萬(wàn)條信息。據(jù)估計(jì),人的記憶系統(tǒng)潛力頗大,一生能容納100萬(wàn)億條信息。這是一個(gè)十分龐大的天文數(shù)字。如果一個(gè)人生下即按每秒兩個(gè)數(shù)讀,且24小時(shí)不停,活到 70歲也數(shù)不夠50億,數(shù)100萬(wàn)億則需140萬(wàn)年!

△如果把人的大腦的新陳代謝轉(zhuǎn)化為能量的話(huà),它所產(chǎn)生的能量竟抵得上一只20瓦的電燈泡所發(fā)出的能量。

△咽喉是人體最繁忙的通道之一。通過(guò)嘴和咽喉,人一生中吃掉40噸食物,吸入空氣約500萬(wàn)立方米。tv4中國(guó)兒童資源網(wǎng)

△人的大腦十分精妙而復(fù)雜。其神經(jīng)系統(tǒng)比今天全世界的電話(huà)網(wǎng)還復(fù)雜 1400倍。目前科學(xué)家只能描繪出它的很小一部分工作原理圖。

△人的眼睛在天黑1分鐘后對(duì)光的敏感增強(qiáng)10倍;天黑20分鐘后增至 6000倍;而在天漆黑后40分鐘,眼睛對(duì)光的敏感性達(dá)到極限位,比天黑前增強(qiáng)25000倍。

△人的大腦中發(fā)生著十分復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),平均每秒鐘達(dá)到10萬(wàn)次。

△人們講話(huà)發(fā)出的聲波能量極其有限,但若是讓全球的人同時(shí)講話(huà),那么他們發(fā)出的聲波綜合能量超過(guò)1個(gè)小時(shí)發(fā)電站輸出的發(fā)電量。

△我們的5種感官(眼、耳、鼻、舌、身)不斷接收各種不同的感覺(jué)數(shù)據(jù)。但是,這些接收的感覺(jué)數(shù)據(jù)只有1%是通過(guò)大腦加工處理的,而其余99%的數(shù)據(jù)則被當(dāng)做無(wú)關(guān)緊要的信息而篩選掉了。

△人體每平方英寸體表面積平均寄生著3200萬(wàn)個(gè)細(xì)菌,因此,人體上共寄生著1000億個(gè)細(xì)菌。由于人體與細(xì)菌之間、細(xì)菌與細(xì)菌之間存在某種制約,更由于人體皮膚是一道天然防線(xiàn),所以正常情況下不表現(xiàn)出某種病害。

△使人獲得嗅覺(jué)的感覺(jué)斑只有3/4平方英寸那么大,而獵狗的嗅覺(jué)斑至少有10平方英寸,鯊魚(yú)有24平方英寸,老鼠的嗅覺(jué)感受器最大,幾乎與它整個(gè)身體的皮膚相等。

△人的大腦在一個(gè)物體的反射光第一次進(jìn)入眼睛之后,僅5%秒鐘內(nèi)就可以辨認(rèn)出這個(gè)物體。

△人的心臟晝夜不停地搏動(dòng),它每天消耗的能量相當(dāng)于把重約2000磅的物體舉到41英尺高度所需的能量。當(dāng)一個(gè)人50歲時(shí),他的心臟所完成的總工作量相當(dāng)于把18000噸東西舉到142英里的高度。

△正常人的眼睛十分敏銳,他夜晚在山頂可以看見(jiàn)50英里之外的一根火 柴發(fā)出的火光。

△一個(gè)人靜躺在床上的話(huà),每分鐘只需吸入大約8.8升空氣。改躺為坐,則需翻倍,消耗17.6升。散步耗氧是靜躺的3倍,為每分鐘26.4升。跑步的話(huà)則高達(dá)每分鐘55升。

△人體2平方英寸皮膚約有645條汗腺、77英尺神經(jīng)、1000個(gè)神經(jīng)末梢、65根發(fā)囊、75條皮脂腺和19英尺毛細(xì)血管。

△缺乏睡眠比饑餓更容易使人死亡。人不睡眠可能只能熬10天即會(huì)死去,而挨餓則可能掙扎著度過(guò)幾周。tv4中國(guó)兒童資源網(wǎng)

△人的大腦傳送的神經(jīng)沖動(dòng)最快的可達(dá)每小時(shí)約250公里。

△人體由大約100萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞構(gòu)成,而在一生中卻大約有10000萬(wàn)億次細(xì)胞分裂。一個(gè)人如果能活100歲,那么他平均每一天都有3000億個(gè)細(xì)胞在分裂,平均每秒鐘有300萬(wàn)個(gè)細(xì)胞在分裂。

△據(jù)計(jì)算,一個(gè)只活60歲的人,一生中進(jìn)出身體的水分高達(dá)75噸,糖 17.5噸,蛋白質(zhì)2.5噸,脂肪1.3噸,合計(jì)96.3噸。這些東西可裝滿(mǎn)載重4噸的卡車(chē)24輛,相當(dāng)于60公斤體重者自身體重的1600倍。人體中的-黃金分割

0.618是一個(gè)十分奇妙的數(shù)字,數(shù)學(xué)稱(chēng)之為“黃金分割”。具有0.618比例的構(gòu)造,既美觀(guān)大方又十分穩(wěn)固。人的身體中也有許多“黃金分割”:肚臍的上部與下部的比值是0.618,咽喉至頭頂與咽喉至肚臍的比值是0.618,膝蓋至腳后跟與膝蓋至肚臍的比值是0.618,肘關(guān)節(jié)至肩關(guān)節(jié)與肘關(guān)節(jié)至中指尖的比值也是0.618。

一項(xiàng)研究表明,14個(gè)g的橫向加速度可以讓人的器官分離,而4到8個(gè)g的加速度可以讓人昏迷。

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,科學(xué)家們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究和試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)人類(lèi)能夠承受的極限數(shù)據(jù),比如人類(lèi)在連續(xù)11天被剝奪睡眠后會(huì)進(jìn)入無(wú)意識(shí)狀態(tài),在14個(gè)g的橫向加速度下會(huì)器官分離等等。這些研究數(shù)據(jù)讓人類(lèi)更加清晰地了解到自身的極限。

人們經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)各種各樣神奇的生還經(jīng)歷:比如子彈射進(jìn)腦部還能活下來(lái);從十層樓的高處摔下奇跡生還;或者在海上漂泊幾個(gè)月依然存活的例子等??墒且坏┌讶祟?lèi)放到海平面上方幾千米或者下方幾千米的地方,人類(lèi)都會(huì)在幾分鐘之內(nèi)失去知覺(jué)。人類(lèi)的身體在很多情況下看似非常強(qiáng)壯,但是如果把整個(gè)宇宙環(huán)境考慮進(jìn)去的話(huà),人類(lèi)其實(shí)是非常脆弱的。

一個(gè)普通人的基本生存的邊界很早之前就被界定了:著名的“三”原則已經(jīng)告訴過(guò)我們,在沒(méi)有空氣的情況下人僅能存活3分鐘;在沒(méi)有水的情況下人能活3天;在沒(méi)有食物的情況下,人能存活3周。其他的一些極限大多數(shù)都是猜測(cè)性的,因?yàn)楹苌儆腥藭?huì)去做那些嘗試:比如,人在連續(xù)多久不睡覺(jué)之后才會(huì)因此斃命?人類(lèi)可以爬到海拔多高的地方才會(huì)窒息?人體能承受的最大加速度是多少?

在過(guò)去幾十年所進(jìn)行的試驗(yàn)中,有許多是刻意的,當(dāng)然也有許多意外發(fā)生的試驗(yàn),已經(jīng)幫助人們摸清了人類(lèi)能夠生存的“領(lǐng)域”。 人類(lèi)能多久不睡覺(jué)?

據(jù)稱(chēng),空軍飛行員在被剝奪睡眠3到4天之后會(huì)進(jìn)入一種精神錯(cuò)亂的狀態(tài),而且會(huì)因?yàn)橥蝗贿M(jìn)入睡眠而導(dǎo)致飛機(jī)墜機(jī)。即使只有一個(gè)通宵沒(méi)有睡覺(jué),也會(huì)暈暈乎乎的像喝醉了一樣。人類(lèi)最長(zhǎng)不睡覺(jué)的記錄是264個(gè)小時(shí),這個(gè)記錄由一個(gè)高中生在1965年創(chuàng)造,在11天之后他將要睡著時(shí),他基本上已經(jīng)進(jìn)入了無(wú)意識(shí)狀態(tài)。

那么人在停止睡眠多久后會(huì)因此而喪命呢?據(jù)報(bào)道,在今年6月,一名男子為了看歐洲杯的所有比賽連續(xù)熬夜11天最終喪命。但是,他在熬夜的同時(shí)也大量地飲酒和吸煙,因而他的死亡原因無(wú)法單純地去界定為缺少睡眠。到目前為止,還沒(méi)有任何一個(gè)人是因?yàn)樗弑粍儕Z最終喪命的,而且科學(xué)家們也無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室找到這個(gè)問(wèn)題的準(zhǔn)確答案。

不過(guò)科學(xué)家已經(jīng)在小白鼠身上做了類(lèi)似實(shí)驗(yàn)。在1999年,芝加哥大學(xué)的睡眠專(zhuān)家將小白鼠放在十分吵雜的環(huán)境中,并不斷記錄小白鼠發(fā)射出的腦電波以確認(rèn)小白鼠沒(méi)有睡著。當(dāng)小白鼠快要睡著的時(shí)候,音樂(lè)就會(huì)突然響起并且把它推向墻邊讓其保持醒著的狀態(tài)。小白鼠在這個(gè)環(huán)境里待了兩周后死亡了,并且在其死亡的前夕發(fā)現(xiàn)了代謝亢進(jìn)癥狀,在這個(gè)癥狀中,生物體即使在完全靜止的狀態(tài)下也會(huì)燃燒大量的卡路里。而這個(gè)癥狀也正是因?yàn)槿狈λ叨鸬摹?/p>

人類(lèi)最多能承受多少放射物?

放射物會(huì)對(duì)生物體造成長(zhǎng)期的傷害,因?yàn)槠淇梢耘で鶧NA,改變基因密碼從而改變細(xì)胞的成長(zhǎng)。但是,人在吸收多少放射物才會(huì)因此斃命呢?根據(jù)核工程師及放射性安全專(zhuān)家彼得-卡拉卡帕的說(shuō)法,吸收5到6西韋特單位的輻射會(huì)讓你身體的細(xì)胞被破壞的速度超過(guò)身體自身修復(fù)細(xì)胞的速度。在輻射中呆的時(shí)間越長(zhǎng),細(xì)胞被破壞的速度越快。

比如,福島核電站的一些工人在處理去年3月核事故現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)候每小時(shí)吸收了0.4到1西韋特的輻射。雖然在事故之后他們依然存活,但是科學(xué)家稱(chēng)他們患癌癥的幾率已經(jīng)大大增加了。

即使人們沒(méi)有面對(duì)核輻射或者核爆炸的危險(xiǎn),但是因?yàn)樽匀画h(huán)境中本身就存在放射性物質(zhì),因此我們患癌癥的幾率也在以每年0.025%的速度增加。這也讓人類(lèi)壽命的延長(zhǎng)受到阻礙。

卡拉卡帕認(rèn)為,“一個(gè)人在杜絕其他輻射的情況下,僅僅只在地球環(huán)境自身存在放射物輻射環(huán)境中存在4000年所接受的輻射量也足以讓人患上因放射性引起的癌癥。但是在短期內(nèi)我們完全不用擔(dān)心這個(gè)問(wèn)題,因?yàn)闆](méi)人會(huì)活到4000歲。”

人類(lèi)能承受多大的加速度?

人體的胸腔保護(hù)著心臟免受撞擊的傷害,但是它的保護(hù)功能在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下卻略顯脆弱?;蛟S,在達(dá)到一定程度的加速度時(shí),胸腔也根本起不到保護(hù)的作用。

美國(guó)宇航局和軍方研究人員在尋找這個(gè)答案的道路上大步前進(jìn)著。他們?yōu)榱酥圃彀踩娘w行器和航天器需要了解這個(gè)數(shù)據(jù)。橫向加速會(huì)因?yàn)閷?duì)人體施加不對(duì)稱(chēng)力而對(duì)人體造成傷害。根據(jù)《大眾科學(xué)》最近刊載的一項(xiàng)研究表明,14個(gè)g的加速度可以讓人的器官分離,而4到8個(gè)g的加速度可以讓人昏迷。

向前或者向后的加速度對(duì)身體來(lái)說(shuō)更容易承受一些。軍方在20世紀(jì)40、50年代的試驗(yàn)表明人體可以承受45個(gè)g的減速。在這個(gè)速率下,人從1000千米/小時(shí)的速度減速到停止只用1秒鐘。但是,根據(jù)研究結(jié)果,在50個(gè)g的減速情況下,人體還是會(huì)被撕裂。

人類(lèi)能承受怎樣的環(huán)境突變?

人類(lèi)是一種很能適應(yīng)環(huán)境變化的動(dòng)物,不論是氣壓的變化,溫度的變化或者氧氣濃度的變化。不過(guò),人類(lèi)能否適應(yīng)這些變化依然取決于環(huán)境變化的速率,因?yàn)槿梭w只能較慢地去改變對(duì)氧氣的使用率來(lái)適應(yīng)外部環(huán)境的變化。那么,臨界點(diǎn)在哪里呢?

大部分人在60攝氏度并且濕度極大的環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生體溫過(guò)高的癥狀。因?yàn)榈蜏囟劳龅那樾螀s很難測(cè)量。當(dāng)人體體溫降低至21度的時(shí)候會(huì)斷氣,不過(guò)這也取決于一個(gè)人有多耐寒。

根據(jù)美國(guó)宇航局1958年的報(bào)告,人可以在4到35攝氏度的環(huán)境中生存,而且35攝氏度的環(huán)境下相對(duì)濕度不到50%的時(shí)候,人可以通過(guò)流汗來(lái)保持體溫不至于過(guò)高。在一些科幻電影場(chǎng)景中,宇航員在太空中失去了頭盔的時(shí)候,我們都會(huì)認(rèn)為他們因?yàn)槿毖鹾蛪毫Σ疃劳?。在地球大氣層中,空氣中含?1%的氧氣,當(dāng)氧氣濃度降低到11%的時(shí)候我們會(huì)窒息。不過(guò),太高的氧氣濃度也會(huì)要人命,長(zhǎng)期在高氧氣濃度環(huán)境中生存會(huì)讓人肺部發(fā)炎。

當(dāng)氣壓突然降低至地面大氣壓的57%的時(shí)候人們會(huì)斃命,這個(gè)氣壓差不多等同于在4572米高空的氣壓值。登山運(yùn)動(dòng)員可以承受更大的壓力是因?yàn)樗麄兊纳眢w慢慢在適應(yīng)了低氧環(huán)境中生存,不過(guò),沒(méi)有任何人能不借助氧氣瓶在7925米的高空長(zhǎng)時(shí)間存活。

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人類(lèi)一直在追求分辨率更高的顯像技術(shù),以獲得更清晰的圖像,一項(xiàng)新研究讓“最清晰”圖像成為現(xiàn)實(shí)。這一圖像在每英寸(約合2.54厘米)距離上可以有10萬(wàn)個(gè)像素點(diǎn),這是光學(xué)分辨領(lǐng)域無(wú)法超越的理論極限。

英國(guó)《自然·納米技術(shù)》雜志12日在線(xiàn)刊登報(bào)告說(shuō),新加坡研究人員完成了這樣一幅圖像。這是一幅常用作圖像測(cè)試的彩色女子頭像“萊娜”,整幅頭像大小只有50微米見(jiàn)方,它的清晰程度達(dá)到光學(xué)分辨率的理論極限,即在每250納米距離上安放一個(gè)像素點(diǎn)。

之所以說(shuō)這是理論極限,是因?yàn)楣獾难苌湫再|(zhì)決定,如果兩個(gè)像素點(diǎn)之間的距離低于250納米,它們發(fā)出或反射的光就會(huì)互相影響,使圖像模糊。我們?cè)谌粘I钪幸灿羞@樣的經(jīng)驗(yàn),如果兩個(gè)物體靠得太近,它們快要接觸的邊緣位置看起來(lái)會(huì)變得模糊。

要達(dá)到這樣的清晰度,使用顏料噴涂等傳統(tǒng)手段是非常困難的。研究人員此次利用了納米尺度上的光學(xué)原理?!叭R娜”的每個(gè)像素點(diǎn)實(shí)際上是由4個(gè)納米級(jí)的金屬柱組成的,根據(jù)等離子共振原理,如果調(diào)整4個(gè)金屬柱的大小和間距,它們作為一個(gè)整體反射出的光就會(huì)呈現(xiàn)出不同顏色,通過(guò)這種方法可得到一個(gè)全彩色的“顏料盤(pán)”。

不過(guò),用這種技術(shù)制成的圖像已經(jīng)遠(yuǎn)超出人眼的分辨能力,要用光學(xué)顯微鏡才能分辨,而它的分辨率也已經(jīng)達(dá)到了光學(xué)顯微鏡的極限。

研究人員表示,這項(xiàng)技術(shù)有多種應(yīng)用前景,比如可用來(lái)在目標(biāo)物體的某個(gè)角落印下極小的水印,起到保密或驗(yàn)證的作用;還可用于制造新一代光盤(pán),憑借密集的像素點(diǎn)儲(chǔ)存大量信息。

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