你捏癟一個可樂罐（空的）需要多大勁？大約需要20公斤的力就可以了。而在在2000米深海里，每平方米的物體表面承受的壓力相當于300頭大象站上去的重量。這個重量人瞬間會像空的易拉罐那樣被壓扁。但抹香鯨甩甩尾巴就能潛到這個深度，這個深度什么概念呢？如果你沒學(xué)過潛水，那么下潛個四五米你就受不了。
就算是人類造的潛艇——用鈦合金包裹的鋼鐵巨獸——卻連它的四分之一深度都夠嗆能夠承受得了，比如“M級的核潛艇”最大下潛深度只有1200米，其他大多數(shù)的潛艇只停留在幾百米的深度上。（深海挑戰(zhàn)者號除外，它能下潛到馬里亞納海溝深度超過1萬米的深度）。
那么，同樣是血肉之軀，抹香鯨為何能做到連鈦合金包裹的核潛艇都無法做到的事情呢？今天我們就來掰開了揉碎了講講，鯨魚和潛艇在深海里到底差在哪兒？
雖然同樣是下潛到深海，但鯨和潛艇完全用到了兩種方式。首先是鯨魚，它有著一身"液態(tài)防彈衣"。
鯨魚下潛時，整個身體就像裝滿水的橡皮袋。它們的肺部會主動塌縮到只有原來的1/20大小，把空氣壓縮進鼻竇和氣管里。這時候鯨魚體內(nèi)幾乎全是液體，而液體有個牛X特性——不可壓縮！所以外部水壓再大，鯨魚內(nèi)臟也不會像人類潛水員那樣被壓出內(nèi)傷。
我們來舉個例子：你捏裝滿水的塑料袋，水不會變形，但要如果是袋子里有空氣，一捏就癟了。鯨魚就相當于那個把空氣都排空的塑料袋。
在這種液態(tài)防彈衣的加持下，抹香鯨可以輕松潛到2000米，甚至是3000米的深海中，與世界上最大的頭足類動物大王烏賊一決雌雄。
而潛艇則恰恰相反，它是要硬扛深海帶來的壓力，而它最大的致命傷是空心的鐵罐。潛艇設(shè)計師們最頭疼的問題就是"空心結(jié)構(gòu)"。想象你拿個易拉罐往深海扔，罐子里要保持1個大氣壓讓人呼吸，外面卻是300個大氣壓的水壓。這個壓差就像300個壯漢從外面同時擠壓罐子，鋁合金外殼分分鐘變形開裂。
我們來看一個真實案例。早在1963年，美國"長尾鯊"號核潛艇在240米深度失事，就是因為一個焊接裂縫導(dǎo)致瞬間內(nèi)爆，129人全部遇難。這深度連鯨魚平均潛水深度的五分之一都不到。
氧氣管理：鯨魚的"充電寶" vs 潛艇的"漏氣瓶"
其實，決定潛艇和鯨魚下潛深度除了壓力外，還有一個關(guān)鍵的因素：氧氣。雖然潛艇不需要氧氣，但是在潛艇里的人是離不開氧氣的，而鯨作為一種水生哺乳動物，它們同樣也不具備魚那樣從水中獲取氧氣的能力，全靠吸入肺和身體的氧氣存活，正是因為這樣，鯨魚每隔一段時間都需要浮到水面上換氣。
不過，在這方面鯨魚明顯是專家級的，因為它是自帶三倍續(xù)航的"氧霸"。
抹香鯨在深潛前會在海面上大量的吸入空氣，通過多次深呼吸能吸進2000升空氣，但這些氧氣不是存在肺里，而是通過血液和肌肉"鎖住"。它們的血紅蛋白濃度是人類的3倍，肌紅蛋白含量更是高出10倍，這使得它們的攜氧能力更強，堪稱移動的氧氣銀行。
更絕的是它們的"省電模式"：下潛時心率降到每分鐘4次，重要器官進入低功耗狀態(tài)。這就好比手機開啟超級省電模式，只剩1%電量還能撐10小時。正是因為這樣，它們才能夠潛入千米深海并且安然無恙地回來。
而潛艇比起抹香鯨來就像是一個背著氧氣罐的"鐵憨憨"。常規(guī)潛艇靠蓄電池供電，水下續(xù)航最多幾十小時，必須浮上來充電——這在戰(zhàn)時簡直就是活靶子。核潛艇雖然不用換氣，但反應(yīng)堆需要持續(xù)冷卻水循環(huán)，在2000米深海低溫環(huán)境下，管路分分鐘凍成冰棍。
在這里再給大家普及一個冷知識，俄羅斯"臺風(fēng)級"核潛艇為了給艇員供氧，每天要消耗200公斤過氧化鈉。這玩意遇到水蒸氣就釋放氧氣，但控制不好就會......BOOM！
身體結(jié)構(gòu)：鯨魚的"橡皮筋" vs 潛艇的"鐵疙瘩"
鯨魚雖然是血肉之軀，但同時它也是深海里的"軟體動物"，為什么這么說呢？你以為鯨魚骨頭很硬？錯！它們的肋骨之間充滿彈性軟骨，胸骨甚至可以像彈簧一樣收縮。下潛時胸腔塌陷，上岸后又能自動復(fù)原，這材質(zhì)放人類世界就是記憶金屬啊。
再看那20厘米厚的鯨脂層，這可不是單純保暖用的。它能溶解氮氣防止減壓?。ㄏ喈斢谧詭Х雷眈{系統(tǒng)），還能像氣球一樣調(diào)節(jié)浮力——吸滿油時上浮，排出油時下沉。
而潛艇最大的“死穴”是焊接縫。潛艇最脆弱的地方不是鋼板，而是那些密密麻麻的焊接縫。HY-80特種鋼聽著厲害吧？但在600米深度，焊縫承受的壓力相當于在指甲蓋上站一頭藍鯨。更可怕的是金屬疲勞——就像反復(fù)彎折回形針，看著沒壞其實內(nèi)部已經(jīng)布滿裂紋。
其次是成本問題。蘇聯(lián)用鈦合金造潛艇能下潛1000米，但焊接要在純氬氣環(huán)境里進行，焊工得穿宇航服作業(yè)，造一艘潛艇的焊接成本夠買10架戰(zhàn)斗機。
最后是終極對決：5千萬年進化 vs 200年科技比拼。我們先來看鯨魚的"滿級裝備"，可變形骨骼：像橡皮泥一樣隨壓力改變形狀；智能減壓系統(tǒng)：慢速上浮時，鯨脂逐步釋放溶解的氮氣；全海深感知：能用額頭的脂肪層發(fā)射聲波，在漆黑深海精準定位獵物；
當然，人類聰明的大腦能研究明白鯨深潛的秘密，自然會用到各種仿生，從而達到動物具有的能力，比如機械鯨脂：MIT研發(fā)的仿生材料，受壓時會像肌肉一樣變硬。而且最新研究發(fā)現(xiàn)，深海琵琶魚的骨骼空隙率達70%，這種結(jié)構(gòu)啟發(fā)了3D打印仿生潛艇外殼。而抹香鯨頭部的"Spermaceti器官"能精密調(diào)節(jié)浮力，科學(xué)家正據(jù)此研發(fā)"量子浮力控制器"。
但有個扎心現(xiàn)實：我們花30年造的萬米潛水器，續(xù)航時間才6小時；而柯氏喙鯨每天要在3000米深海待10小時找吃的?？磥碓谏詈Ｉ孢@事，五千萬年進化的"老司機"還是比人類更會玩。
最后
看著抹香鯨在2000米深海悠閑地捕食大王烏賊，再瞅瞅人類潛艇在500米深度戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的樣子，不得不感嘆：有時候"硬剛"不如"認慫"?；蛟S未來的深海探測器會長出仿生鯨脂、裝上軟骨關(guān)節(jié)，學(xué)會像生命一樣柔軟——畢竟在深海這個考場，鯨魚已經(jīng)交了滿分答卷，而人類的科技大考，才剛剛開始。
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