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    古代潜水员是怎么潜水的?

    公元前460年,波斯王泽克西斯一世雇佣了一位著名的希腊潜水员——西利斯,并派遣他从沉没在海底的船只中打捞起无数的金银财宝。当年人们为了海底的珠宝下潜,而如今人们为了了解海洋,开始探索更深邃的海底世界。

    想要去海底“龙宫”一探究竟的巨大魅力,诱使人们义无反顾地潜入水中,不少人甚至为此付出了生命。但是这又能怎么样?人类下潜的欲望从未停止。

     

    永无止境的下潜欲望

    古代潜水员是不借助任何装备直接潜入海底的,可是水中高压却限制了潜水者的下潜,一般只能下潜至十几米深。当达到一定深度时,水压会使人产生明显的氮麻醉、氧中毒等症状。倘若压力变化过度或压力作用不均匀,还会导致人体受到气压伤、挤压伤、减压伤等危害。人在水中每下降10米,就会额外承受一个大气压的压力。

    在水深1000米的海底,水压能把木材的体积压缩一半,如果在7600米深的海水中,连空气都会被压得像水那样密实。

     

    为了克服水压给潜水者带来的巨大困难,千百年来,人类不断地进行着探索。早在公元前4世纪,就曾描述了古希腊一种为打捞海绵的潜水员设计的供气设备,它是一个倒扣并能沉入海中的密闭罐子,潜水员依靠储存在罐内的空气短暂补氧,维持水下活动。

    意大利的天才画家达·芬奇曾在1490年前后致力于潜水装备的研究,大部分设计稿被他编入《阿特兰提克斯手稿》中,其中一幅潜水呼吸管图相当引人注目。达芬奇设计的呼吸管是由一个较短的向外凸出的皮囊构成的,皮囊与呼吸管口相接,呼吸管上端装有一个软木浮托,使另一个管口得以浮出水面。

     

    虽然,达芬奇设计的呼吸管的结构并不完善,选用材料也非常普通,但却并不妨碍它成为如今的简易潜水装置的雏形。不过,达芬奇对他当时的研究工作极为保密,他认为如果公开他的研究成果,会对人类造成难以估量的负面影响。尽管如此,人们还是在潜海旅途的里程碑上刻上了他的名字。

    1715年,美国人约翰·美斯勃设计了世界上第一套盔甲式潜水服。它的外形像一只圆柱形的木桶,头盔前方有一个玻璃观察窗,圆桶左右还有两只固定在桶上的皮制袖子。人们穿着这套服装可以轻易地潜入18米深的海底作业。

    1797年,法国的K·H·克林格尔特发明了一套用泵供气的开放式潜水服,它能使空气通过管子压进潜水服内,初步解决了潜水者在海底呼吸困难的问题,使人类向海洋深处进军迈出了可喜的一步。后来,他还在一艘英国舰船沉没的海域创办了世界上第一所潜水学校。

    此后,潜水装置不断得到改进与完善。1865年,法国人设计出一套具有自动调节阀的呼吸装置,1903年英国还制造了一只潜水逃生肺。20世纪以来,潜水装置的发展更为迅速。1943年,法国海洋学家发明了可自动调节的潜水呼吸器——“水肺”,1970年,又诞生了“电子肺”。

     

    至此,人类的潜水装置已迎来一个全新的时代。

     

    1998年,在风光绮丽的夏威夷群岛,埃欧尔博士带领她的实验团队进行了一次深潜试验。埃欧尔博士身穿一件吉姆潜水服,在潜水器具Ⅱ号的护送下,慢慢地往海底下潜,坐在深潜器内的埃尔·马丁则不断向她报告潜入的深度。

     

    最后,埃尔报告的潜水深度停止在381米,这已是这一带海域的最大深度了。埃欧尔在那幽深奇妙的海底世界漫游了两个半小时,饱览了深海底部各种奇异生物的形态。虽然她未能刷新当时人类的深潜纪录——438米,但她的成功也足以使人们为之叹服了。

    束缚不住的科技力量

    当然,由于受到诸多条件的限制,人类的下潜深度仍然是有限的,毕竟海底深处仍是一片充满危险的世界。在科学技术高度发达的今天,人们已经把潜入深海的重任交给了机器人,科学家们只要坐在监视器前,便能一清二楚地看到水下的一切。

     

    1974年7月,美国“挑战号”就携带水下机器人在夏威夷西北深5300米的太平洋底打捞起一艘前苏联潜艇。

     

    同一时间,美法两国科学家还联手在大西洋底进行了一次考察,这次考察的主要任务便是寻找大西洋底的“大裂谷”,并进一步证实大陆漂移学说。为此,科学家们使用了三个水下机器人,分别是法国的“阿基米德号”、“西尔纳号”和美国的“阿尔文号”,它们都能下潜至几千米深的海底,并配有海底自动行走装置,几只行动自如的机械手,以及水下照明灯、水下摄影机、声纳装置、水下电视系统、水下通信设备和锤击、钻探等各类高科技设备。

     

    三个机器人不负众望,终于在2000米深的海底找到了“大裂谷”。大裂谷位于宽1000~2000千米,高2~3千米的大西洋中脊的中尖,它的顶端宽达25~50千米,底部宽不到3千米,深2.8千米。机器人上岸后,科学家对它们采集的样品进行了各种测定,最终证实了魏格纳的大陆漂移学说。

    1985年12月,我国的第一台水下机器人“潜龙一号”样机首航成功。它通过综合电缆从监控船上获得电能和接受指令,在大海里自如地前进、后退、转弯、侧移、下潜,依靠自己的照明设备和“眼睛”观察神秘的海底世界,通过灵活的机械手臂进行作业。

    人类在向海底下潜的历程中,克服了无数的艰难困苦,留下了一座座不可磨灭的里程碑。未来,人们将充分利用已掌握的潜水技术来探寻海洋世界,海底必将留下潜海者更加可歌可泣的光辉足迹。

     

    什么是氮麻醉和氧中毒?

    氮麻醉:如人体潜水到50~120米深度时,呼吸气体的氮分压可升高到5~10个大气压,高压氮将产生麻醉作用,称为氮麻醉。高压氮可大量溶解于脂肪成分和神经组织中,引起神经纤维的传导和中枢突触传递受阻,神经元的兴奋性不能正常发生,使人体各种机能减弱,处于抑制状态,严重者可致死亡。

    氧中毒:是指人体吸入高于一定压力的氧一定时间后,某些系统或器官的功能与结构发生病理性变化而表现的病症。氧中毒可致肺部毛细管屏障被破坏,导致肺水肿、肺淤血和出血,严重影响呼吸功能,进而使各脏器缺氧而发生损害。

     

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