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《三体》中的深海状态真的可行吗?

美睿 发表于 2015-10-27 16:45:29 [ 上一主题] [下一主题]

本帖最后由 美睿 于 2015-10-27 19:47 编辑

当处于最高推进功率时,飞船的加速将达到120G,所产生的超重是正常状态下人体承受极限的十多倍,这时就要进入深海状态,即在舱室中注满一种叫“深海加速液”的液体。这种液体含氧量十分丰富,经过训练的人员能够在液体中直接进行呼吸……在飞船超高加速的过载状态下,充满液体的舱室压力环境与深海类似,这种液体现在被用于作为宇宙航行超高加速中的人体保护液,所谓“深海状态”也就由此得名。——《三体II:黑暗森林》


在大刘的构想中所有人类舰队的飞船在进行高功率推进时都需要进入“深海模式”,即让一种特殊液体充满船舱,以减少飞船加速时给船员带来的加速度压力,船员能在液体中进行呼吸和作业。
听上去很科幻,但是这种液体呼吸的技术其实早就有了。

早在上个世纪,科学家们发现向肺部灌入生理盐水可以让肺功能恢复,进而又发现将动物浸入高压氧合盐溶液中时动物可以在液体中呼吸,并且实验结束后可以恢复正常呼吸,于是由此提出了“液体呼吸”的概念(学名为液体通气技术,也称LV技术)

但是这样的呼吸常伴二氧化碳潴留(指液体在体内不正常地聚集停留),其次大量盐水灌洗会洗出肺泡表面活性物质,故这种方法难以在临床应用。随后,有人又使用油类作为介质,但由于其粘滞性大,携氧有限,不易挥发的原因而被弃用。

直到1966年科学家Clark等人发现了一种名为全氟化碳(perfuorocarbons,PFCs)的物质,该物质具有氧气和二氧化碳溶解度高,性质稳定,不与活体组织反应,分子间作用小,表面张力低的优点,是进行LV的优良介质。

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卡梅隆1989年的科幻电影《深渊》中就描述了这种技术,图为将一只老鼠浸没在充满氧气的全氟化碳液体中,老鼠挣扎了一段时间后开始在水中呼吸。

后来一位名叫阿诺德·兰德的美国退休心肺医生利用这一原理发明了一种新型液态氧潜水服,这是液态呼吸技术的以一次实际应用。

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液态氧潜水服

穿戴上氧气服后,充满氧气的全氟化碳液体会充满头盔,紧接着你需要用呛水式的方法让液体灌满肺部,然后你会神奇地发现你并没有被呛死,而是能够呼吸液体了!

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科幻电影《深渊》中男主穿戴这种液态氧潜水服,描述地还算生动形象。

当然,适应液体呼吸的过程是十分痛苦的,相当于经历了一次溺水。但这样的好处是通过摄取液体里的氧气,潜水人员不用再担心会患上减压病,(我们在深水处由于受压过大,氮气会溶入血液,当我们突然浮出水面时,氮气就会大量释放出来,引起减压病)克服这个问题后,潜水人员或许就能潜入更深处。

但是随着科技发展现,在的深海作业基本都靠机器完成,不用冒这么大风险用人工去完成,适应液态呼吸的过程又十分难受,所以液态氧潜水服并没有很大的实用价值,相关研究也就被搁置了。

当然,讲到这只是论证了人在液体中呼吸的可行性,这里的液态呼吸目的是为了对抗减压病,与《三体》中的目的并不相同,相对比较接近的是著名动画《EVA》中的液体呼吸。

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《EVA》中驾驶员乘坐在一个全封闭的圆柱形驾驶舱中,驾驶舱里充满了名为“LCL”的富氧液体,除去“这液体是莉莉丝流淌的血液啊”bulabula之类中二的设定外,其原理和上面的全氟化碳液体基本一样。

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《EVA》主角碇真嗣第一次适应液体呼吸时的情景。肺部进水时大脑会认为你溺水了,身体会本能地挣扎起来。

《EVA》中让驾驶员乘坐在充满液体的驾驶舱中是为了减少驾驶员在战斗中受到到冲击而受伤,和《三体》中为了保护飞船加速时船舱中的人员比较相似。

如果如小说中那样,飞船在短时间内加速到极高的速度,那期间加速度产生的重力很可能把人压扁在椅子上

关于液体能带来缓冲这一说法你可以做个简单实验:

找一个空矿泉水瓶在里面放上一小块薄玻璃或其他什么易碎的东西把瓶子用力向墙或地砸去

然后你会发现瓶子里的东西可能碎掉了,接着你在瓶中灌满水,重新放入一个易碎物,盖上盖子再向墙或地用力砸去,你会发现:瓶中的物体变得很难摔碎。

所以,综合上面来看,“深海状态”基本可行,并且很有可能成为现实!现在需要考虑的是:

如此大量的富氧气液体放哪,紧急时刻才需要充满船舱的全氟化碳液体在平时将成为一个很占地方的存在。

液体呼吸时你每一口呼和吸进出的都是液体而不再是空气,所以相比于呼吸空气液体呼吸会变得十分费力,相传在特种部队进行液体呼吸实验时曾有士兵出现应力性肋骨骨折,人虽然能在液体中呼吸,但能呆多久还是个问题。

三体中人类飞船速度能达到光速的15%(约为也就是45 000 000m/s),短时间加速至如此高的速度需要用到深海模式,但是相比之下目前人类的飞行器还处于“龟速”模式,所以我们说了这么并没有什么卵用,各位还是洗洗睡吧……
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拍洋菩萨 发表于 2015-10-27 19:37:48

沙发

可自行参考《深渊》

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