询问第77号伊桑:太空中的人们

你会爆炸,冻结或煮沸吗?延长使用寿命的技巧。



Rammstein,2004年。抱歉,无法抗拒!

真空比自然代替真空的地狱好得多。
-田纳西·威廉姆斯


在地球上,我们认为很多事情都是理所当然的,其中之一就是我们的氛围。它不仅为我们提供了生存所必需的氧气,而且在地球引力的作用下向上延伸了约100公里,为我们的身体提供了100,000帕斯卡的压力。另外,它通过空气分子和人体分子的大量碰撞提供热交换。



如果所有这些消失了会怎样?本周,我收到了许多您的问题,而想知道的凯里·平克尼(Kerry Pinckney)的问题在他们中脱颖而出:
一个人会在真空中爆炸吗?我相信在真空中水会沸腾然后冻结,其他人则以“在狗身上试过,她幸存下来”的方式说些什么。在电影《地心引力》中,那个家伙举起了头盔,立即冻结了……伊桑如何运作?


机会很多,所有这些都是有道理的。



当迈克·泰森(Mike Tyson)在“月球重量级冠军”一集中的迈克·泰森神秘系列中脱下头盔时,也许您会像理查德·布兰森一样爆炸。此处的逻辑类似于凯里的直觉:随着压力的降低,我们知道太空中的水会沸腾(然后冻结),并且人体可能是70%的水,这将导致爆炸导致死亡。



电影“记住一切”中还有另一种选择:外部的压力下降以及内部的正常压力是否会导致您的内部被推出?




或者,也许像提到的“重力”或“火星任务”中所述,您会立即冻结,因为由于真空,您的外层会冻结,而冷气会深入人体?

娱乐节目中可能还没有涵盖其他自然法则吗?宇宙真空的影响-从常压介质到几乎绝对真空的特别快速的过渡-与我们通常在地球上的感觉有很大不同。让我们找出科学对此有何评论!




首先要考虑的是,肺部看起来像个球,并且回想起最简单的化学定律之一:博伊尔-万豪定律。他说,ceteris paribus(温度和质量),当系统中的压力下降时,其体积会增加。如果压力下降两次,体积将增加一倍;如果下降十倍,则音量增加十倍。

因此,如果您的肺部有空气并且您降低了外部压力(例如,万亿倍),那么您的肺部容量将试图增加一万亿倍。这很不好!如果您在不到0.5秒的时间内从常压切换到真空,空气将没有足够的时间平稳地离开肺部。它看起来像是炸弹在肺部爆炸-爆炸性减压。肺部受伤的风险非常高,死亡会很快而又痛苦。对于观察者来说,这不是壮观,但是对于经历它的人来说,却是灾难性的。

假设您缓慢地经历了肺部减压-例如,在减压过程中呼气-或者您很幸运,并且受伤没有致死性。接下来要担心什么?



就像气象探头上升得太高(并且承受的外部压力非常低)一样,身体可能无法承受空间的真空。但是,尽管您可能会遭受组织破裂的困扰,但是如果您从高压(例如水下)切换到真空状态的速度太快,则在仅一个大气压的压力下降的情况下,只会发生小水泡。因此,“ Richard Branson”或“ Remember Everything”的选项不会威胁到您。人的皮肤比气象球要强得多。





关于其他选项-尽管最终您将冻结,但将花费大量时间。如果与任何环境接触,地球上的物体都会迅速冻结。在太空的真空中,人体只能通过辐射来散热。同时,您正在从内部积极地锻炼身体。在低于身体22°C的水中,冻结到死亡的速度比在太空真空中快得多!

因此,克里,您的朋友和电影都是错误的。如果您的肺部未因减压而撕裂,您将死于什么?这是非常不愉快的,并且在收到本说明之后,您将了解为什么太空行走总是成对进行。



肺中没有氧气(或任何氧气)-并且您需要氧气才能生存-人体很快开始遭受缺氧症。没有适当的氧气进入组织,您将有10到14秒钟失去知觉。您将剩下能量来锻炼肌肉和执行某些任务,但这通常不足以恢复空气供应并进入充满压力和氧气的环境。

此时,您的身体将开始扩张,但更严重的症状是循环停止,这种情况发生在减压和周围麻痹后30秒左右,从而使肌肉失去了收缩能力。从现在开始,您还有60秒的时间可以让别人在氧气和常压下将您的身体拖到环境中。如果发生这种情况,那么所有症状将保持可逆性,如果不是,则不可避免的是细胞损伤和死亡。



奇怪的是,第一部解决这个问题的电影,库布里克的《太空漫游2001》,比其他电影更接近现实,显示了弗兰克·普尔的去世。

在现实生活中,只有一个案例,就是太空探索者在1971年的Soyuz-11事件中以这种方式死亡。结果,三名苏联宇航员死亡:乔治·多布洛夫斯基,弗拉迪斯拉夫·沃尔科夫,维克托·帕特萨夫。



如果发现您的身体,它将柔软,松弛,几乎翻倍并且呈蓝色。几个小时后,仍然冻结。

长时间暴露于真空中有恢复的可能。对于狗,总是能保持90秒的间隔,消肿和暂时失明,并且在10-15分钟后恢复行走的能力。暴露在真空中120秒的狗几乎总是死亡。 1965年至1967年的实验中,黑猩猩可以在真空中存活210秒钟,尽管三分钟后一只黑猩猩对大脑造成了不可逆转的伤害,而另一只则对心脏病发作了。

1965年,林登·约翰逊太空中心的一名技术人员意外地进行了减压。 《科学美国人》对这种情况的描述如下:
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处于这种情况下非常令人恐惧,关键时刻是呼出所有空气,并在脑海中度过最后10秒钟,采取这样的姿势以致您可以得救。如果您到达那里的速度足够快并恢复压力,那么您可以生存。否则,缺氧会造成严重后果,并且-与一氧化碳中毒类似-死亡很快就会到来。

谢谢您提出了一个很好的问题,我希望您和其他人都可以清楚地理解。向我发送您对以下文章的问题和建议。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN396413/


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