移动学习网 导航

征服海洋的深渊是怎样的? 海底深渊之谜是怎样的?

2024-05-31m.verywind.com
海底深渊是怎样形成的?~

1960年1月23日,太平洋西缘马里亚纳海沟的洋面上,惊涛奔涌,狂风怒号。有两位勇敢的科学家乘坐在美国“的里雅斯特”号深潜艇里。潜艇凭借着压载钢球的重量,就像天女下凡似的直向地球的深渊飘落下去。两个多小时后,人类终于第一次到达海底的最深处。水压计指示这里的水深是11000米,这比珠穆朗玛峰的海拔高度还要大2000多米。11千米高的水柱压到了深潜艇身上,它的分量恐怕不下于当年压在孙猴子身上的五行山。潜艇承受了大约15万吨重的压力。虽然潜艇的壳体由一种强度特高的合金钢制成,它的直径仍然被压缩了1.5毫米。
海底的深沟,是由坚硬的岩石组成,海底上盖着薄薄的一层泥沙。沟底的软泥,有的来自繁殖于海面上的微小生物的遗体。因为它们太小、太轻了,从海面沉到海底,大约得一年光景。另外,沟坡上的泥沙偶尔也会崩落到沟底。海沟的上部比较开阔,越往下,渐渐缩窄,与长江三峡等陆上峡谷的情形相仿佛。可是,就规模大小来说,名扬中外的长江三峡,摆到深逾万米的马里亚纳海沟面前,那就惭愧得很,只不过是巨人面前的侏儒罢了。
世界海洋的平均深度不到4000米,而全球19条海沟的水深却都在7000米以上,是名副其实的海底深渊。多少年来,科学家们一直在苦苦思索:海沟为什么会这样深?难道它仅仅是海底上一种偶然的起伏不平?
在海底的深渊里,终年暗无天日。这里见不到海面上的浪涛,也听不见人世间的喧嚣。它是如此的幽深,莫非已临近传说中的地狱冥城?
直到20世纪60年代,地球科学家才渐渐明白:就在这寂静诡秘的世界里,正发生着一桩惊心动魄的事情。
原来,海底的深渊,果然就是“地狱”的入口处——海底地壳就在这儿被一股疯狂的无形的力拖进地底去了。
海底最深的地方,并不像某些人所想像的,是在大洋的中央。恰恰相反,19条海沟几乎都处在大洋的边缘。而且,绝大多数海沟环绕在太平洋的周围地带。海沟或者与大洋边缘的群岛配对,例如,日本海沟、琉球海沟和菲律宾海沟等就紧挨在日本群岛、琉球群岛和菲律宾群岛边上,海沟、群岛形影相随;海沟也可以与大陆边缘的海岸山脉相伴,例如,与南美洲安第斯山平行排列的,是太平洋东南缘的秘鲁—智利海沟。海底地壳在海沟底并不是直着身子被拖进地球的内部,而是倾斜地插入旁边的群岛或大陆底下。
现在我们可以明白,海沟之所以这样深,就是因为海底在这儿向下弯曲,沉潜到相邻大陆或群岛之下的缘故。这情景很像水面上的冰块,一个冰块斜插到另一冰块之下,两个冰块相互重叠起来。在海沟附近,大陆地块骑跨在海底地块之上,陆块向上仰冲,被高高地抬起来;海底则向下俯冲,深深地下陷。目前,南美洲的安第斯山上冲到六七千米的高度,旁边的智利海沟却沉于海面下7000余米,二者高差将近1.4万米。这是地球表面上最大的起伏不平。
当然,浩大的地壳块体毕竟不是冰块。我们粗略估算一下,太平洋地块的重量大约有亿吨。这样一个庞然大物强行冲进大陆地块之下,自然非同小可,必定会弄出些骇人的事变来。
1923年9月某日中午,邻近日本海沟的东京、横滨一带,大地突然颤抖起来了,在几秒钟以内房屋纷纷倒塌。当时多数人家正在做午餐,火炉翻倒,许多地方腾起了熊熊大火。居民们挣扎着逃出屋外,每个人都在仓皇地奔逃,可是,谁也不知道要跑到哪里去,许多人漫无目的地乱兜着圈子,街道上越来越拥挤不堪。终于,有人省悟过来了:要尽快逃离这坍塌和燃烧着的闹市区。歇斯底里的人群争先恐后,一片混乱。在这场著名的关东大地震以及由它导致的大火中,大约55亿日元的财产毁于一旦,伤亡人数达24万。
事实上,全球80%的地震部集中在太平洋周围的海沟以及它附近的大陆和群岛区。这些地震每年释放出的能量,足可以举起整座喜马拉雅山,或者说,可以与爆炸10万颗原子弹相比拟。并且,陆地上的大多数火山也集中在环绕太平洋的周围地带,所以这一带有“火环”之称。
太平洋周围火山地震特别多,这些地质学家早就知道。可是,其缘故过去一直说不大清楚。现在,总算真相大白了。太平洋周缘火山、地震的肇事者,就是海底地壳沿着海沟的俯冲作用。在海底地壳和大陆地壳相互冲撞的海沟邻近地带,有史以来地震灾害大约夺走了几百万人的生命,他们实际上是死于地壳运行的“车祸”之中。
地震发生的深度也很有规则。在海沟附近,地震震源比较浅,向着大陆方面,震源的深度逐渐变大。把这许多地震震源排列起来,刚好组成一个从海沟向大陆一侧倾斜下去的斜面。这个倾斜的震源面实际上标出了海底地块向大陆一侧俯冲下去的踪迹。
后来,地球物理学家还算出了各条海沟的海底俯冲速度,它们大多在每年7~8厘米左右。千岛海沟、日本海沟、菲律宾海沟等仿佛是无底的陷阱,西北太平洋海底正以每年近10厘米的速度钻入其中,于是,这些海沟两侧的地块渐渐聚合靠拢。比如上海与太平洋中的夏威夷群岛之间的距离就一直在缩短,夏威夷群岛正随着太平洋海底向西偏北方向移动。夏威夷群岛的檀香山,如今是游览胜地,何等的繁华,但在几千万年后,檀香山连同整个夏威夷群岛都将葬身于日本海沟,而被拖进“地狱”之中。
太平洋周围的海沟好似一张张吞吃海底的大口。若干亿年后,整个太平洋闭合消失了,中国大陆有可能与美国大陆碰撞相遇,在两国之间将会升起一座像喜马拉雅山那样高峻的山岳。因为在1亿多年前,印度与我国西藏之间就曾隔着一个辽阔的古地中海。在当时,古地中海北缘也有吞食海底的深沟。大约4000万年前,古地中海合拢了,印度与我国西藏碰撞在一起,就仿佛汽车相撞使车头变形一样,印度和我国西藏之间猛烈地挤压拱起来。高冲霄汉的喜马拉雅山便是这样形成的。
如此看来,海沟的存在,对于大陆漂移运动是不可少的。当一块大陆向前漂移时,难免要盖没前方的海底。这部分海底正是通过海沟这张大口俯冲潜没于相邻大陆之下。所以在一块漂移着的大陆的前缘,一般都展布着一列列的海沟。向西漂移的美洲大陆,其前缘是中美海沟、秘鲁—智利海沟。随着美洲大陆向西漂移,它前方的太平洋收缩了,后面的大西洋则扩展开来。向东漂移的欧亚大陆,其前缘有日本、琉球、菲律宾、马里亚纳等海沟。太平洋周围的大陆(欧亚、澳大利亚和美洲大陆)的漂移方向,大体上都指向太平洋内部。
地球内部物质不停地沿着大洋中部的裂谷喷吐出来,一生成新的海底,并缓缓向两侧扩张推移,在大洋边缘的海沟里,老的海底被消灭,重新返回到地球内部。海底犹如不息的传送带,有生有灭,不断地更新。有的大洋海底生的死多,灭的少,如缺少海沟的大西洋、印度洋,大洋不断扩展;有的大洋海底生的少,灭的多,如太平洋,则渐渐萎缩。我们的地球表面,就是由漂移着的大陆和变动着(扩张或收缩着)的大洋所组成。

1960年1月23日,太平洋西缘马里亚纳海沟的洋面上,惊涛奔涌,狂风怒号。有两位勇敢的科学家乘坐在美国“的里雅斯特”号深潜艇里。潜艇凭借着压载钢球的重量,就像天女下凡似的直向地球的深渊飘落下去。两个多小时后,人类终于第一次到达海底的最深处。水压计指示这里的水深是11000米,这比珠穆朗玛峰的海拔高度还要大2000多米。11千米高的水柱压到了深潜艇身上,它的分量恐怕不下于当年压在孙猴子身上的五行山。潜艇承受了大约15万吨重的压力。虽然潜艇的壳体由一种强度特高的合金钢制成,它的直径仍然被压缩了1.5毫米。


海底的深沟,是由坚硬的岩石组成,海底上盖着薄薄的一层泥沙。沟底的软泥,有的来自繁殖于海面上的微小生物的遗体。因为它们太小、太轻了,从海面沉到海底,大约得一年光景。另外,沟坡上的泥沙偶尔也会崩落到沟底。海沟的上部比较开阔,越往下,渐渐缩窄,与长江三峡等陆上峡谷的情形相仿。可是,就规模大小来说,名扬中外的长江三峡,摆到深逾万米的马里亚纳海沟面前,那就惭愧得很,只不过是巨人面前的侏儒罢了。


世界海洋的平均深度不到4000米,而全球19条海沟的水深却都在7000米以上,是名副其实的海底深渊。多少年来,科学家们一直在苦苦思索:海沟为什么会这样深?难道它仅仅是海底上一种偶然的起伏不平?


在海底的深渊里,终年暗无天日。这里见不到海面上的浪涛,也听不见人世间的喧嚣。它是如此的幽深,莫非已临近传说中的地狱冥城?


直到20世纪60年代,地球科学家才渐渐明白:就在这寂静诡秘的世界里,正发生着一桩惊心动魄的事情。


原来,海底的深渊,果然就是“地狱”的入口处——海底地壳就在这儿被一股疯狂的无形的力拖进地底去了。


海底最深的地方,并不像某些人所想象的,是在大洋的中央。恰恰相反,19条海沟几乎都处在大洋的边缘。而且,绝大多数海沟环绕在太平洋的周围地带。海沟或者与大洋边缘的群岛配对,例如,日本海沟、琉球海沟和菲律宾海沟等就紧挨在日本群岛、琉球群岛和菲律宾群岛边上,海沟、群岛形影相随;海沟也可以与大陆边缘的海岸山脉相伴,例如,与南美洲安第斯山平行排列的,是太平洋东南缘的秘鲁—智利海沟。海底地壳在海沟底并不是直着身子被拖进地球的内部,而是倾斜地插入旁边的群岛或大陆底下。


现在我们可以明白,海沟之所以这样深,就是因为海底在这儿向下弯曲,沉潜到相邻大陆或群岛之下的缘故。这情景很像水面上的冰块,一个冰块斜插到另一冰块之下,两个冰块相互重叠起来。在海沟附近,大陆地块骑跨在海底地块之上,陆块向上仰冲,被高高地抬起来;海底则向下俯冲,深深地下陷。目前,南美洲的安第斯山上冲到六七千米的高度,旁边的智利海沟却沉于海面下7000余米,二者高差将近1.4万米。这是地球表面上最大的起伏不平。


当然,浩大的地壳块体毕竟不是冰块。我们粗略估算一下,太平洋地块的重量大约有亿吨。这样一个庞然大物强行冲进大陆地块之下,自然非同小可,必定会弄出些骇人的事变来。


1923年9月某日中午,邻近日本海沟的东京、横滨一带,大地突然颤抖起来了,在几秒钟以内房屋纷纷倒塌。当时多数人家正在做午餐,火炉翻倒,许多地方腾起了熊熊大火。居民们挣扎着逃出屋外,每个人都在仓皇地奔逃,可是,谁也不知道要跑到哪里去,许多人漫无目的地乱兜着圈子,街道上越来越拥挤不堪。终于,有人省悟过来了:要尽快逃离这坍塌和燃烧着的闹市区。歇斯底里的人群争先恐后,一片混乱。在这场著名的关东大地震以及由它导致的大火中,大约55亿日元的财产毁于一旦,伤亡人数达24万。


事实上,全球80%的地震部集中在太平洋周围的海沟以及它附近的大陆和群岛区。这些地震每年释放出的能量,足可以举起整座喜马拉雅山,或者说,可以与爆炸10万颗原子弹相比拟。并且,陆地上的大多数火山也集中在环绕太平洋的周围地带,所以这一带有“火环”之称。


太平洋周围火山地震特别多,这些地质学家早就知道。可是,其缘故过去一直说不大清楚。现在,总算真相大白了。太平洋周缘火山、地震的肇事者,就是海底地壳沿着海沟的俯冲作用。在海底地壳和大陆地壳相互冲撞的海沟邻近地带,有史以来地震灾害大约夺走了几百万人的生命,他们实际上是死于地壳运行的“车祸”之中。


地震发生的深度也很有规则。在海沟附近,地震震源比较浅,向着大陆方面,震源的深度逐渐变大。把这许多地震震源排列起来,刚好组成一个从海沟向大陆一侧倾斜下去的斜面。这个倾斜的震源面实际上标出了海底地块向大陆一侧俯冲下去的踪迹。


后来,地球物理学家还算出了各条海沟的海底俯冲速度,它们大多在每年7~8厘米左右。千岛海沟、日本海沟、菲律宾海沟等仿佛是无底的陷阱,西北太平洋海底正以每年近10厘米的速度钻入其中,于是,这些海沟两侧的地块渐渐聚合靠拢。比如上海与太平洋中的夏威夷群岛之间的距离就一直在缩短,夏威夷群岛正随着太平洋海底向西偏北方向移动。夏威夷群岛的檀香山,如今是游览胜地,何等的繁华,但在几千万年后,檀香山连同整个夏威夷群岛都将葬身于日本海沟,而被拖进“地狱”之中。


太平洋周围的海沟好似一张张吞吃海底的大口。若干亿年后,整个太平洋闭合消失了,中国大陆有可能与美国大陆碰撞相遇,在两国之间将会升起一座像喜马拉雅山那样高峻的山岳。因为在1亿多年前,印度与我国西藏之间就曾隔着一个辽阔的古地中海。在当时,古地中海北缘也有吞食海底的深沟。大约4000万年前,古地中海合拢了,印度与我国西藏碰撞在一起,就仿佛汽车相撞使车头变形一样,印度和我国西藏之间猛烈地挤压拱起来。高冲霄汉的喜马拉雅山便是这样形成的。


如此看来,海沟的存在,对于大陆漂移运动是不可少的。当一块大陆向前漂移时,难免要盖没前方的海底。这部分海底正是通过海沟这张大口俯冲潜没于相邻大陆之下。所以在一块漂移着的大陆的前缘,一般都展布着一列列的海沟。向西漂移的美洲大陆,其前缘是中美海沟、秘鲁—智利海沟。随着美洲大陆向西漂移,它前方的太平洋收缩了,后面的大西洋则扩展开来。向东漂移的欧亚大陆,其前缘有日本、琉球、菲律宾、马里亚纳等海沟。太平洋周围的大陆(欧亚、澳大利亚和美洲大陆)的漂移方向,大体上都指向太平洋内部。


地球内部物质不停地沿着大洋中部的裂谷喷吐出来,一生成新的海底,并缓缓向两侧扩张推移,在大洋边缘的海沟里,老的海底被消灭,重新返回到地球内部。海底犹如不息的传送带,有生有灭,不断地更新。有的大洋海底生的死多,灭的少,如缺少海沟的大西洋、印度洋,大洋不断扩展;有的大洋海底生的少,灭的多,如太平洋,则渐渐萎缩。我们的地球表面,就是由漂移着的大陆和变动着(扩张或收缩着)的大洋所组成。

“万丈深渊”是用来形容深之过极的一句俗语。世界上真有这等深的地方?从数学上讲,万丈就是3万米。当今世界,如此深之莫及的地方,显然没有。不过,要说“万米深渊”却有几处,世界上著名的六大海沟就可称为万米之渊,其中,位于太平洋中的马里亚纳海沟可为“万米深渊”之最。这是一条长2550千米,宽70千米,大部分地方在万米以上的海沟,它像一段弧形的弓,深嵌在马里亚纳群岛东侧的地壳之中。它的最大深度为11034米,被命名为“挑战者深坑”,以号召那些英勇无畏的探险家们向它挑战。

随着“挑战者深坑”的发现,世界上探测最深之渊的工作,也像极地探险那样,掀起一场“探深热”。其中最引人注目的是美国的“的里雅斯特号”深潜器的首次载入深潜活动。这是一次出生入死的冒险行动,尽管潜水者有着12厘米厚的硬壁潜水舱“保驾”,但要闯过万米以下、每平方厘米都要承受11000多个大气压的威胁,的确令人心惊胆颤。万一出一点纰漏,轻者潜艇损坏,重者连人带物都会压成“肉饼”。美国的两位科学家比卡特和华尔什于1960年1月23日,乘“的里雅斯特号”开始水下探险。通过小心翼翼的长时潜行,最后到达了世界的最深点——挑战者深坑的底部,然后又安全返回海面。这是世界海洋探险史上的重大事件,成为人类揭示深海秘密的开端。然而,你可知道,这一刻的到来,又是多少探险家的艰辛努力与牺牲换来的呢?

海底难测

在地理知识丰富、科技发达的今天,大海的边界和深度是不难回答的。可对我们的祖先来说,这却是个难题。唐朝诗人白居易以传奇式手笔描绘大好河山,面对神秘莫测的海洋,却只能迷茫地感叹:“海漫漫,直下无底旁无边!”其实,何止一个白居易,几千年来,多少人发出呼喊:茫茫沧海,界在哪里?底在何方?

为此,又流传着多少诱人的传说,“海底龙宫”几乎成了家喻户晓的神话故事。一些勇敢的智士,曾为此进行过千百次的探险,当他们失败时,往往又给海洋蒙上一层神秘的色彩。直到15世纪哥伦布发现了新大陆,地球上掀起一股海洋探险热,证实了地圆说,海洋是有界的。但对于它的内心世界,因隔着一层海水,还难以看透。

在轰动世界的地理大发现时期,许多海洋探险家企图弄清海洋究竟有多深,但由于技术条件的限制,收效甚微。他们使用的方法很简陋,人站在船头上,手拿很长的绳索,一端系有锤状的铁块或铅块,当重锤触及海底的一刹那,记下绳索的长度,即为海深。此法很不准确,有时绳索已被鲨鱼咬断,测量者还在下放。这种方法测得的最大海深要数英国“挑战者”号探险船1875年在马里亚纳群岛海域的记录,测到了8148米。

后来,发明了用声波来测量海深的仪器,称为回声探测仪。把这种仪器放在船上,向海洋深处发出一个声讯号,当声波穿过海水到达海底后,沿原路返回,测深仪接收声波。由于海洋深浅不一,声波来回的距离就不一样。如今,各种地图上标出的海洋深度,全是用回声探测法记录的。通过它,海底的高山峡谷、丘陵平原都跃然纸上,纠正了过去种种错误的遐想。

但这些对于追根求源的探索者来说,是不解渴的。生物学家想知道万米深渊有没有生物?地质学家想知道那里有没有矿物和石油?探索自然的奥秘愿望,使他们产生了共同的理想,亲自到深渊去看一看。多少年来,向深海进军的口号一直激励着探索者们前进,留下许多动人且惊险的故事。

难如登天

古代的潜水员——蛙人,大都是赤条条地以其非凡的水下活动能力,憋足一口气潜入海洋采集珍珠或海产,然后回到水面换气休息。由于生理条件的限制,他们至多能在20~30米的水深中作业。有人说,潜水员遇到的困难,要比宇航员碰到的问题严重,这话一点不假。因为,宇航员乘坐航天器,最不舒适的,莫过于脱离地球引力后的失重。而潜水员在海水世界里,将会遇到各种各样的复杂问题。人要直接进入海洋深处,必须闯过几道难关:第一是呼吸。

我们都知道,鱼在水中自由自在地生活,关键在于鱼是用腮呼吸水中的氧气,而人只能在陆地生活,用肺来呼吸空气。除非有特制的人工鳃,使人同鱼一样,用鳃呼吸水中的氧气,才能使人自由地进入海洋。一些科学家企图从这方面去努力,并用老鼠和狗进行实验,虽证明理论上是成立的,但效果不大。看来,要完全实现人工鳃呼吸,还要走很长一段路程。

另一种办法,是把供人呼吸的气体带到水下去。我们知道,空气是由氮和氧组成的,所以最早给潜水者配备的是氮氧混合气体。实践证明,氮氧混合气体对潜水者来说,也是不保险的。随着潜水深度的增加,潜水者肺中的氧气含量逐渐下降,相反,氮气增多。而氮气一旦进入人体组织和血液,会对潜水者产生麻醉作用,使潜水者像醉酒似的病态一样,失去知觉和控制能力,这种病态称为“氮麻醉”或深水麻醉。大量的潜水经验表明:潜水员呼吸空气,一旦潜水深度超50米,氮麻醉的中毒程度就加剧,转入危险状态或造成死亡。为保障裸潜安全,许多国家把“空气潜水”深度极限规定为50米。就算是竞技运动员,裸潜的世界记录也不过是101米,这是法国53岁的马约耳于1981年创造的。这种深潜方法的突出弱点是:水下停留时间短,人还活受罪,不幸碰上鲨鱼,连命都赔上。显然,凭这种办法到万米深渊是行不通的,就好比不能要求徒步去月宫旅行一样。

后来,科学家们找到了一种氦氧混合气体。使用这种气体,借助潜水装置,使人类的潜海深度突破了300米大关。到了1970年,法国人竟下潜到501米的海底,并逗留了4小时。看来,从解决潜水者的海下呼吸气体入手,比仿制人工鳃要现实一些。第二是压力。

我们生活在陆地上的人,通常只受一个大气压的压力,一旦进入水下,每超过10米,就增加一个大气压。若在300米深海处,将要承受30个大气压的重压。在这种特殊的重压环境里,人呼吸的氦、氮等气体已溶解在人体组织内部。假如潜水者从300米深海重压环境中,突然浮到海面,人身体所受的重压就会突然减弱。这种压力的迅速降低,使潜水者血液中和身体细胞内溶解的气体,马上施放出来,形成小气泡,这就是减压病。

患有这种病的特征是:气泡在皮肤内形成,就会产生奇痒的感觉;气泡停留在关节处,往往出现关节痛、头痛、呕吐等症状;气泡在神经组织内出现,就会使全身瘫痪,甚至死亡。而如果缓慢上升,逐步达到适应陆地上的环境,就不会得减压病了。

裸潜是行不通的,深海探险必须借助更可靠、更完善的装置来完成。探海的好奇心,促使了人们去探索发明各种利于深潜的装置,经历了一条由潜水钟到潜水服、深潜器问世的漫长过程。

公元332年,古希腊的发明家亚里士多德曾把一个水桶倒置,让潜水者把桶顶在头上,整个身体被罩在桶内,然后直立地潜入深海。这样,桶内的空气供潜水者呼吸,比憋一口气时间长得多。由于他描绘的潜水桶像寺院里钟的形状,故称为潜水钟而沿用至今。

不幸的是,这种潜水方式直到16世纪才被重视并加以发展。1531年,意大利的洛雷达教授设计了一个桶状的潜水钟。潜水成功后,激发了许多科学家的热情,有的给潜水钟扩大外罩,有的在罩的顶部开些小窗口供观察用。在众多改进中,最大的要数法国物理学家邓尼斯·蓓平。他想,以往钟内空气储量有限,潜水者呼出的二氧化碳排不出去,常使人窒息。若能不断给潜水钟供气,危险就解除了。于是,他发明了在钟的顶部安装一根长长的管子,一直连接到海面船只的风箱口的供气法。后来又有人发明了用抽气泵供气的潜水钟,这大大增加了潜水深度。

然而,很快潜水者感到在潜水钟内的活动是不自由的,若能随身携带供气装置,不受约束地在海底行动就好了。各种斯库巴的问世,使这种幻想成为现实。

请你不要误会,斯库巴不是一个人的名字,而是潜水者自带供气装置一词的英文字母缩写。中国人将计就计,将其英文字母读音用汉语标出来,就读出了斯库巴。16世纪研制出的各式斯库巴潜水服,虽延长了潜水者在海底停留的时间,可它靠海面供气的通气管存在两个致命的弱点:一是通气管长度有限,限制了下潜深度;二是通气管易被障碍物划破,潜水者将发生生命危险。以后的许多发明家都试图甩掉“供气管的尾巴”。

直到1865年,法国研制出的“自容式”潜水服才完全解决了这一问题。这是设计一个耐压的金属筒,用泵将空气压入筒内达40个大气压,将圆筒空气存贮器与呼吸面罩间用根软管连接,中间有个空气量调节阀。在调节器的内侧,装有一片薄膜,承受外面海水的压力。这种潜水服可使潜水者在水下自由地活动,成为人类潜海史上一个不朽的事件。

然而,直到20世纪30年代之间,人类无论是乘坐潜水钟,还是穿潜水服,都因水下呼吸气体的氮中毒和深水压力两大障碍,限制了深潜的深度。各种潜水器的问世,对于想到海洋深处的人来说,真是一个福音。1929年,世界上第一个实用的“深潜器”——“进步世纪”号问世,这是一个壁厚32毫米、直径145厘米的钢球。第二年,几位科学家乘坐它潜入了435米的深海。1934年又潜到923米的深度。尽管这深度离人们要探索的海洋深渊还差很远,但它还是鼓舞人心的。1949年,新研制的潜水球能下潜到1375米的深处,至今仍是用钢索系着的深潜装置的最高记录。

可人们发现,这种深潜器仍然达不到目的,因为所有的这种深潜装置有着共同的弱点:就是依靠粗笨的钢索与水面船相联系,以致无法自由运动,不能克服深度增加而带来的钢索增长的困难,它的深潜距离难以超过2000米。就在深潜器发展进退维谷之际,著名的大气层探险家、瑞士的物理学家阿·比卡特,决心转向深海探奇,制造一种不带钢索且能独立行走的、适于海洋深渊的潜水器。

“探险者二号”

阿·比卡特在1884年生于瑞士的巴塞尔,毕业于苏黎世专科学校,20岁时成为布鲁塞尔大学教授。比卡特所处的时代是一个发明创造的时代,是科学上充满冒险和奇迹的时代,而他不愧是这个时代的闯将。他的格言是:“生活中应该有冒险!”他总是不知疲倦地工作,无所畏惧地向当代科学的顶峰冲去。

当时,他对欧洲盛行的大气层探险感兴趣,刚涉足这一领域,正值吊篮式升空气球遇到技术上的困扰,高空的严寒和空气的稀薄堵住了升空的道路。比卡特以其独特的才能创造了一种铝制的密封舱代替吊篮,克服了严寒和稀薄气体对乘员的威胁,推进了升空高度。1913年,他乘坐亲自设计的气球创造了垂直升空16千米的记录,在密闭舱内舒适又安全地度过了16个小时,进行了大量的科学考察。这一成功使他在这能人辈出的时代一举成名。

勇于探索的比卡特,自幼就有进军海洋的梦想,就在他进行大气层探险时,也未放弃叩开海底龙门的念头。1933年,在美国芝加哥的一次展览会上,他遇到了从事深海探险的毕比,毕比向他介绍了深海奇观及自己的深潜球所面临的困难。比卡特既为这位探险家的成就而高兴,又为眼前提高下潜深度的困难而担忧。从此,他决定尽早转向海洋深潜器的研究。

当时的深潜器面临两大难题:一是随深度增加,球壳增厚增重,因此深潜球自身不再有正浮力,必须用绳索吊着;二是深度增加,缆索变长变重,下潜深度受缆索强度的限制。发明家与探险家的双重性格,广博的知识和丰富的实践,使他在深海探索中重现了高空探险时创造的世界奇迹。

他大胆地把气球加密封舱的原理移植到深潜器的技术改进中心,形成了上浮和压舱原理,创造出新一代的自航深潜器即水下气球。它的原理是:把一个钢制的潜水球和一个像船一样的浮筒连在一起,在浮筒里充满比海水比重小得多的轻汽油,为深潜器产生浮力;同时,在深潜球内放进铁砂作压舱物,帮它下沉,当它需上浮时,只要打开电磁阀门,扔掉一些压载物就行了。采取这两个措施,深潜器就可在任何深度的海洋里自主沉浮。它第一次扔掉头上的拖缆和供气的管子,成为在深海中自由航行的特制潜水器。

二战的爆发,推迟了比卡特的深潜计划,直到1948年,他的第一艘深潜器才建成,命名为“探险者二号”,成为著名的探空气球号的孪生姐妹。“探险者二号”壁厚9厘米,耐压直径2米。它的浮筒可装80立方米汽油,能提供足够的浮力。深潜器的首次试航冒着巨大的风险,因为这是人类首次不依赖系缆下潜,一旦出故障,便永远葬沉大海。立志献身科学探险的比卡特,又一次把生死置之度外,亲自乘坐“探险者二号”下潜,到达25米深度后,安全返回海面。

1948年11月3日,西非外海的佛得角群岛附近,“探险者二号”正准备首次深潜试验。由于风浪太大,试验不得不推迟到下午进行。这是一次无人下潜,深潜器上安装一套自动导航设备进行定时操纵,当它到达预定深度后自动弃载上浮。15点45分,“探险者二号”被吊放到蔚蓝的海水中,解开绳索后慢慢下沉,不一会就消失在波涛中。比卡特与所有参加试验的人都带着不安的心情凝视着水面,等待它的返回。44分钟后,船上响起一片欢呼声,成功了,深潜器重新出现在海面,深度指示器示数为1373米。

由于风浪的折腾,装汽油的浮体有部分受损,观察窗轻微漏水,耐压舱里也进了几滴水。因此,有些报道说比卡特的试验失败了。比卡特清醒地分析道:浮体的部分受损是强度不够,不能抵挡海浪的冲击,以后应加强浮体结构;观察窗少量漏水,是密封还不严密;但耐压舱却经受住了高压的考验。成功使比卡特增强了深海探险的信心,不足则成了他攻关的新起点。

比卡特对未来的深潜器有了新蓝图,他研制了改进型的“探险者三号”,在法国的土伦市建造。1953年,它载着比卡特父子达到3048米的深度。1954年,又创造了4050米的深潜记录,为人类到达海底深渊开辟了道路。

“的里雅斯特”大显神威

比卡特父子并未满足突破4000米大关的深潜记录,而是乘胜向世界的深渊进发。经几年的苦心设计,终于研制出一种新型的深潜器。

它由载人钢球和浮筒两部分构成。载人钢球直径2.13米,壁厚9厘米;浮筒外形像条特殊的潜艇,长15.1米,宽3.5米,最大航速为4节;可容纳2~3名科学探险家。比卡特在设计时,依据当时钢材和工艺水平,预计最大工作深度为6000米。由于它在意大利的“的里雅斯特”城制造,便取名“的里雅斯特号”。

谨慎的比卡特父子并未急于到深海去,而是在浅海区不断加大深度做试验,考验各项技术指标,他们亲自驾驶,几十次的试验数据表明,这具全新的深潜器性能是可靠的。

1958年,比卡特父子乘“的里雅斯特号”再次为各国海军和海洋学家进行表演。一位美国人问比卡特:它究竟能潜多深?他不加思索爽快地回答:“下到海底,不管有多深,它都能去!”这一响亮的回答,使在场的人惊讶不已。第二天,报纸上就登出了消息:比卡特父子代表人类向海洋深渊挑战。

在“的里雅斯特号”初试锋芒后,美国海军有意高价购买。起初,老比卡特没答应,但由于他们的个人经费已枯竭,无法维持这耗资巨大的深潜试验,老比卡特只好忍痛割爱,将专利权转让给美国海军。这时,老比卡特年事已高,主持试验的工作担子就落在小比卡特的肩上。

杰·比卡特生于1922年,从小继承了科学家的家庭传统,立志献身于深海探险。40年代已成为父亲的得力助手,50年代协助父亲设计深潜器,并担任深潜器的驾驶员,逐渐在深海探险中成名。因此,他随“的里雅斯特号”去美国,完成父亲未竟的事业。

在杰·比卡特的领导下,1958年,“的里雅斯特号”下潜到5600米深度,次年下潜到7315米深度。这样,试验小组便制定了到海洋最深渊的底部去的“浮游生物计划”。

1960年1月21日,人类史无前例的“浮游生物”行动开始了。美国巡洋舰“刘易斯号”,威风凛凛地开到了太平洋马里亚纳海沟的洋面上,向“挑战者深坑”冲刺。计划主持人瑞赫尼采博士亲自用爆炸声源测深法寻找最深的一点,共向海沟投下黄色炸药约80000公斤,经过无数次的记录和测算,终于在两天后的上午8点,当人们把炸药抛入深海后14秒收到回声,这是时间最长的一次。依据声波在海水中的传播速度,测得海深为10058米。于是,“的里雅斯特号”将在这里下潜。

1960年1月23日,担任这次冒险主角的杰·比卡特和美国海军上尉华尔什,用船拖着“的里雅斯特号”来到万文深渊的洋面上。那天,天不作美,狂风大作,巨浪高达5米。但两位勇敢的科学探险家毅然决定,不管天气如何恶劣,也要到地球的深渊裂缝——海沟去看个究竟。当他俩进入直径2米、壁厚12.7厘米、耐压1500个大气压的耐压舱钢球时,心情显得十分激动。他们将要到海平面10千米以下的深渊去旅行,这是比攀登珠穆朗玛峰还要惊人的壮举!

上午8点23分,“的里雅斯特号”开始下潜,进入永久寂静,同时也是喧闹的海底世界。这里没有风浪,却间或有急流;缺少明媚的阳光,却繁衍着千奇百怪的海洋生物。越往深处,将是怎样的世界?他俩有点忐忑不安。

十分钟后,下潜到91.5米,暂停调整浮力和检查仪器。一切正常,又继续小心翼翼地下潜。当越过200米深度后,海水温度与密度变化就小了。周围已是黑暗的世界,它终于不再停留,直潜深邃的海底。为了尽可能清楚地观察海洋发光生物的情景,他俩没有打开水下照明灯,结果只是在670米和6100米两个深度上才见到点点繁星,一群群闪烁着磷光的浮游生物从观察窗外飞逝而过。也许是深潜器古怪的外形惊扰了他们,把那些过惯了宁静生活的海洋生物吓得纷纷逃离。75分钟后,深潜器到了1600米深度,接到水面打来的无线电话,询问了水下情况,通讯联络良好。到了3000米深度,又与水面进行了一次清晰的通话。……一路顺利地下潜。华尔什通过观察窗观察着,周围的海水随温度增加由清澈透明变得灰暗,渐渐成黑暗。11点30分,到达6900米深处,比卡特打开探照灯,在水下明亮的光柱中,他们什么也没有看到,仿佛正处于虚无飘缈的空间中。

当下潜到9000米深度时,突然一阵裂纹的响声,惊动了两位勇士,耐压舱也发生了震动。是碰撞海底了吗?不是,它还在下降。比卡特预感到危急情况来临了。他赶紧关闭了舱内的所有仪器,在死一般的沉寂中,只听见舱壁上传出一种细微的爆裂声。是海虾在钢壳外爬动吗?不是。是继续下潜,还是就此为止呢?这似乎是生与死的抉择。情况很紧急,弄不好就会葬身在这万丈深渊,此时此刻怎不叫人心惊胆颤!然而,他俩却镇静地注视着事态的发展,5分钟过去了,裂纹声没再出现,全部仪表正常地运转着。二人相互示意,决不后退。

当下潜到按爆炸声源测得的10058米距离时,回声探测仪仍然找不到海底返回的声波。二人你看看我,我看看你,大惑不解。继续下潜,直到10668米时,回声探测仪才接收到回声波。比卡特判断,他们离海底还有300米。深潜器缓慢下降,华尔什将所有的灯都打开,周围是一片深灰色的世界。突然,像水母、海蜇之类的东西出现在比卡特的视野里,个体并不大。当要和水面联系时,电话中断了。此刻他们感到特别紧张,水上、水下的人无不为之捏把汗。

下午1点零6分,深潜器终于走完最后一段航程,它的底部轻轻地触及了浅黄色的柔软海底,把人类带到了海洋的最深渊,深度为11034米。比卡尔激动的手抓起电话大喊起来,他早已忘记电话已失灵了。你可知道,在深潜器的头顶上盖着一层厚厚的海水,它所受到的压力竟达15万吨重啊!难怪它浮出水面时,它的直径竟被压缩了1.5毫米。

在这没有太阳的世界里,水冷得很,水温才摄氏2.4度。在灯的照耀下,两位探险家亲眼看到这里的土壤呈黄褐色,是硅藻的软泥。发现一种长约30厘米、宽约15厘米的扁鱼,它的眼睛微微凸出,不久就钻进黄色的软泥中。一条约2.5厘米的红色虾,自由自在地游过窗前,仿佛是欢迎来客似的。在人们看来,这些小生命,简直比钢铁还硬,这真是令人难以置信的奇迹。顷刻间,万米之渊有无生命的争论迎刃而解了。后来的深海探险家们还看到了过去被认为已绝种的百合、6千万年前已消亡的总鳍鱼以及一些有经验的海洋生物学家也难以辨认的水生动物!这无疑证实了:生命不仅活跃在陆地上和浅水里,也活跃在大洋里和海洋的最深处。

这是人类首次到达海底深渊,他俩有许多工作要做。除了测试深渊海水温度为摄氏3.3度外,还测试了海底没有水流,测定了海底的放射性现象,以便开发海底的矿物资源等。无论何时都不心灰意懒的华尔什,又抓起电话呼叫:“我们在海底报告,挑战者深坑深度为11034米,报告完毕,请回话!”突然,他脸上露出笑容,原来,电话终于接通了,海底之声终于传到了水面上。紧接着,征服海洋最深渊的喜讯传遍了美国和全世界的通讯社。

事后才弄明白,无线电话中断是一群浮游生物捣的鬼,它们密集得把通讯的声波阻挡了,给上下联络的人带来一场虚惊。

当华尔什打开尾部的水下灯向外观望时,他猛地转过身来对比卡特说:“我知道那丝丝声是怎么回事了,那是进口通道观察窗上发出的声响,上面出现了一道裂纹。”原来是巨大的水压导演了这个可怕的插曲,在这个1100个大气压的高压世界里,耐压舱承受着15万吨重的总压力,坚硬的金属壳体的直径被压缩了1.5毫米!观察窗相接处金属槽的收缩,最终导致有机玻璃上出现了裂纹,在灯光的照耀下可看得清清楚楚。

这两场虚惊,缩短了深潜器在海底的停留时间由原计划的30分钟减少到20分钟的科学考察。比卡特按下抛出压载弹丸的电钮,一束铁丸从浮体下部倾泻而出,摔进犹如滑石粉一样的海底沉积物里,溅起一股尘云,扩散着向上沸腾。随之,深潜器也像气球一样漂浮起来。

再见吧,尘云!再见吧,“挑战者深坑”!上浮共花了近3个小时,15点56分,“的里雅斯特号”终于浮出海面。15分钟后,两位探险家从耐压舱内爬出来,站在深潜器的甲板上。美国飞机在低空盘旋,发现“的里雅斯特号”上浮后,立刻鸣放礼炮,机翼摇摆着向英雄们致敬!远处,一艘驱逐舰疾驶而来,欢迎载誉而归的探险家。

征程远未结束

后来,当人们问起杰·比卡特的马里亚纳海沟之行的感想时,他自豪地说:“我们找到了入海之门的钥匙,人类征服了深海。”比卡特的回答并非言过其实。人们还记得,当飞机升上天空的时候,有些科学家发出感叹:上天有路,入海无门。现在,人们不必为入海无门发愁了。而这把入海之门的钥匙便是勇敢的人加上先进的技术。

是啊,深海探险家们是一批特殊的人们,他们勇敢大胆,酷爱探索,怀着冲破一切艰难险阻的信念,乐于到杳无人迹的绝境去寻求知识,成为向科学进军的先驱。

“的里雅斯特号”在取得深潜冠军后,又进行了多次大深度的水下调查,为深海探秘做出了突出的贡献。1964年,它退役了,被陈列在美国国立博物馆展览,而比卡特父子的名字和业绩,受到全人类的敬仰。

此后,深海探秘并未结束,而被陆续问世的深潜器——深海明星群所揭示。1962年5月9日,法国的“阿基米德号”成功地完成了太平洋上另一条海沟——堪察加海沟的探险,并创造了海底历行3小时的深海探险史上的奇迹。接着,1973年,法国的“阿基米德号”和“西安纳号”与美国的“阿尔文号”,这三艘深海明星又经受了大西洋底部的深谷历险,不仅证实了魏格纳的大陆漂移学说,也证明了人类有能力去深海探险,深化对海底世界的认识。

如今,我们可以自豪地说,小型的海底城市已由理想变成现实。到目前为止,水下居住舱在海底停留最长时间达7个月之久。那一次,有50多名科学家和潜水员分期分批地参加试验,其中有5名女性成为第一批海底女居民,深度为300米左右。为了使水下居民能自由地在海中漫游,科学家们正努力研制人工鳃,以便有朝一日,人能像鱼儿一样呼吸水中的氧气,而把现有潜水员用的气体钢瓶和复杂的呼吸气体革除。到那时,人类将成为海洋世界的主人。

一场向海洋进军的战斗已经打响了!

  • 《海底大猎杀》游戏技巧是什么-《海底大猎杀》游戏技巧详细介绍_百度...
  • 答:《海底大猎杀》是一款充满刺激和挑战的海洋生存游戏。在这个神秘的海底世界中,玩家将扮演一名勇敢的海洋猎手,面对各种危险生物的挑战。想要在这个残酷的海洋世界中生存并成为无敌海洋猎手吗?下面,就为您分享一些《海底大猎杀》的游戏技巧,助您稳操胜券,征服海洋深渊!1. 熟悉生物习性 在《海底大猎杀》...

  • 推动西斑牙,葡萄牙“征服海洋”的政治条件和精神因素,开启了怎样的“人...
  • 答:推动西班牙“征服海洋”的政治条件和精神因素:公元前9世纪凯尔特人从中欧迁入。公元前8世纪起,伊比利亚半岛先后遭外族入侵,长期受罗马人、西哥特人和摩尔人的统治。西班牙人为反对外族侵略进行了长期斗争,1492年取得“光复运动”的胜利,1516年卡斯蒂利亚女王胡安那和王夫腓力一世的儿子查理一世(西班牙文名:...

  • 在深海里面的最深处到底有多深?其中是怎样的景象?
  • 答:马里亚纳海沟是世界海洋的最深处,位于西太平洋,马里亚纳群岛以东。长约2550公里,但平均宽度只有69公里。它的最大已知深度为10994米,位于其最南端的挑战者深渊(其底部的一个小槽形山谷),尽管一些未重复的测量将最深部分定为11.03公里。在海沟底部,上面的水柱产生1086巴的压力,超过海平面标准大...

  • 海底两万里在北冰洋发生的故事?
  • 答:可是,诺第留斯号怎样了。它抵住了北冰洋大风暴的压力吗。尼摩船长还活着吗。他在海洋底下继续执行他的可怕报复吗。或者他在上一次的大屠杀后,就停止了报复吗?海波有一天能把写有他整个生活历史的手稿带到人间来吗。我希望能这样。希望,他的强有力的潜水船战胜了那海洋中最可怕的深渊,诺第留斯号在无数的船只都...

  • 推动西斑牙,葡萄牙“征服海洋”的政治条件和精神因素,开启了怎样的“人...
  • 答:政治条件:统一的中央集`权民族国家的建立(制度保障),以及王室对航海事业的支持(一方面扩大影响、利用领地税收巩固`统治,另一方面积累力量以图对抗教廷)。精神因素:天主教试图扩大影响和传播范围;对东方富庶地区(中国印度)黄金的渴求,黄金热兴起 ...

  • 怎样才能成为“征服海洋的勇士”?
  • 答:努力学习,然后要有征服海洋的勇气,无畏牺牲

  • 深渊的意思
  • 答:巴金《灭亡》第六章:“她又觉得自己前面就横着一个深渊,她自己是立在悬崖上的。”造句 1、悲观者说,风是帆的敌人,能把你推入死亡的深渊。2、你必须改邪归正,否则就会走进深渊。3、那喑哑的声音,那深渊之歌。4、但是人们,人们是怎样不经了解地就轻易地判断一个人,是怎样笑着无意的践踏过...

  • 海底两万里的结局
  • 答:我同时又希望,他的强有力的潜水船战胜了那海洋中最可怕 的深渊,诺第留斯号在无数的船只都沉没了的海上独能存在!如果事实是这样, 如果尼摩船长老是居住在他所选择的祖国海洋中,但愿所有的仇恨都在这颗倔强 的心中平息!但愿海底无限神奇的潜心静观熄灭他心中的复仇情绪!但愿他这个 裁判执行人潜没无...

  • DNF深渊任务怎么做 深渊任务的流程是怎样
  • 答:1、在改版之后DNF的深渊任务要在78级的时候完成时空之门任务,并且要爱丽丝迷之觉悟的主线任务才可以接。”2、在到达一定等级之后,在歌兰蒂斯那里有个主线任务“消灭天空的深渊怪物”带着这个任务去打天空之城的各种boss,就有几率获得灵魂球。3、完成“消灭天空的深渊怪物”之后就会有换破魔石的任务。

  • 15世纪末,欧洲的航海家们开始征服海洋.指的是什么历史事件
  • 答:15世纪末,欧洲航海家征服海洋的事件,也就是新航路的开辟,也称地理大发现。新航路开辟的影响:第一,引起商业革命。由于新航路开辟,欧洲贸易范围空前扩大,西欧与世界各地区各民族之间的联系加强了,世界市场开始形成。欧洲贸易中心由地中海转移到大西洋沿岸,意大利的商业地位逐渐被西班牙、葡萄牙、英国...

    户户网菜鸟学习
    联系邮箱
    返回顶部
    移动学习网