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人類5大身體極限 超出你想象

我們可能聽說過一些生存奇跡:人可以在子彈穿透大腦、或者十層樓的自由落體、海上擱淺幾個(gè)月之后仍然存活。但是除了在海平面或者地面上下幾千米的一層薄薄的空間內(nèi),把人放在已知宇宙的任何地方,都會在幾分鐘內(nèi)死亡。人的生命在一些情況下看起來很頑強(qiáng),但是在整個(gè)宇宙的背景下,卻是是極其脆弱的。許多典型的人類生存極限已經(jīng)得到實(shí)踐:眾所周知的“三法則”描述了人沒有空氣、水和食物可以活多久(分別大約三分鐘、三天和三個(gè)星期)。但是很多極限未被測試過:例如,人死之前可以保持多久的清醒?爬到多高的地方人會窒息?人可以承受多大的加速度而不被撕裂?

幾十年來的實(shí)驗(yàn)(有意或偶然的),已經(jīng)揭示了諸多人類生命的極限。

人可以多久不睡覺?

空軍飛行員知道三四天不睡覺的話他們將會神經(jīng)錯(cuò)亂,會因?yàn)樗硕鴮?dǎo)致飛機(jī)失事。即使是一整夜不睡覺也會像喝醉了一樣。世界上最長時(shí)間不睡覺記錄是264小時(shí)(約11天),這是17歲少年Randy Gardner在1965年保持的一個(gè)記錄。在第11天睡著之前,他基本上就是睜著眼睛的植物人。

不睡覺會導(dǎo)致死亡嗎?

2012年報(bào)道過一名死亡11天的26歲的男子,原因是為了觀看所有的歐洲杯比賽而堅(jiān)持不睡覺。但是在此期間他也喝酒、抽煙,所以具體死因還是很難斷定的。沒有人明顯因?yàn)槿狈λ叨劳?,出于倫理原因,科學(xué)家也無法在實(shí)驗(yàn)室中找到有關(guān)證明。

但是他們用老鼠做過實(shí)驗(yàn)。1999年,芝加哥大學(xué)的睡眠研究人員將老鼠放在位于水池上方的旋轉(zhuǎn)原盤上,并連續(xù)記錄大鼠的腦電波,然后用計(jì)算機(jī)程序識別它是否進(jìn)入睡眠狀態(tài)。當(dāng)老鼠瞌睡時(shí),圓盤會突然旋轉(zhuǎn)來,使它們撞向墻壁,面臨落水的危險(xiǎn),從而讓老鼠保持清醒。老鼠在痛苦中活了兩周,在死亡之前它表現(xiàn)出代謝亢進(jìn)的癥狀,即身體的靜息代謝速率加快,在完全靜止的狀態(tài)下消耗過多的卡路里。這種代謝亢進(jìn)的癥狀被證明與缺乏睡眠有關(guān)。

人類可以吸收多少輻射?

輻射會對人體造成長期危險(xiǎn),因?yàn)樗笵NA突變,重寫遺傳密碼,導(dǎo)致細(xì)胞癌性生長。但是,多少輻射會導(dǎo)致人類立刻死亡呢?根據(jù)倫斯勒理工學(xué)院(Rensselaer Polytechnic Institute)的核工程師和輻射安全專家Peter Caracappa ,5至6希沃特(Sv)的輻射在幾分鐘內(nèi)就會破壞大量的細(xì)胞,而使身體無法修復(fù)。輻射劑量積累的時(shí)間越長,該范圍越高,因?yàn)樯眢w在這段時(shí)間內(nèi)也會修復(fù)自己。

科學(xué)家表示,日本福島核電廠的一些工人,在2011年3月抗擊核災(zāi)難時(shí)每小時(shí)吸收0.4到1希沃特的輻射。雖然可以在短期內(nèi)存活,但他們患上癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加了。

即使我們能避開核災(zāi)難和超新星爆炸,但我們在地球上所經(jīng)歷的自然背景輻射(來自土壤中的鈾、宇宙射線和醫(yī)療設(shè)備等),也會每年給人們增加0.025%患上癌癥的幾率。這為人類壽命設(shè)定了一個(gè)奇怪的上限。

一個(gè)普通人,排除其他影響的情況下,在4000年內(nèi),每年接收到平均的背景輻射劑量,最后肯定會導(dǎo)致癌癥。簡而言之,即使未來的醫(yī)學(xué)進(jìn)步,真的能讓身體“長生不老”,但人類也無法活過四千年。

人類可以承受多大的加速度?

肋骨保護(hù)我們的心臟免受猛烈撞擊,但是在現(xiàn)代科技的沖撞下,這種保護(hù)也顯得很脆弱。那么我們的器官可以承受多大的加速度呢?

美國宇航局(NASA)和軍事研究人員出于航天器和航空器設(shè)計(jì)的目的,在回答這個(gè)問題方面取得了長足進(jìn)步。側(cè)向加速度——產(chǎn)生一種不對稱的力量將導(dǎo)致我們的內(nèi)臟受傷,14 G的橫向加速度就能扯開人的器官。另外,從頭到腳方向的運(yùn)動,會把所有的血液倒流在腳上:縱向加速度達(dá)到4 G至8 G之間就會將人擊垮。(1G的力是我們在地球上感覺到的正常的重力,而14 G等于質(zhì)量是地球14倍的行星拉力)。

身體更容易承受側(cè)向加速度,因?yàn)轭^部和心臟也一并加速。在上世紀(jì)四五十年代進(jìn)行的“人類減速器”軍事實(shí)驗(yàn)表明,人類可以承受住45 G的減速度(相當(dāng)于45個(gè)地球重力)。在這個(gè)減速度下,只需一秒鐘,就能從時(shí)速1589千米減為0千米/小時(shí)。研究人員估計(jì),人體可能會在大約50 G時(shí)變成一袋零件。

我們可以經(jīng)受多大的環(huán)境變化?

人體在偏離正常大氣條件下的承受程度有很大差異,無論是大氣的溫度、壓力或氧含量的變化。生存的極限也取決于環(huán)境變化的緩慢程度,因?yàn)樯眢w可以根據(jù)外部條件逐漸調(diào)整氧氣的使用和新陳代謝。但是我們可以對人類的強(qiáng)度極限進(jìn)行一些粗略的估計(jì)。

大多數(shù)人在極度潮濕、60攝氏度的高溫條件下呆10分鐘后會中暑;寒冷導(dǎo)致死亡的界限很難劃定;人體通常在體溫下降到21攝氏度時(shí)斷氣,至于這需要多長時(shí)間,取決于一個(gè)人對于寒冷的適應(yīng)程度、以及是否會進(jìn)入一個(gè)神秘的、潛在的冬眠形式。

在正常大氣壓下,空氣含有21%的氧。當(dāng)這個(gè)濃度下降超過11%時(shí),人將會死于缺氧。但是,氧氣含量過高的情況持續(xù)時(shí)間長的話,人也會因?yàn)榉尾堪l(fā)炎導(dǎo)致死亡。

當(dāng)壓力下降到大氣壓力的57%以下時(shí)人們會昏倒——相當(dāng)于4,572米海拔的大氣壓。對于長期登山者可以提高這個(gè)限度,因?yàn)樗麄兩眢w逐漸適應(yīng)了較少的氧含量。但是超過7,925米海拔的話,沒有氧氣罐的人肯定活不長。

這僅僅是大約八千米的高度而已,已知宇宙的邊界遠(yuǎn)在460億光年之外!

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責(zé)任編輯:pathos不在
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