可怕的物理现象，能杀人于无形，三分之二的潜水员因此遭殃
笔者 东邪
人类是喜欢挑战极限的生物，挑战极限的过程就是人类在心理和生理上挑战自我的过程，例如攀登珠穆朗玛峰，人类历史上成功登顶珠峰的人数也只有一百多人，虽然未来随着登山设备和登山水平的不断提高，成功登顶的人会越来越多，但这始终是一项只有少数人才能成功的项目。此外，许多人享受翱翔天空的感觉，因此尝试滑翔和跳伞。
而有些人喜欢海洋，因此尝试潜水，尤其是深度潜水。在过去，潜水是一项需要专业技能的水下运动项目，如今一个不会潜水和游泳的人，在教练几分钟的培训下就可以进行浅度潜水了。然而实现浅度潜水并不意味着你已经完全会潜水了，因为随着潜水的深度增加，人体所面临的危险也在不断增加。
即使是专业的潜水员，也可能在作业过程中发生意外身亡。国际潜水承包商协会曾做过统计调查，统计职业潜水员殉职的原因，结果显示有三分之二的潜水员的死因是“差压”。那么“差压”到底是什么？在海洋里有哪些情况容易导致差压的出现？
什么是差压？
差压，顾名思义就是压强存在差异，差压在遍布地球上每一角落，但几乎没有差压比深海区域的差压更可怕。差压的原理也不难理解，可以用下面这张图来进行解释。在标准大气压下放置一套连通器，这套连通器由两个杯子和一根管道组成，管道连接两个杯子。然后堵住管道向两个杯子注入体积不同的水，我们会发现左右两个杯子存在明显的高度差。
这时候管道堵塞的地方就存在差压，大气压作用在高度不同的两杯液体上，导致管道两边产生了不同的压强。如果把管道的堵塞物拿走，多水的一边会流向少水的一边，直到两边的高度一样，管道里的差压则消失了。一般情况下，海洋环境中的压强是平衡的，但如果出现压强不平衡的地方，就容易造成差压。
科学家曾在浅海海底做过实验，他们在海底安放了一套压强调节装置，装置有一条通道与外界相连。然后科学家调低装置内的压强，静静等待海洋生物的路过。结果一只螃蟹出现了，它走到靠近通道的地方就立即被吸了进去，科学家最后清理装置时发现一只活生生的螃蟹变成了一块“纸板”，由此可见差压的威力是多么可怕。
还有哪些情况容易引起差压的出现？
一个潜水员在海底可能会遇到各种各样的差压情况，例如潜水服失灵。人类一直都是陆地生物，因此我们体内的器官构造都是为了适应陆地生活而进化的，如果想要潜入深海就必须借助装置或设备的帮助，潜水服就是最常见的潜水设备。专业的深海潜水服对潜水员来说至关重要，它是潜水员生命的保障。
潜水服一方面可以为潜水员提供呼吸所需的气体，另一方面还可以抵抗住海洋环境中的高压强。但如果潜水服出现失灵情况，那么后果不堪设想，差压就是其中一种严重的情况。2003年美国一档户外实验节目就针对潜水服失灵进行水下测试，他们找来一套专业的潜水服，然后往里面放入和潜水员同样重量的猪肉，最后将潜水服放到深海区域进行测试。
到达一定深度后，测试人员打开了潜水服的一个气口模拟潜水服失灵，结果不到半分钟的时间潜水服里面的猪肉就开始变得模糊，等到他们打捞起潜水服，发现猪肉已经被压碎了，而造成猪肉被压碎的原因恰恰是深海区域内外巨大的压强差。除了潜水人员可能遭遇差压的袭击之外，所有和积水接触的工作人员都有可能遭遇差压。
澳大利亚布里斯班发生过一次差压引起的事故，一队维修人员接到指令到高速路解决排水沟堵塞的问题。由于现场积水比较深，几乎淹过成年人的头顶，因此维修人员小心翼翼地试探水的深度。结果第一个进水的维修工人在清理完堵在排水沟的杂物后，立马就被吸住了。这时候他周围７个人立马上前抓住他往外拉。
幸运的是他最终没有丢掉性命，当时澳大利亚的电视台全程直播了这个事件，惊险的场面引起了广泛关注。
历史上发生过哪些由差压引起的悲剧？
差压被认为是水中无形的杀手，它不仅能在海洋里形成，在河流、湖泊等水域也会出现。1989年1月，国际潜水承包协会接到合作帮助水坝清理堵塞的排水管道，三位潜水员被派去执行任务，但最后只有一位潜水员安全地返回，另外两名潜水员都殉职了，这其中发生了什么呢？根据幸存者的描述，第一位潜水员靠近水坝下方的排水管道后确定了造成堵塞的原因，并展开清理工作。
就在堵塞物快要被清理干净的时候，突然间排水管里出现了一股巨大的吸力，直接把最靠近管口的潜水员吸了进去。在发现同伴遭遇危险后，另一名潜水员奋不顾身地上前去救援，但他也被吸住了。当第三位潜水员准备展开救援时，他发现前面两位潜水员已经失去挣扎了，但他最后还是努力地将他们拉出排水管，到地面上后确定两名潜水员殉职了。
根据事故调查结果显示，潜水员在处理完排水管的堵塞问题后管口出现了巨大的差压，导致两名潜水员被吸进排水管，直到差压消失后，第三个潜水员才顺利将他们的遗体带出水面。类似的事件还发生在1993年的5月，一位工人潜入深达3米的泳池底部进行排障时也被管道吸住了。不幸的是他当时只有一个人在作业，因此被差压吸住后没有获救的机会。
以上这些悲剧都在告诉我们，差压是一种能够威胁人类生命的现象，我们在水下作业时需要提防这种情况的发生，否则随时都有可能丢掉性命。
同样是用肺呼吸，海豹、海豚的潜水深度为何能超过人类？
人类潜水的极限始终受到海洋压强的限制，到目前为止人类最深的自由潜水深度还未超过200米，而自然界中的企鹅、海豚和海豹等动物能够潜到水下500米以上的区域。如果说鱼类能够深潜是因为独特的呼吸系统构造，那么人类和海豚、海豹这些动物一样是用肺呼吸的，为什么它们的潜水能力如此出色呢？
虽然都是用肺呼吸的，但海豚和海豹的肺部比人类的肺部要出色不少。研究发现，那些具有深潜功能的动物都有一个特殊的肺部，它的特殊就体现在即使被巨大的压强挤压也不会破碎，而是以变形、收缩等方式缓解巨大压强造成的影响。等到动物去到压强小的地方，它们的肺部形状又能恢复正常，呼吸功能也不受影响。
深潜动物在用肺呼吸时还有一个比人类出色的地方，那就是对氧气的摄取和储存。科学研究发现，同样做屏住呼吸的行为，深潜动物能够依靠储存在肌肉里的氧气进行新陈代谢，而人类只能依靠肺部和血液里仅存的氧气维持新陈代谢。其中王企鹅在下潜的过程中能将51%的氧气储存在肌肉里，等到需要用的时候再次释放。
此外，科学家还发现深潜动物体内的肌肉中存在高含量的肌红蛋白，这种蛋白质的一大作用就是将血液里的氧气吸收并且储存起来，等到动物身处缺氧环境时再次将氧气释放出来。
氮醉也是潜水员的潜在杀手
潜水员在潜水过程中除了要面临差压的风险之外，还要面临“氮醉”的危险。氮醉，顾名思义就是吸收过多氮气而出现麻醉现象。研究表明，当潜水员处于3~4个大气压力以上的水下环境时，其体内肺部的氮气会因为高气压而让潜水员出现麻醉现象。实际上氮气并不与细胞发生反应，它只是在体内受到的压强达到一定程度后，大量溶解在神经组织里，从而导致神经传导受阻，进而让潜水员处于神经抑制的状态，严重的话会导致死亡。
对于发生氮醉的程度，国际上有一个名为“马丁尼”的法则可以衡量氮醉的程度。当人潜水到水下30米的深度时，出现氮醉的程度就相当于喝了一杯马丁尼，会让人出现思考迟钝的现象。当深度来到40米时，氮醉的程度相当于喝了两杯马丁尼，这时候潜水员会出现难以集中精神的现象。
深度来到50米时，潜水员就相当于喝了3杯马丁尼，会出现明显的晕眩感。深度达到60米时，潜水员相当于喝了4杯马丁尼，这时候已经基本失去了判断能力。可能你会说自己酒量好，喝了4杯马丁尼还不会醉，但氮醉是每个人都有可能出现的情况，与酒量无关。