Czy ciśnienie oceanu może cię zmiażdżyć?

Atmosfera Ziemi naciska na ciebie wszędzie, zakładając, że nie jesteś astronautą. Prawdopodobnie nie zauważysz, jak silnie napiera na ciebie powietrze, ponieważ ludzie wyewoluowali, aby ciśnienie wewnętrzne odpowiadało ciśnieniu zewnętrznemu. Jeśli wspinasz się na górę, możesz zauważyć trzaski w uszach, gdy zmienia się równowaga między ciśnieniem wewnętrznym i zewnętrznym. Pod wodą zmiana ciśnienia jest znacznie szybsza podczas schodzenia, co jeszcze szybciej wytrąca z równowagi. Żadna część ciebie wypełniona powietrzem nie będzie w stanie tego zrekompensować i zostaniesz zmiażdżony.

Pole grawitacyjne przyciąga całą materię w kierunku środka Ziemi. Powodem, dla którego wszystko nie wpada do środka Ziemi, jest to, że wszystko „odpycha”. Na przykład skała na szczycie góra nie opada do środka Ziemi, ponieważ siła struktury góry równoważy siłę grawitacji na skała. W ten sam sposób kropelka powietrza w górnej części atmosfery nie opada, ponieważ powietrze pod nią odpycha. Ale gdy poruszasz się niżej w atmosferze, nad tobą znajduje się większy stos powietrza, więc niższe powietrze musi mocniej odpychać. Zanim dotrzesz do poziomu morza, powietrze w dole pcha się pod ciśnieniem około 15 funtów na cal kwadratowy.

To samo dzieje się z wodą. Szczyt oceanu pozostaje na górze, ponieważ woda pod nim podtrzymuje go. Oznacza to, że ciśnienie wody musi wzrastać, im głębiej schodzisz pod powierzchnię. Ale woda jest znacznie cięższa od powietrza, więc ciśnienie rośnie znacznie szybciej. Na każde 33 stopy, które schodzisz, ciśnienie wzrasta o kolejne 15 funtów na cal kwadratowy. Oznacza to, że 33 stopy wody wywierają nacisk na całą grubość atmosfery.

Kilka prostych demonstracji laboratoryjnych pokazuje siłę ciśnienia atmosferycznego. Na przykład, jeśli powietrze w metalowym 55-galonowym bębnie zostanie podgrzane, obniżając jego ciśnienie, a następnie bęben zostanie uszczelniony i schłodzony, sam się zapadnie. Różnica między ciśnieniem wewnątrz a ciśnieniem na zewnątrz wystarcza do zmiażdżenia stali. A to tylko od ciśnienia powietrza.

Twoje płuca są napędzane przez ciśnienie powietrza, tak samo jak 55-galonowy bęben. W powietrzu twoje płuca mają takie samo ciśnienie wewnętrzne jak atmosfera na zewnątrz, więc klatka piersiowa nie zapada się. Trzydzieści trzy stopy pod powierzchnią oceanu ciśnienie zewnętrzne jest dwa razy większe niż ciśnienie wewnętrzne, a twoją jedyną ochroną będzie wytrzymałość kości w klatce piersiowej.

Twoje ciało jest wypełnione naczyniami i kanałami, które przenoszą płyny – nie tylko krew, ale także inne. Wraz ze wzrostem ciśnienia tkanki wypełnione płynem nie zapadają się, ponieważ płyny mogą mieć wyższe ciśnienie i nie zmniejszać swojej objętości. Ale twoje tkanki nie są przystosowane do takiego nacisku, więc w pewnym momencie pękną.

Nie musisz się jednak tym martwić, ponieważ powietrze nie pozostaje w tej samej objętości, gdy wzrasta ciśnienie. Kurczy się. Tak więc na pewnej głębokości ciśnienie wzrośnie tak bardzo, że klatka piersiowa nie będzie w stanie utrzymać swojej struktury. Gdy twoja klatka piersiowa zapada się, wypchnie powietrze do znacznie mniejszej przestrzeni - co podniesie ciśnienie w powietrzu, więc odepchnie. Ale dla ciebie będzie już za późno: twoje płuca i inne wypełnione powietrzem obszary w twoim ciele zostaną zmiażdżone.