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    為什么人類寧愿探索太空,也不去研究深海呢?

    條評論

    為什么人類寧愿探索太空,也不去研究深海呢?

    現代人類上得了天,也下得了海,不過在“上天”和“下海”這兩件事情上,人類明顯更偏向于“上天”。

    時至今日,人類已經向外太空發射了大量的探測設備,甚至在遙遠的火星上,也有人類的火星車在四處張望,盡管人類對地球附近的宇宙空間還稱不上是“了如指掌”,但至少也算得上是比較熟悉了。

     

    相對探索太空而言,人類對地球海洋的研究卻遠遠不夠,就目前的情況來看,人類所探索過的海洋區域,也僅占到了地球海洋的5%左右,并且這些區域絕大多數都是淺海,至于深海,人類則幾乎是一無所知。為什么人類寧愿探索太空,也不去研究深海呢?下面我們就來聊一下這個話題。

    深海究竟有多可怕?

    深海最直觀的可怕之處就是黑暗,隨著深度的增加,海洋中的能見度也會越來越低,通常來講,當水深超過200米時,海洋中的能見度就已經很低了,當水深達到千米級別時,我們就可以真切地體會到什么叫無邊無際的黑暗。

     

    然而深海中真正可怕的,其實是深海中的高壓,要知道水深每增加10米,海洋中的壓強就會增加差不多1個大氣壓,而地球海洋的平均深度大約為3700米,這種深度的壓強可以達到370個大氣壓,這大概相當于1平方厘米的面積承受370公斤的重量。

    如此極端的高壓環境,極大地限制了人類在深海中的行動能力,即使是乘坐特制的潛水器潛入深海,人類也會面臨著較大的風險。

     

     

    當然了,雖然深海對于人類來講確實是很可怕的,但是人類對深海的研究,并不是一定要親自去深海進行“實地考察”,畢竟在人類探索太空的過程中,通常使用的也只是無人設備或者遠距離探測手段。

    那么,人類為什么不使用無人設備或者遠距離探測手段來研究深海呢?

    在遠距離使用無人設備時,我們需要一種載體來與其建立起無線通信,以便即時控制它們的行動以及獲取它們傳回的數據,而在進行遠距離探測時,我們也需要一種載體才能獲取到探測目標的信息。

     

    正如我們所知,人類探索太空時所利用的載體其實就是電磁波。實際上,人類對地球表面的了解,主要也是借助電磁波來完成的,比如說在近地軌道上運行的衛星,就可以利用電磁波在極短的時間內覆蓋地球表面的很大一片區域,從而進行大范圍、高精度、高效率地探測。

    然而在深海中,電磁波卻沒有了“用武之地”,為什么呢?因為電磁波在水中傳播時會劇烈地衰減,也正是因為如此,深海中才會是一片可怕的黑暗,畢竟可見光其實就是一種電磁波。

    沒有了電磁波的“幫助”,人類就只能想辦法利用另一種載體——聲波,其原因就是聲波是一種機械波,其在水中的傳播衰減遠遠小于電磁波,可以在海水中進行遠距離的傳播。

     

    盡管聲波也可以像電磁波那樣與無人設備建立起無線通信(這也被稱為“水聲通信”),或者獲取到探測目標的信息,但在深海中利用聲波卻存在著諸多的難題,主要有以下五點:

    • 1、在傳播過程中,聲波會因為海水介質的不均勻分布,海面、海底界面的影響等多種因素出現隨機的散射、折射、反射和干涉,這樣就會造成不同時刻、不同強度的聲波信號互相混疊,進而產生類似混響的效果。
    • 2、海洋表面的海浪波動以及深海中的暗流,很容易導致聲波出現快速變化。
    • 3、海洋中的環境噪聲,如海洋生物或者人類的船舶發出的聲音,會大幅增加利用聲波的通信難度。
    • 4、聲波在海水中傳播時也是有衰減的,并且頻率越高衰減就越嚴重,這就造成了能夠使用的信號帶寬非常有限。
    • 5、與電磁波相比,聲波的傳播速度實在是太慢了,就算聲波在水中的傳播速度比空氣中快得多,也只能達到每秒鐘1500米左右,在這種情況下,如果水面或水下的設備發生了相對運動(這很常見),就可以產生非常明顯的多普勒效應,進而導致接收端無法正確識別出其攜帶的信息。

     

    這些難題疊加之后的效果就是,只要距離遠一點,或者海洋中的自然條件差一點,就會嚴重影響到相關設備的通信距離或者探測精度,正是因為如此,才使得人類很難利用聲波去深入地研究深海。

    綜上所述,人類之所以寧愿探索太空,也不去研究深海,其實并不是因為深海有多可怕,而是因為以人類目前的科技實力,暫時還無法做到對深海進行大范圍、高精度、高效率地探測。

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