承認吧,你的身體存在諸多極限
利維坦按:兩百萬年前,我們的祖先還有著強勁有力的尾巴,披著既柔軟又能保暖的毛髮——現如今四肢纖細、全身光溜溜的你我,
跑不過浣熊,打不過袋鼠,吼不過吉娃娃,游泳的速度連海龜都追不上,
身體的部分機能很難說是經歷了進化,還是遭遇了退化。唯一能讓我們這些弱雞有所慰藉的,是脖子上方那坨約三斤重的腦子。
憑藉著這三斤肉,我們從茹毛飲血步入刀耕火種,再變成現在的上天遁地入海、攀山渡洋觀鯨,科技的力量一直在幫助我們拓展人體所能到達的極限。
除卻物理層面的「拓展」,我們還創造了紀錄片等藝術作品以「假裝自己來過了」。這類作品從經典的自然紀錄片《藍色星球》到即將上映的《藏北密嶺》層出不窮,盧米埃的旗幟屹立不倒。但是想像力不應成為我們忽視自身局限性的借口。因此不妨手捏自己或他人的肚腩肉來思考一個問題:如果沒有科技的助力,哪裡才是我們這副肉身的極限?
文/杜甫斯基
重力極限:地球上最快的男子
實驗過程中的
約翰·斯塔普(John Stapp),圖源:NASA
不管是《笑林小子》里綁著沙袋跳台階的釋小龍,還是《七龍珠》中背負龜甲修鍊的悟空,從他們身上我們都能感受到超重力的可怕之處。然而超重力環境並非只存在於外星球和藝術幻想中,
從另一個角度看這只是個加速度的問題
。
車輛、飛機、火箭等高速載具在急起驟停間都可能形成超重力環境,對所搭載的乘客造成影響。
而本節所討論的約翰·斯塔普(John Stapp),這位被稱為「
地球上最快的男人
」的戰後美國空軍上校,則是挑戰加速極限的先驅人物。
彼時二戰剛剛結束,美軍卯足了勁發展軍力,但卻遇到了一個難題:
飛機彈射座椅的時候,飛行員會面臨巨大的加速度,所以如何保證此時飛行員的安全?
圖源:NASA
這個問題落在了斯塔普身上。在斯塔普以前,人們一直認為人體所能承受的加速度極限是18G
(即自身體重18倍的作用效果)
,且當時所有的加速度安全實驗都是用假人進行的,這無疑從實驗的源頭限制了飛機提速的步伐。
斯塔普的做法則非常簡單:親自上陣。
在1954年的一次實驗中,他用了9隻火箭助推器推動滑軌上的自己,轉瞬間獲得
35G的加速度
,頂峰速度達到
1017千米/小時
,比4.5mm口徑的子彈速度還快,因此獲得了「地球最快」的稱號。不僅如此,他還在1.4秒的時間內完全停下,這一反向加速度則達到了
46.2G
,大概是
過山車俯衝時的9倍加速度
,所承受的壓力約等於3噸重的大象撲面而來。
圖源:NASA
眾人在他停下之後趕忙前去探查斯塔普的生理狀態。雖然承受住了如此高壓的加速度,
但
斯塔普雙眼的所有毛細血管幾乎全部破裂,眼白泛著血紅色,肋骨多處斷裂,甚至掉了6顆牙齒
。但正是基於斯塔普的親身實驗,後期的人們才得以發明了安全帶,拯救了無數生命。 疼痛極限:無法估量
圖源:tenor
近幾年,一種給疼痛分等級的方法盛行。這種分級方式將疼痛程度分為12級,被蚊蟲叮咬是最輕的疼痛,而分娩是最強烈的疼痛。
只可惜這一分級方法只是民間做法,並沒有獲得學術界的廣泛認可。
科學家並非對疼痛沒有過好奇。1940年的時候,美國康奈爾大學的研究人員就對疼痛做過分級。他們
通過
在受試者前額聚攏高能光照的方式引發灼燒感
,並讓受試者反饋他們所感受到的疼痛程度(0-10dol,dol是他們發明的疼痛計量單位)
。
疼痛評估量表。圖源:sunshine_art/Fotolia
然而主觀反饋不存在參照,疼痛耐受度也因人而異,這種衡量方此也就沒有了統一標準。
人們只能通過動畫化的表情來衡量自身所感受到的疼痛,因此這種計量方法從未得到普及。
(www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC435000/pdf/jcinvest00563-0091.pdf)
現在我們知道,疼痛這種主觀感受會受到很多因素的影響,
比如年齡
(老年人比年輕人更加耐痛)
、種族
(非裔美國人的疼痛耐受性比高加索人低)
、心理因素
(雙向情感障礙患者往往會比大眾更能忍受疼痛)
,甚至連你自己的優勢手都表現出比另一隻手更高的疼痛耐受性。
我們通常認為,疼痛感作為一種進化產物,對人體有著「
故障指示燈
」般的指導意義。
但人類是否有耐痛極限?顯然是的。
圖源:giphy
突然加劇的疼痛可導致自主神經系統功能暫時中斷,受者的血壓會瞬間降低,大腦無法得到充足的供氧,此時的人就會陷入昏厥。人體的巧妙就在這裡:
既能通過疼痛提醒刺激的存在引起注意,又能在疼痛感過強的時候弄暈自己,以此避免更可怕的精神苦難。
儘管存在耐痛極限,但這條線依舊因人而異。 聽覺極限:聲音可以殺人嗎?
圖源:giphy
聲音的兩個關鍵因素——
頻率
和
響度
都會影響我們的身體。
當頻率低至19Hz時,共振會使我們的眼球無法正常工作,視線紊亂;而我們的肺在低於8Hz的聲波刺激下同樣會被干擾,導致呼吸不穩定、骨骼發顫;高於20KHz的高強度超聲波則容易引起聽者的體感不適,幾年前法國曾經用這種原理驅逐夜間逗留在非法進入區域的年輕人。
那麼響度呢?人類迄今為止所記錄到最響的聲音來自1883年印度尼西亞喀拉喀托火山的連續爆發,其中最劇烈的一次爆發聲音甚至傳到了模里西斯,被船員當作是附近海域的炮聲。
兩地相距4800公里,比北京到赤道的直線距離還要多400公里,而火山口的最響聲音,響度據估計已經達到了310dB(分貝)。
因火山噴發而被噴上岸的巨大珊瑚礁。圖源:wiki
310dB是什麼概念?汽車在馬路上飛奔,人行道上的我們所聽到的聲音大概是60dB;搖滾演出現場的聲音響度和手持衝擊鑽工作時相當,大概是100dB;當我們緊貼噴氣式飛機時,飛機起飛所產生的聲音也只有160dB。
位於荷蘭的ESA大型歐洲聲學設施的巨型聲孔,用於測試衛星對火箭發射所產生的噪音承受力,而火箭發射的噪音可以達到154dB。圖源:ESA
一般認為,飛機起飛所能產生的
160dB
聲音,是我們耳膜所能承載的最高強度,再往上走就可能會
震破耳膜
。
美國曾經研製過一種型號T-429的戰術爆炸震暈手榴彈,能夠在距離聽者2米的地方產生高達175dB的聲響。而根據歐洲航天局做的計算,
能夠讓人
頭顱爆炸
的聲音需要超過
240dB
。
屏息極限:全世界最能憋的人
哈內克電影《愛》中,老喬治最終將罹患中風全身癱瘓的愛侶用枕頭捂死。圖源:豆瓣電影
沒有人會活活能把自己憋死——但犯罪劇中「10秒鐘枕頭殺人」的橋段也並不靠譜。正常人在5分鐘的窒息之後就會發生大腦細胞不可逆的死亡,10分鐘以上往往連心臟也會停止跳動,難以復甦。也正因如此,
目前自然屏息時間的
最長
世界紀錄也只是11分鐘54秒
,人類的氣量一般都不太大。
那麼如何提高自己的憋氣時長成呢?除了日常練習之外,
在屏息之前的30分鐘開始吸入100%純氧是一種效果顯著的辦法
,這有助於身體事先充分排出二氧化碳,通過這種方式,西班牙人阿里克·斯古拉(Aleix Segura)在2016年將世界屏息紀錄提高到24分03秒
。
比賽過程中的斯古拉。圖源:youtube
此外還可以通過將自己浸入水中的方式激發體內的「潛水反射」,以此延長我們的屏息時間。
這是一種存在於所有需要呼吸空氣的脊椎動物身上的肢體記憶 ,浸入水中之後我們的新陳代謝會變慢,心跳也會變緩,
專業潛水員潛入水中之後可以將自己的心跳放慢一半
。
深淺極限:難以抵達的世界最深處
雖然我們有辦法將屏息紀錄刷新到24分鐘之多,但這只是對於靜態下「一口氣能憋多久」所提出的考驗——而自由潛水所提供的,是「一口氣能憋多深」的挑戰。
圖源:senorgif
截止撰稿日,這項紀錄仍然歸奧地利人赫伯特·尼特奇(Herbert Nitsch)所有,此人一口氣下潛了214米(
2007年)
,因此也被稱為「世界上最深的男子」。人類潛水的歷史非常悠久。
幾百年前的人們往往會用沉重的金屬材料乃至橡木桶來製作潛水設備,以幫助當時的人們潛入更深的水域。儘管無設備輔助的情況下,人類目前只能到達200多米深的水下,但通過現代科技魔法的加持,人體所能承受的深度達到了
610米
(美國海軍潛水員,身著大氣潛水系統)
。
儘管已經有了很大的進步,在這一深度下身著潛水服的人依舊會面臨氧中毒、高壓神經綜合症等險情。
1925年發明的潛水服,由一種叫做鎳鉻耐腐蝕可鍛鋼的材料製成。(Olmypia, London, 1925)
那麼這離整個星球最深的地方還差多少?目前已探知的世界最深處位於馬里亞納海溝,海拔-11034米。
憑藉潛水艇技術的發展,瑞士人在1960年就來到過海馬里亞納溝底部
(約10916米深處)
。
人類與世界最深處的第一次親密接觸持續了不到20分鐘,艇員就不得不往海面上移動。雖然短暫,但這意味著人類已經征服了這顆星球的最深處。第二次親密接觸發生在2012年。在50多年的科技發展之下,
導演詹姆斯·卡梅隆獨身一人乘坐深海潛艇抵達海溝底部,並在底部待了2小時34分鐘收集信息
。再一次,科技幫助人類拓寬了極限。 高度極限:從星空中縱身一躍
圖源:tumblr
不得不承認我們這具軀體的脆弱程度。如果是腦袋觸地的情況,我們只需從一米的高處跳下就能絕殺自己;6米的高度能夠保證人體以任何姿勢墜地都得到同樣的結局;40米的高度即便落在水面上也無法生還。
很顯然,人類不會滿足於這點高度,降落傘的出現讓人飛得更高。
2014年10月24日,時任谷歌工程與研究高級副總裁的艾倫·尤斯塔斯(Alan Eustace)乘坐氦氣球達到了海拔41419米的平流層,自由落體後打開降落傘著陸,刷新了人類跳傘高度的紀錄。
艾倫·尤斯塔斯從平流層跳傘全過程
在這個高度上,我們已經可以看到地球淡藍色的大氣邊緣與彎曲的輪廓。
跳落過程中最高時速超過1322公里/小時,妥妥創造了音爆效果,而艾倫在實現這一壯舉的時候,已有58歲高齡。
在平流層中準備往下跳的
尤斯塔斯
。圖源:paragon space戰鬥機音爆過程。圖源:comic vine
體溫極限:冰與火的考驗
作為皮糙肉厚渾身布滿汗腺,同時又發明了各種禦寒隔熱面料的恆溫動物,我們很慶幸能行走於這個星球的極寒與極熱之地——連90度高溫的桑拿房我們都敢去,而即便是今年6月27日更新的自然史上最低溫:-98°C,我們也能身穿禦寒服待上一陣子。
但是話說回來,一旦長期處於極端溫度的環境中,我們也會面臨體溫調失控的問題。
有記錄的全球歷史最低溫出現在1983年的南極洲沃斯托克考察站。圖源:wiki
我們都知道,人體的正常體溫是37.5度,如果一個人的體溫升高到40°C,就會開始危及生命;44°C的體溫下大腦已經嚴重受損,幾乎回天乏術。而如果降到36度,我們的反應和判斷能力都會受到影響;35攝氏度的體溫會讓我們步履維艱;33度是個令人失去理智的危險體溫水平;而一旦體溫低於20度,我們的心臟就會停止跳動。
圖源:Tenor
目前能夠存活下來的最低體溫紀錄是
13.7°C
。1999年的時候,瑞典放射學家安娜·巴根霍姆(Anna B?genholm)在一次滑雪的時候不慎掉入流動的冰水中長達80分鐘,當她被拉出水面的時候,血液已然停止了循環,呼吸也已經停止了。在一個小時之內,安娜被救援直升機火速帶到醫院搶救,最後由100多人組成的醫療團隊花了9個小時將其救活。
攀登極限:永遠的巔峰
當夏爾巴人丹增·諾爾蓋(Tenzing Norgay)和紐西蘭人埃德蒙·希拉里(Edmund Hillary)在1953年代表全人類首次登頂珠峰的時候,他表示雖然自己非常熱愛這座雪山,但是這種感覺仍是「
既美好又恐怖
」的。這使得當他的兒子也表示希望重走他的足跡,再次登頂珠峰時,諾爾蓋卻回答道:「
我已經替你上去過了。你不必親自登上峰頂。
」代表人類首次登上珠峰的二人。圖源:wiki
一開始誰都不知道這兩個人中,最先登上頂峰的究竟是哪個,因為兩人發誓對外界保守這個秘密。一直到1999年,諾爾蓋逝世後的第十年,希拉里才在自己的書中承認,他是第一個登上珠峰的人。
登山設備的日新月異,安全性的逐步提高使得攀登珠峰的人越來越多。
截至2017年6月,已經有4833人成功登頂珠峰8306次。
人類向世界最高點進發的首次嘗試發生在1921年,由於沒有成功登頂,登山隊在事後都將這次登頂嘗試解釋為一次「偵察登山活動」。
而在丹增和希拉里二人成功登頂之前,珠峰上已經留下了13具英雄登山家的遺體。
然而人類的第一次無氧登頂,卻是發生在首次登頂的25年之後了。
珠峰攀登死亡率。圖源:alanarnette
一組數據能讓我們大致了解無氧登頂珠峰有多難:
8306次登頂中,只有208名登山者不攜帶氧氣設備登山,佔總數的2.7%;
而當時的288名遇難者中,102名都選擇了無氧攀登。
儘管氧氣設備的存在能夠在很大程度上降低登頂的門檻,但依舊有著很多人不惜冒著生命危險自我挑戰。
(www.alanarnette.com/blog/2017/12/17/everest-by-the-numbers-2018-edition/)
缺氧並不是高山攀登的時候遇到的唯一問題。失溫、強風都是危險要素。1953年的時候,登山隊員需要身著羊毛內衣、羊毛襯衫、羽絨背心、羊毛衫、羽絨服、夾克,外面再套一件衝鋒衣,然後背著近20千克的氧氣罐上山,難度自然非常大。
而近幾十年攀登珠峰行為的普及,毫無疑問也得益於裝備的升級。
當登山者在一步步向著頂峰攀爬的時候,身上所穿著的裝備也是科技與工藝進無止境的鍛造結果。
誠然,我們的肉身存在諸多種物理極限,但這也無疑激起了我們的突破慾望——
極限本就是用來超越的,在這條道路上,太多的人無所畏懼
。而對於裝備生產商而言,
革故鼎新
同樣是一個永恆的話題。戶外裝備領導品牌Arcteryx始祖鳥很清楚這一點。
距離溫哥華海岸山脈約一個半小時車程的始祖鳥本部,
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使得更高性能產品成為可能。在挑戰極限的道路上,始祖鳥與勇士們齊肩並進。
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進無止境
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8月25~9月2日登陸上海香港廣場
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活動時間:8月25日~9月2日
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利維坦
」(微信號liweitan2014
),神經基礎研究、腦科學、哲學……亂七八糟的什麼都有。反清新,反心靈雞湯,反一般二逼文藝,反基礎,反本質。
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