若将一块砖头投入马里亚纳海沟, 多久会沉底, 它会被海水压碎吗?

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综述

海洋，一个占据这个地球家园面积约十分之七的存在，而且据科学研究表明，地球上出现的生命最早起源于海洋，拥有十分丰富的海洋资源….这些信息无一例外表明，海洋里肯定蕴含着巨大的研究价值，值得我们人类去探索。

然而，面对可怕的深海高压，我们人类却只能探索到海洋的二十分之一不到。这不禁让我们进行猜想，如果用物体代替人进行探索能否可行呢？先假设在目前已知最深的海洋海沟，即在马里亚纳海沟里投入一块砖头，那它多久会沉底呢？它是否会被海水压碎成泡沫般呢？

马里亚纳海沟介绍

马里亚纳海沟，它以其可怕的深度和丰富的海洋资源等而被认为是非常具有挑战性和代表性的神秘海洋，人们对其的探索欲望十分强烈。

据了解，马里亚纳海沟形成于太平洋板块与亚欧板块的碰撞，整体呈“月牙”似的弧形形状，全长达2550千米，平均宽度为70千米。

海沟深度，从二十世纪五十年代探测至今，已记录到的深度数据是由中国于2020年11月“奋斗者”号载人潜水器收集到的10909米，但具体多深还未可知，还有待进一步探测侦察。

海沟内环境极端恶劣，由于深度过深，全年几乎照射不到阳光，几乎鲜少发现有大量海洋生物的存在，而且海下底部气压非常高，这导致人类对其能展开的深海探测任务十分有限，并且哪怕开展也显得异常困难。

马里亚纳海沟的压强

研究显示，在海洋中，海水中的气压会随着海洋深度的不断增加呈逐渐递增趋势。从数据来看，海洋每增加10米的深度，就会增加一个标准大气压的负荷。

以马里亚纳海沟为例，一个被公认为是全世界最深海洋海沟的地方。那么将其1100多千米的深度用气压来表示的话，则换算结果显示其海底气压可以达到1100帕。

这与当前世界人类最深潜水记录显示的结果表明，人类在海洋里所能承受的水下深度极限只在一百多米，可承受压强为一百多帕，只远远达到马里亚纳海沟深度压强的十一分之一。

有相关举例表示，如果按照人体表面积1.6平方米进行计算，一个成年人下沉到马里亚纳海沟中，将会受到1.6×千克的压强负荷，人可能会遭到粉碎性伤害。可见，马里亚纳海沟深海压强之恐怖程度。

投入一块“砖头”的猜想

人既然不行，那假设在如此深的高压海洋海沟里投入一块砖头，结果会发生什么呢？它会不会像我们小时候玩的投石子游戏一样，投一颗石子到湖里就会迅速沉入湖底呢？在这个下沉过程中，砖头是保持完好无损的状态，还是会发生被海水压碎的情况呢？

根据相关理论，我们假设一个具有均等密度的标准长方体形状性质的砖块，在理想的状态下（不存在海水呈静止且密度均匀状态、无特殊海底运动现象发生等一切会干扰砖头下沉的外在其他因素）被投入马里亚纳海沟。

首先，考虑到砖头的密度一般为每立方米1800千克到2200千克不等，而根据海水中盐分含量高的特性，马里亚纳海沟的深部海水密度可能在每立方米1.07吨到1.2吨之间，因此得出砖头的密度比海水的密度更大，在海洋里存在下沉的可能性。

其次，考虑到海水中重力、浮力和阻力对砖头下沉的影响，我们可以根据下列相关关系方程式展开具体分析。重力是所有事物，不论人还是物，在地球中必然受到的牵引力。

阿基米德原理阐明，浸入在静止流体中的物体所受浮力等于其排开流体的重量，换而言之，浸入流体中的任何物体都会受到一个与其排开流体重量相当的向上力，即浮力。除此之外，我们还要考虑物体在流体中移动时，可能会受其他阻力的影响。

流体动力学阻力相关原理指出，物体所受阻力的大小，与物体的形状、物体表面与流体的相对速度以及流体的性质有关。

结合分析发现，砖头的密度相对较大，可以使得它的重力大于排开水的重量，也就是可以排开所受海水浮力的影响，但再加上海水中其他阻力的影响，各个力之间在砖头下沉过程中会逐渐表现出维持均衡水平的状态。

此时，砖头会在下沉过程中表现出不同的下沉速度，其下沉速度在受到各种力的均衡作用下，逐渐变为终端速度，然后砖头可能保持着这个终端速度匀速沉降到海底里。

受不同下沉速度影响，砖头下沉到海底的时间需要进行分别计算。目前，关于砖头最终沉入海底的时间，并没有实际的科学研究做出准确的数据结果进行解释。

但整理网上相关资料来看，大部分推测砖头下沉至马里亚纳海沟的时间需要花费2.5小时到3小时左右，当然也有少部推测可能会花费几年甚至几十年时间。

对于砖头是否会被海水压碎这个问题，考虑到马里亚纳海沟的深海压强之大，当前存在两种说法。

一种说法是砖头会被马里亚纳海沟下的海水压碎，有科学家对马里亚纳海沟最深处所受气压与砖头所能承受的最大压力进行模拟比较，研究数据结果发现，砖头所能承受的最大压力只达到马里亚纳海沟最深处水压的十一分之三，显然砖头会在下沉海底的过程中被身处海水压强压碎。

另一种说法是砖头不会被压碎，由于砖头本身结构紧密，不存在有类似潜水艇的内外气压差，综合之前受力分析的结果来看，砖头可能会维持均衡状态，不容易被海水压碎。

结尾

综上所述，我们可以发现，将一块砖头投入马里亚纳海沟的猜想，虽然没有具体的科学研究案例可供参考，但是，相信在不久的将来，随着人类深海探测技术的不断进步，我们可以将这个猜想落地，获得更多的研究数据以科学解释相关问题。

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