❶ 什麼是物質低溫的極限值
絕對零度-273.15℃
分子停止運動
❷ 人類面對極限低溫會有哪些反應
1941年寒冬,日軍731部隊開始了蓄謀已久的人體凍傷實驗,2名士兵將被剪掉衣袖的少年綁在了零下30 的雪地里。少年不停地掙扎求饒,士兵們卻猙獰大笑,毫不猶豫的舉起水瓢把冰水澆到了這雙快要凍僵的手上。
人體在面臨極度低溫的時候,身體會出現各種反應,從疼痛到麻木再到嚴重受傷甚至是死亡。日本731部隊正是利用了當時的極寒天氣,進行了慘無人道的人體凍傷實驗,目的是為了提高其在華日軍的冬季作戰能力。
讓我們一起回顧一下731實驗日軍的暴行,銘記 歷史 ,勿忘國恥。
人體凍傷實驗有多殘忍?日本731原成員在回顧自身暴行的時候說:我比魔鬼還可怕。
1941年2月,內蒙古錫林郭勒盟蘇尼特右旗正處於一年中最冷的時節,氣溫甚至低到了零下30 左右。
在這片寒冷的土地上,一群毫無人性的日本人正在開展他們蓄謀已久的人體凍傷實驗。
2月6日那天,寒風凜冽,氣溫下降到了零下26 ,731部隊日本士兵們穿上了厚厚的棉服,把自己全身上下都捂得嚴嚴實實。
之後,他們強行拖出了一位年僅15歲,衣著單薄的少年,並粗暴的剪掉少年衣袖,把他帶到了毫無遮擋的雪地里,然後綁在了早已准備好的架子上。
他們此次實驗的目的就是,要讓少年的手在極低氣溫下被凍起來,然後記錄冷凍過程中少年的反應,最後在實驗各種解凍方法,看那種治療方式最有效。
雪地里,寒風呼嘯著,剛過3分鍾,少年裸露的手臂就開始疼痛,而且痛得越來越厲害,刺骨的疼痛讓他不停的掙扎著哭喊著,希望日本兵能放過他。但一切都是徒勞,他的哭喊聲,反而讓兩個包裹嚴實的日本士兵露出了猙獰的笑容。
其中一個日本兵淡定的拿著筆記本記錄著少年凍傷過程中的反應,另一個士兵則覺得凍得還不夠快。直接拿起水瓢,開始往少年的手臂上澆水。
5分鍾後,他雙手的指尖從第二個指骨末梢開始變成蠟黃色;10分鍾時,所有指尖及拇指球部、小指球部都呈蠟白色,不能活動,僵硬無知覺;20分鍾後,手背也變為蠟白色,不能活動,僵硬無知覺……
即使手上已經結冰,這場殘酷的凍傷實驗也還沒有結束,直到2個多小時之後,少年臉上的淚水都結成冰,渾身僵硬,連呻吟聲都沒有了,士兵才把他抬到了室內。
少年本以為一切都結束了,可卻沒想到,等待他的是更痛苦的折磨。經歷了極限低溫凍傷之後,日本人又在他身上開始了凍後解凍,治療實驗。
他們准備了一盆熱氣騰騰的水,把凍僵的手按進了水裡,那隻手瞬間就變得面目全非。
根據「七三一」部隊原隊員的證言,他們曾把被實驗者帶到零下三十攝氏度以下的室外,光著手腳,凍到四肢僵硬。日本兵用木棍敲擊被凍的部位,直至發出清脆的聲音,之後將他們拉進解凍室,分別用冷水、溫水、開水進行解凍。凍傷部位澆上開水後,骨肉馬上分離。
一場場實驗下來,這個少年陸陸續續的失去了四肢,最後失去利用價值的他,被所謂的「大夫」一針「治傷」葯結束了年輕的生命。
而在這場慘無人道的凍傷實驗中,這位少年並不是唯一的受害者,為此被殘害的中國人還有很多位。
殘害了數條生命後,他們得出了實驗結論:使用與人體溫相同溫度的水來解凍效果是最好的,水溫在45攝氏度以內一般沒有危險,但不能用超過50攝氏度以上的溫水。
就為了這樣一個損人利己實驗結論,731成員惡魔般的折磨死了這么多的中國人。
人類對於環境溫度變化都非常敏感,能夠適應溫度的溫度區間也非常狹隘。那麼,人類寒冷的感覺是怎麼產生的呢?
人是一種恆溫動物,體溫正常情況下維持在36-37 ,或高或低都不是正常的身體狀況。因此,人必須在合適的氣溫環境下,才能很好的生存。
人之所以會感受到寒冷,是因為我們的皮膚里分布了很多的溫度感受器,這些感受器會將皮膚及外界的溫度變化傳遞給體溫調節中樞,從而產生冷的感覺。
不過這個感受器究竟是什麼?卻一直沒有準確答案。
從1997年第一個感溫受器蛋白質TRPV1被找到之後,科學家陸陸續續發現了其它的三種感溫受器,這些感溫受器都是屬於同一個蛋白質家族,是一種具有六個的離子通道。
正是有這些特殊感溫器的存在,人體才能感受到寒冷。
1、渾身發抖,肌肉緊綳
相信大多數人都有過寒冷的感覺,當人體感受到冷的第一反應就是,盡量的蜷縮身體來保暖。
當寒冷到了一定程度後,就會控制不住的開始發抖,這是身體的本能反應,發抖可以產生部分熱量來緩解這種寒冷的感覺。
2、極度疼痛
在極寒的氣溫下,人體很快就會因為凍傷而產生疼痛的感覺,這種疼痛感會讓人難以忍受。
在這種情況下,人會本能的去捂住凍疼的地方,盡量取暖來緩解疼痛。
3、麻木僵硬
冷到極致,除了疼痛之外,手腳也會變得僵硬麻木,慢慢的失去知覺。
上學的時候,冬天騎自行車去學校,到學校的時候,感覺雙手已經麻木了,基本上完全不能彎曲了,慢慢變暖和時候,才慢慢的靈活起來。這時候,雖然溫度可以恢復過來,但手多半已經凍傷,會起凍瘡。
4、產生發熱的感覺
通過對寒冷引起死亡的病例調查發現,在25%的病例中,死者都沒有穿衣服,甚至是渾身赤裸。
為什麼會有這種奇怪的現象呢?有一種說法認為,極度寒冷導致的大腦損傷,會讓人們產生錯覺,認為自己在很熱很熱,所以他們通過脫光衣服來緩解這種熱感。
而另一種說法認為,極端低溫導致人體血管皮膚收縮的肌肉精疲力竭,從而造成血液從我們的核心湧向我們的身體表面,導致潮熱,從而產生熱的感覺。
兩種說法都說明了,人在這種情況下,有了很熱的感覺。但脫衣服的舉動,無疑是讓身體失溫速度變得更快,加速了死亡。
結語:
人類在面對極限低溫的時候,無疑是非常痛苦的。日本731部隊成員曾在記錄里寫道: 「我相信這種疼痛,是所有酷刑都無法達到的」
但,雖然他們知道這種實驗極其殘忍,卻還是沒有收手,在這群惡魔般侵略者的眼裡,我們的生命如同螻蟻。
牢記 歷史 ,努力前行。我們這輩子都不能替先輩們原諒這些惡魔。
人是恆溫生物,平均體溫在37 左右,當體溫降低到28 時,患者就可能出現「奇異性脫衣」現象;當人體體溫低於26 時,患者將會陷入昏迷、甚至死亡;目前已知的世界最低體溫記錄是13.7 。
甘肅白銀百公里山地越野賽,21人遇難說起凍死人,甘肅白銀越野馬拉松因為一場突如其來的天氣劇變,導致21人死亡。「殺手」就是人體失溫。
2021年5月22日,在甘肅省白銀市景泰縣黃河石林景區舉行的百公里山地馬拉松賽中,由於遭遇大風、降水、降溫以及由此造成的最低體感溫度,導致21人因急性失溫死亡。
當天白銀市氣溫為6 15 ,顯示當天會有一個小時的小雨。在比賽開始前已經起風,但是只要跑完就可以拿到1600元,低門檻的獎金對參賽人員來說是非常有吸引力的。
由於比賽時間正值炎熱的夏季,很多人都只穿了短袖、短褲、戴了防曬套裝,但是由於在比賽最艱難的階段,雨越下越急,選手的衣服都變濕了,每喘一口氣,就能吸一嘴雨水。很多選手由於沒有攜帶沖鋒衣,在風大、雨急的情況下,身體會感到特別冷,人會快速失溫,失溫持續的時間如果長,就會導致人體器官衰竭而死。
在這21位逝者中,梁晶在跑友圈裡被稱為「梁神」,是我國超馬記錄保持者,即便是經驗如此豐富的人,在大自然面前依然顯得很渺小。
雲南哀牢山4名地質人員因「失溫」殉職2021年11月13日,4名地質人員進入哀牢山考察,於14日16時失聯,失聯後政府同有關部門共投入8000餘人進行搜救,搜救一直持續22日8時32分,4人被發現時已經無生命特徵,歷經38小時遺體被轉運下山。
哀牢山是雲貴高原和橫斷山脈的結合部,全長約500多公里,哀牢山環境非常復雜,進入內部極易迷失,外地人進山都會請當地的護林員帶路,這4名地質考察人員進入哀牢山面臨的主要危險就是迷路和凍害。
哀牢山在秋冬季節的夜晚,氣溫會降到0 左右,人體在夜晚一旦被雨淋濕,人體很容易失溫。經醫學檢驗,4人系低溫所致心源性休剋死亡,排除中毒、機械性損傷死亡。
當搜救隊發現遺體時,發現他們有的人將身上的衣服撩起來了,並且臉上還有笑容,這是失溫的典型特徵。
人體面對極限低溫會有哪些反應?1、當人體的核心溫度下降到36 時
當人體的核心溫度下降到36 時,人的血管開始收縮,血液會流向機體的深層以減少熱量的散失,皮膚上會出現雞皮疙瘩,手指、腳趾、耳朵開始出現凍傷。
2、當人體的核心溫度下降到35 時
當人體的核心溫度下降到35 時,人體會開始發生低體溫症,我們的四肢會感到麻木,渾身會感到顫抖。
3、當人體核心溫度下降到32 時
人體的肌肉會顫抖得更加激烈,人的呼吸、心率會加快,肢體行動會變得很困難,並且會伴隨著失憶的現象。
4、當人體核心溫度下降到28 時
當人體核心溫度下降到28 左右時,位於下丘腦的溫控制中心將會失去對血管收縮的控制,導致人體溫暖的血液直接供應給體表,人體會短時間的產生熱感,人體就會出現脫衣的異常現象。
如果體溫持續下降,人體就會開始陷入昏迷,瞳孔會開始散大,這也意味著人即將死亡。有的因失溫而死去的人,臉上還會露出微笑的表情,這是由於人死亡後肌肉鬆弛導致的。
人體熱量流失大於熱量補給,就會造成人體核心溫度降低,人體就會失溫,而「溫度、濕度、風力」是導致人體失溫最直接的三個因素。如果溫度持續降低,人體就會產生寒顫、心肺功能衰竭等症狀,最終就會導致人死亡。
總結,人體是恆溫動物,當人穿著濕透的衣服時,在低溫下衣服會成為快速的傳熱導體,水分蒸發會帶走人體大量的熱量,人體就會快速失溫,人體的核心溫度會快速降低,輕者手腳凍到失去知覺,重者導致人昏迷、甚至死亡。
戶外運動應量力而行,要有一顆敬畏大自然的心,知難而退未必不是明智之舉!
人類面對極限低溫是一場毀滅性災難,為什麼,地球上的動植物都會被凍死,像北極洲和南企洲一樣,就是存在企鵝,水面全是冰無法捕到魚類也得餓死,動植物都不能活著,人類就是有衣穿有火烤,沒有東西吃,人類也不能工作,冰天雪地不能種植糧食,人類遇到這樣情況那就要看時間拖多久,如果一年還會有人活著,如果數年,那人類會凍死,餓死
❸ 人體的耐寒極限是多少
荷蘭人威姆·霍夫(Wim Hof)有著“冰人”的美名,因為他擁有不可思議的能力,可以抵受極度的嚴寒,保持著9項世界紀錄。2008年1月26日打破了他在2004年創下的68分鍾全身觸冰的世界紀錄,成功地在全身觸冰的情況下在零下20攝氏度的冰桶中裸身站立了72分鍾。當時冰塊已經淹沒到他的脖子,全身上下除了頭顱之外都和冰塊親密接觸。在對他的驚人能力感到驚嘆的同時,人們不禁要問:“人體的耐寒力到底有多大?”
根據國外的一則報道,名叫弗利索辛的小伙遭遇海難後在冰水中漂流了5個小時才獲救,並且安然無恙,雖然專家認為弗利索辛體內厚厚的脂肪幫助他挺過了難關,可是這也不能否定人體在耐寒方面所具有的驚人潛能。
人類的耐寒力究竟有多大?這是個常問常新的問題,只要人類的種群沒有滅絕,這個問題就沒有最終的答案。
❹ 漠河凍梨變鐵錘,最低氣溫將維持零下40度,人們受冷的極限是多少度
人類受冷的極限沒有特定的溫度,這是根據每個人體質不同而定的,據說現在達到最高限度的溫度是零下20度。只要我們做好保暖工作是能夠承受更低溫度的,小孩子和老人能承受的最低溫度,當然不如身體強壯的青年輕人和中年人了,所以說身體健康強壯比什麼都重要。
世間萬物就是這么的神奇,我們每一個人在不同的環境下就會有不同的體驗。有人在稍微冷一點的時候就會生病感冒,也有人在極寒冷的條件下也不會生病,這是依據個人身體狀況而決定的。如果想體驗更多更神奇的景象,我們還是要照顧好自己的身體,只有身體康健了才能有更好的體驗。
❺ 探索極限溫度:絕對零度與最高溫度
提起極限溫度,我們首先想到絕對零度,一個充滿神奇與未知的極限低溫。接近絕對零度,我們會看到超導電性、永不消失的電流、以及突然消失的電阻、還有沒有粘滯性的液體。
宇宙冰箱布莫讓星雲溫度是最接近負二七三點一五攝氏度的地方。與絕對零度相對的熱是否無有盡頭?冷似乎是有極限的盡頭。
物理學家發現,氣體每冷卻一度,其體積就會縮小到凝結點時體積的二七三分之一,這就是著名的查理定律,它講述的是理想氣體被冷卻的過程。
當氣體冷卻到一定溫度後它總是先變為液體,然後又在更低溫度變為固態。溫度是衡量物質分子運動速度的,本質是分子運動的快慢。絕對零度,理論上物質的分子和原子全部停止運動,以及原子核外的電子也會停止運動。
廣義上,所有運動的粒子都停止運動,這就是絕對零度,但是,這個極限溫度無法在任何實驗中達到。
粒子能運動,就會拓展空間。而極限零度,分子或原子之間是沒有空隙的,電子不必受到原子的吸引,原子跳躍也沒有距離的,這是電阻消失的原因。當溫度無限接近絕對零度時,原子間的距離就無限接近趨於零,原子之間距離接近為零,電子的轉移需要的能量很少,很小的電壓就能導電,這便是超導體。
絕對零度似乎能恐怖的凍僵一切!有人推斷,絕對零度時光波也無法傳播。光是一種能量,電子獲得了額外的能量會發光,熱效應也能產生的光,原子躍遷會產生光,帶電粒子加速運動也會產生的光。量子物理學指出:光線越強,代表著光量子越多。
絕對零度如果可以達到,粒子停止運動,失去所有能量。絕對零度時,光消失了?光子必須具備動能,才能傳遞,絕對零度導致光也無法正常傳播。
已知,氦在接近絕對零度時會變得異常。氦原子的相互作用與原子質量都很小,既難液化也難凝固。絕對零度時,其性質會發生突變,成為超流體,可以奇怪的沿著容器壁向上流動。而且,氦的熔點極低,達到負的二七三攝氏度,也難以將它變為固態。絕對零度時,有的學說認為物質的引力場也消失了,達到一種新的相。
物質在接近絕對零度時,與傳統的氣、液、固等不同,稱為超原子。按理說,達到絕對零度,所有元素會聚集在一起,宇宙會形成一個整體,黑洞也會消失。
科學家發現,超低溫的分子會導致偶極矩的產生,反而顯得穩定。非常接近絕對零度時,會出現十分奇特的現象,形成非同尋常的物質形態。接近絕對零度,量子力學認為,分子並不會亂跑,而是形成波動,有猜測摩擦力會消失。
現在可以用激光和磁場製冷,期望在實驗中看到一些物質的不同狀態。在月球背面,低溫也可以達到負的二四九攝氏度,月球背面也顯得神秘莫測。
微觀粒子處於理論上最低溫度時不再震動或旋轉。超低溫時的量子世界會是什麼樣的?物理學稱為玻色-愛因斯坦凝聚。這種狀態下,幾乎全部原子都聚集到能量最低的量子態,形成一個宏觀的量子狀態。玻色子,其中包括光子和氦-4之類的原子,可以分享同一量子態。此時,所有的原子就象一個原子一樣,具有完全相同的物理性質。
光在凝聚內的速度會驟降,可以達到極慢的數米每秒。自轉的玻色-愛因斯坦凝聚類似黑洞,能夠捕獲光線。在凝聚消失時,光芒又會逃逸出來。束縛的磁場也達到最低能級。有觀點認為:接近絕對零度,還有望找到反物質。
在半人馬座,距離地球五千光年的布莫讓星雲,溫度僅比絕對零度高一點一五個度數,是宇宙空間中已知的最冷地方。
布莫讓星雲是由從一顆恆星的核心逸流出的氣體形成的,在進入太空之後很快速的膨脹,這種膨脹有製冷效果。與氟利昂類似,膨脹吸熱,向內卷吸收熱量。
在近年來的觀測發現,這個星雲的外緣似乎在逐漸變暖,布莫讓星雲也是宇宙中奇特的地方。如果低溫世界物極必反會發生什麼?
所有原子同時離開,是否會迅速完成重構,還是會保持緩慢的恢復;還是核外電子一下子全部飛出去了,產生出各種各樣的射線?會在極短時間內產生極限高溫嗎?
大多數人認為,宇宙中的高溫是無界限的,根據能量守恆,總能量是有限的,疊加在一起便是極限高溫嗎?
絕對零度也會使宇宙中的基本粒子的動能失去,卻違反了量子力學中的不確定性原理,宇宙中不能存在靜止不動的粒子,也就是說絕對零度無法達到。
宇宙大爆炸學說認為,宇宙有起源,炸開的那一刻便是極限高溫,通過質能轉化為能量,能量大約是十的一百零三次方開爾文溫度。能量聚集在一個很小的空間內,就是一個黑洞。
這樣看來,極限高溫更加可望而不可及,同樣無法達到,而我們所處的宇宙空間之外還有什麼?我們還看不清楚。人類只能通過估算去推測。
這樣看來,溫度不但有下限,也有上限,同樣高得離譜。科學家相信,宇宙中出現過這樣的溫度,宇宙大爆炸發生時只有十的負四十三分之一秒,宇宙從此誕生。
❻ 人類面對極限低溫的時候,都會有哪些反應
人是恆溫生物,平均體溫在37℃左右,當體溫降低到28℃時,患者就可能出現「奇異性脫衣」現象;當人體體溫低於26℃時,患者將會陷入昏迷、甚至死亡;目前已知的世界最低體溫記錄是13.7℃。
人體是恆溫動物,當人穿著濕透的衣服時,在低溫下衣服會成為快速的傳熱導體,水分蒸發會帶走人體大量的熱量,人體就會快速失溫,人體的核心溫度會快速降低,輕者手腳凍到失去知覺,重者導致人昏迷、甚至死亡。
❼ 人體的十二個極限都是什麼,請介紹一下
據英國《新科學家》雜志我們擁有向人類極限挑戰並創造紀錄的無法抑制的渴望。然而,我們在心理和生理上距離最終極限又有多遠呢?
1. 人類的速度極限是多少?
牙買加飛人博爾特在2009年柏林世錦賽打破世界百米紀錄摘金,又將由他自己保持的世界紀錄提高了0.11秒。人類的速度極限究竟是多少?美國斯坦福大學的馬克-丹尼(Mark Denny)對這個問題十分好奇,決定對人類百米速度究竟有多快進行深入探究。
他通過分析1920年以來各種田徑比賽(甚至包括賽馬之類的比賽)的世界記錄,發現許多比賽的成績都遵循類似的模式,即成績逐步提高直至穩定。例如肯塔基賽馬會,許多參賽馬匹在1949年達到速度極限之後就很難再有突破。人類運動員看上去一樣遵循這個模式。女子百米成績在1977年趨於穩定,男子短跑成績仍然在提高,不過丹尼表示,基於其它賽事所建立的模型,這一成績看上去也快到達極限。
根據他的預測,男子百米成績的極限是9.48秒,只比博爾特當前世界記錄少0.1秒。丹尼說:「如果繼續保持現在這種勢頭,博爾特不久便會接近於這個極限。」是什麼原因產生的這個人類速度極限?丹尼認為,原因類似於運動員的力量-重量比。超過某個點,更強健肌肉和更長四肢的優勢將會被舉起更重重物所增加的能量消耗所抵消。
2.人類的注意力能堅持多長時間?
人類的注意力能堅持多長時間?
專注是我們大多數人在最後期限之前完成論文、加班到深夜以及長途驅車時所面臨的挑戰。在大腦需要休息前,我們在心理上究竟要堅持多久?對於那些需要全神貫注從事某項工作的人來說,如卡車司機、發電廠操作人員以及航班駕駛員,12小時是個極限。但是,對於醫生而言,復雜的外科手術有時會超過12小時,雖然時間最長的手術往往由不止一個團隊分擔。
2004年以前,周末班的英國醫生要從周五早晨一直上到周日晚上,總共要工作80個小時。他們至多隻能睡上幾個小時,在最糟糕的情況下,他們甚至80個小時沒合過眼。據英國劍橋市艾登布魯克斯醫院神經外科醫生海倫-費爾南德斯回憶:「你可能在絕大部分時間里都在工作。」
隨著時間推移,我們的注意力也會跟著下降。結果工作效率更低,決策時間更長,失誤開始增多。美國賓夕法尼亞大學神經系統科學家戴維-丁格斯(David Dinges)說:「警覺是讓人最易疲勞的方面之一。」丁格斯的研究團隊利用核磁共振成像技術研究了從事警覺度非常高的工作者的大腦。隨著人們反應變得遲鈍,某些大腦部位的活動減少。丁格斯發現,根據參與者右額頂骨的血流量,可以預測他們在測試中的成績。
3.人在真空狀態下能活多久?
人在真空狀態下能活多久?
遺憾的是,我們確實知道人在突然暴露在真空狀態下能活多長時間。1971年,蘇聯聯盟11號飛船在重返地球大氣層前的一刻,一個故障閥門在168公里的高空令飛船突然減壓,造成機上3名宇航員全部遇難。事後調查發現,聯盟11號飛船壓力突然降至零,這一情況持續了11分40秒,直至它重返大氣層。
宇航員因缺氧在30到40秒鍾後就已死亡。美宇航局太空梭任務前機組成員喬納森-克拉克說:「你需要氧氣和空氣壓力這兩個因素才能將氧氣送入大腦。」不過,如果身在真空環境下時間更短,還有可能搶救過來。1966年,美宇航局一名技術人員正在真空室測試太空服,這時,室內壓力突然降至我們在3.65萬米高空才遇到的水平。他在12至15秒內失去知覺。
他所能記起的最後一件事是,舌頭上的唾液汽化了,這是因為水在低壓條件下會蒸發。27秒鍾時,真空室的壓力重新回到相當於4200米高空的水平,那名技術人員幸運地恢復了知覺。雖然臉色蒼白,但他的健康沒有遭受任何不利影響。
當外部壓力降低,血液中形成氣泡,肺部會在幾分鍾內受損。由於氮氣從血液溶出,神經系統在數小時內會受損。壓力驟降對人體是致命的:滲入肺部的空氣會在幾秒鍾內爆炸。但是,據克拉克介紹,如果以更適當的方式進入近乎真空的狀態,且身邊有強化醫療監護服務團隊,我們有可能會存活最多一分鍾的時間。
4.人類究竟能記住多少東西?
人類究竟能記住多少東西?
記住11位數的電話號碼對我們大多數人來說已是很難,但當前的世界記憶冠軍、中國的呂超2005年能背誦圓周率67890位。難道與大腦的真正能力相比,這真的不過是滄海一粟?
我們信息接受能力相當強大。1986年在新澤西莫里斯頓的貝爾通信研究公司工作的托馬斯 蘭德爾研究了人們在看圖片和信息時能存儲多少視覺和口頭信息以及他們忘記的速度有多快。經過研究,他估計,成年人一生中可儲存約125M的這種信息,相當於100本《白鯨記》。
按照正確順序准確無誤地記憶一長串數字比記憶簡訊或者圖片更難。要探索記憶長度的極限,考慮記憶冠軍使用的技巧可能很有幫助。他們中很多人使用一種記憶方法。在開始記憶數字前,他們會將從0000到9999的每個四位數與人或者物體聯系起來。於是,圓周率的數字就被轉化為這些人或物的序列,通過編造一個故事讓這些人或物聯系起來。這樣還能增強無序數字的趣味性,而且鞏固了記憶。呂超記憶40000位圓周率大約用了1000小時。不管記憶力有多優秀,假設按照這一比率,一個人從20歲開始圓周率,每天用12個小時,那麼到70歲生日的時候,他就能背誦約876萬位。
5.人類能忍受多低的溫度?
人類能忍受多低的溫度?
人類討厭寒冷是有原因的:我們的肢體較長,這容易極易散熱,不易保存熱量。在人類最早進化的酷熱的非洲大草原,長長的肢體有很重要的意義。研究人類體溫調節的英國朴次茅斯大學的邁克 蒂皮頓指出,即使沒有禦寒的手段——衣物、暖氣和房子,我們所有人仍能生活。
在寒冷中活下來就要保護核心體溫。人的核心體溫為37攝氏度,但是它降低的速度令人驚訝。加拿大渥太華大學的生理學家弗蘭 奧斯哈曼表示,如果在又潮濕又刮風的情況下,20攝氏度的環境溫度就能引起體溫過低。寒冷的時候,身體開始顫抖,血液停止流向四肢。只要核心體溫降低2度就會發生體溫過低:首先人們開始失去知覺,然後心跳失率。大約24度時心跳就會停止,人會死亡。但是有人可在核心體溫明顯降低的情況下活下來。安娜 巴根霍姆就是這樣的人,她的體溫曾降到13.7攝氏度仍活著,當時,她不慎落入一個冰冷的溪流中,被困80分鍾後才得救。
流動的冰水讓她的身體冷到了這個一個溫度:呼吸停止,心跳停止,大腦基本上不需要氧氣,這讓她擁有了完全康復的機會。
6.不吃不喝能活多久?
不吃不喝能活多久?
沒有水和食物人類能生存多久?理論上,如果你最後耗光了體脂肪、蛋白質和碳水化合物,你的身體就會因能量耗盡而停止工作。2003年大衛 布萊恩倫敦絕食表演後恢復進餐時的營養指導醫生傑里米 鮑威爾 泰克認為,人類死亡不需要等能量完全耗盡:「你可能在之之前就死了。」如果體內有足夠的水溶性B族維生素來幫助儲備脂肪新陳代謝的話,胖人可能會活得更長。因此,人們餓死的時候身體里仍有脂肪也是完全可以的。
最長時不進食記錄者是1981年愛爾蘭絕食抗議者基蘭 多爾蒂,他在絕食73天後死去。在補充維生素和水的情況下,人們可以不吃東西活一年。鮑威爾 泰克說:「大約30年前這是一種非常流行的減肥方法。」
只有維生素而沒有水的情況下,存活時間會大大縮短。一個人可以在沒有食物的情況下活數周,但是一個乾渴脫水的人只能堅持幾天。馬薩諸塞美國陸軍環境醫學研究所的邁克爾 薩瓦卡說:「這取決於水流失的速度。」沒有水的情況下,身體中血液量會降低,血壓也會隨之降低。血液變得越來越粘稠,使得血液在身體中的循環變得越來越難,人們的心率就會增大以做出補償。即使在寒冷的環境中,沒有水,人們也只能堅持一周左右。
7.人類不睡覺能堅持多久?
人類不睡覺能堅持多久?
1963年12月28日,加利福尼亞州聖地亞哥的17歲在校生蘭迪 加德納早上6點起床,他感覺精神飽滿,這樣一直持續到1964年1月8日他才再次進入夢鄉,也就是說他有11天沒睡覺。加德納打破之前創下的260小時不眠記錄後,他創下的264小時記錄至今仍是科學驗證過的最長的不睡覺時長。加利福尼亞州斯坦福大學醫學院的研究人員威廉 德門特在1965年的一篇論文中講述了這個故事,他在加德納保持不睡的最後三天一直陪著他。
加德納經歷了情緒波動、記憶和注意力問題、協調能力缺失、說話含糊不清並產生了幻覺,不過他其他方面一切正常。經過這11一天後,他第一覺僅持續了14小時。據德門特說,加德納在這段持續不眠的過程中並沒服用興奮劑。不過確實有人陪在他身邊,讓他保持清醒。如果沒有別人幫助,你在36小時後就必須努力剋制自己不去睡覺,48小時後你就會覺得無法抗拒睡覺的慾望。
然而在你最終上床睡覺之前,你可能已經睡了幾個「微型覺」了:缺乏睡眠的人會時不時陷入「微型覺」——當你不注意時,你會在幾秒鍾內陷入睡眠狀態,這期間你經常是睜著眼睛。避開微型睡眠不談,加德納最終能堅持多久呢?這個問題沒人知道,但是我們清楚,睡眠剝奪最終會導致死亡。迫使老鼠兩周不睡覺,它們就會死亡,這比它們餓死所需的時間還短。
沒有記錄顯示一個人故意保持清醒直到死亡的,但是一種被稱作致死性家族性失眠症的遺傳疾病,說明人類不睡覺的時間是有最大限度的。這種疾病最終剝奪了患者的睡眠能力,使他們在3個月內死亡。
8.普通人能承受多大重力加速度?
普通人能承受多大重力加速度?
過山車俯沖而下時,我們會在很短的時間里承受5g重力加速度,這時我們會產生頭暈惡心的感覺。座椅必須經過特殊設計,人們才不會暈過去。我們承受重力加速度的能力,不僅取決於加速度或減速度的變化和持續時間,而且取決於我們身體的方向。我們對朝腳的方向施加的外力最敏感,因為這使血液流向大腦。身體處於垂直狀態在4到5g的環境下持續5到10秒,經常就會引起管狀視,然後失去知覺。
戰斗機在垂直狀態的重力加速度可達9g,飛行員承受這種環境的能力越強,對空中作戰越有利。一些飛行員穿著「重力加速度服」,這種衣服可避免腿部的血液大量湧向頭部。重力承受能力最強的人被稱作「怪物g」。總部設在英國的防務公司Qinetiq的生物學家亞力克 史蒂文森說:「我們有些人確實能在6g的環境下保持清醒狀態。」其他一些人在3g的環境下就會暈過去。
飛行員通過在離心機里進行訓練,可以提高他們承受重力的天然耐受性,Qinetiq在英國漢普郡法恩伯勒就有一台這樣的離心機。他們學著收緊腿和腹部肌肉,促使血液流向上半身,並通過特殊呼吸方法降低血壓。人們能承受的最大重力是31.25g,不過為了達到這個目的,美國宇航局的醫生弗拉納根 格雷進入一個特製水箱,這個水箱給他的身體施加壓力,幫助他承受住那麼大的重力加速度。美國空軍先驅約翰 斯塔普保持著最高的水平重力加速度紀錄。
9.人類究竟可以登上多高的地方?
人類究竟可以登上多高的地方?
海拔差異會對人體產生奇怪影響,在大多數情況下,高海拔地區空氣里的氧氣壓力減小。人體細胞需要氧氣才能存活。在更高海拔,把肺部的氧氣輸送給細胞的血液蛋白——血紅蛋白無法有效輸送氧氣,這導致人體缺氧。大腦對氧氣水平非常敏感,這也是高原病的第一反應就是頭痛眩暈的原因。英國南安普敦大學的麥克 格洛科特表示,人如果長時間呆在海拔超過5000米的地方,就會導致肌肉萎縮、肺部和大腦積液的風險顯著增加,不過他們在那可能無法生育,因為高海拔暫時抑制了男性的生育能力。格洛科特研究了海拔差異對生理產生的影響。
如果人們在這種環境下生活很長時間,大部分人最終都能適應。一個很好的經驗是,你登得越高,呆得時間就應越短。如果你在沒適應新環境前被突然送上珠穆朗瑪峰(8848米),可能不出2分鍾你就會死亡。只有少數人在沒有氧氣補充的情況下登上珠峰。1999年,巴布 奇里 夏爾巴在珠穆朗瑪峰缺氧環境下生活了21小時,打破世界紀錄。格洛科特表示,也許奇里 夏爾巴天生具有適應高海拔環境的能力。人類最高能在多高的地方生存呢?可能珠峰已經接近這個高度。格洛科特說,迄今只有一個人在冬季沒有氧氣裝置的情況下攀登珠峰,當時大氣壓降得更低,空氣里的氧氣更少。「我想人類能夠承受的最高海拔可能是9000米。」
10.人類最多能夠舉起多大的重量?
人類最多能夠舉起多大的重量?
世界硬舉紀錄由英國舉重達人安迪 博爾頓創造。他將457.5公斤的重物從地面提到大腿部位。美國俄亥俄州揚斯敦州立大學體育教練丹 瓦瑟表示,像博爾頓這樣的大力士力量可能是普通的人的5倍或者6倍,普通人將45公斤的重物舉過頭頂就已經很吃力了。過頂舉重紀錄為263.5公斤。
人類所能舉起的最大重量是多少呢?美國洛杉磯南加州大學的托德 斯庫羅德認為,我們已經接近所能達到的極限。他說:「回顧以往的舉重紀錄你會發現,雖然成績不斷提高,但已開始達到穩定水平。現在的舉重運動員,包括那些服用類固醇的運動員已經接近人類體能的極限。」
最終能夠舉起多大重量取決於肌肉。在舉重比賽中,絕大多數試舉失敗都不會讓身體遭受損傷,因為舉重運動員因無法承受所要的重量選擇放棄。但如果強行試舉,失敗則經常造成肌肉纖維撕裂,通常是腱附近的纖維。
能夠有效控制肌肉讓舉重運動員獲得優勢。人體擁有天然的抑制機制,保護身體因所舉重量過重受到損傷。這項工作通過控制 一次參與舉重的肌肉纖維數量加以實現。舉重運動員經過訓練懂得如何抑制這些信號,進而在更大程度上發揮肌肉潛能。除了這種控制外,成功的另一個關鍵因素就是訓練。當然了,遺傳因素也扮演著重要角色。瓦瑟曾經是一名舉重運動員。他說:「四肢短小的人力量更大,一些人的肌肉纖維數量也要超過其他人。」
11.人體最多能夠承受多強的輻射?
人體最多能夠承受多強的輻射?
1987年9月,兩名男子走進巴西戈亞尼亞一個廢棄的醫務所,拆下一個他們自認為非常貴重的設備。一天之內,兩人均出現嘔吐症狀,隨後又出現腹瀉和眩暈。他們根本不知道,這個廢棄的設備實際上是一個高輻射源,用於治療癌症患者。
這個輻射源能夠在黑暗中發出藍光。廢品商德瓦爾 費萊拉對它產生濃厚興趣,最後花錢買下。費萊拉將這個杯子大小裝有粉末狀物質的罐子放在飯廳,並邀請好友和親戚參觀。他們將粉末塗抹在身上,讓自己變成了會發光的人。但令他們萬沒有想到的是,神奇的粉末居然是放射性物質氯化銫。一個月內,費萊拉的妻子、6歲大的侄女以及2名員工都死於急性放射綜合症。在這起事故中,總計共有249人被這種放射性物質污染。
輻射劑量單位為西弗特,根據輻射類型和被輻射的身體部位加以計算。計算結果顯示,所有死者在幾天內受到的輻射劑量為4.5到6西弗特。我們每年因氡等天然輻射源受到的輻射劑量平均為2.4毫西弗特。也就是說,4.5到6西弗特已經是相當大的劑量了。
2西弗特左右的輻射劑量便可導致早逝,6西弗特則很有可能致人死亡。幸運的是,雖然受到7西弗特輻射,費萊拉還是活了下來。1994年,他因酒精性肝硬化離開人世。沒有人確切知道費萊拉為何能在受到如此高劑量輻射情況下依然倖存下來。最有可能的一種解釋是,他與妻子的大部分時間都在室外度過,讓體內細胞有時間修復一些損傷。
12.人類閉氣最長能閉多長時間?
絕大多數人的閉氣時間都很難超過一分鍾,相比之下,法國人斯蒂凡 米弗蘇卻擁有超強的自控能力。2009年6月8日,米弗蘇上演了一次壯舉,閉氣時間達到11分35秒,就此創造一項新的靜止閉氣世界紀錄。
挑戰中,參賽選手將面部浸泡在一個冰冷的水池中。這么做並不是防止他們作弊,而是激起哺乳動物的本能潛水發射。當把面部浸泡在冷水中時,外部血管收縮,血液從肢體末端流向心臟和大腦。這樣一來,心率就會減慢進而減少氧氣向全身擴散的幾率。經過訓練,閉氣高手在浸泡在冷水中時的心率只有非潛水者的一半。
在挑戰閉氣時間紀錄前強力呼吸也同樣非常重要。這是因為大腦監視著血液中的二氧化碳含量,並依此來決定何時觸發呼吸反射。迅速而深度的呼吸能夠將二氧化碳排出體外,進而在達到身體極限前盡可能延長閉氣時間。所以說,擁有較大的肺是一種天然優勢。
人類是否已經達到閉氣極限了呢?瑞典隆德大學生理學家約翰 安德森給出了否定答案。這位一直對潛水者閉氣影響進行研究的生理學家說:「在閉氣紀錄趨於穩定前,出色的潛水者有望將閉氣時間延長至15分鍾左右。」
但在長時間閉氣過程中,他們也可能面臨危險。安德森發現在乾燥陸地上進行靜止閉氣可導致血液中S100B蛋白質含量提高37%,這種蛋白質是缺氧性腦損傷的標記物。他表示雖然這種提高幅度遠低於在缺氧症中發現的水平,但挑戰靜止閉氣的人遭受的損傷可能在長期內不斷積聚。