磚頭能沉至馬里亞納海溝底部嗎？科學家：需要花費約1小時

引言：一塊磚能沉入海底嗎？若能，從開始下沉到沉至馬里亞納海溝底部需要多長時間？研究人員計算後給出答案。

說起磚頭，相信大家都不會感到陌生，它是一種很常見的事物，不管是在建築工地上還是在城外圍牆邊，我們都能看見它的身影。而若說到馬里亞納海溝，部分朋友或會露出疑惑的神情，似乎並不熟悉這一事物。

馬里亞納海溝也叫「瑪利亞娜海溝」，它坐落在北太平洋西部，其內的斐查茲海淵的最大深度達11034米，被稱為「地球最深處」。馬里亞納海溝如此幽深，它是如何形成的呢？經過一番考察，地質專家認為，獨特的馬里亞納海溝應是海洋板塊與大陸板塊相互撞擊數次後所形成的特殊結構，此區域地質活動較劇烈，時而會發生火山爆發、地震等自然災害。

雖然馬里亞納海溝深度大，還時常發生多種地質災害，但依舊有生物寄居於此。早在20世紀60年代初，科學家便搭乘深海潛水器「的里雅斯特」潛到馬里亞納海溝附近進行科考任務。在執行任務的過程中，在這片壓強接近1100個大氣壓、溫度約為2攝氏度的可怕環境中，科研人員驚訝地發現了兩個堅強的小生物，它們分別是比目魚和小紅蝦，其生命力與適應能力之強，讓科研人員驚嘆，畢竟這是一片連烏賊、鯨魚、章魚等生物不敢涉足的魔鬼區域。

分別了解了兩種看似毫不相干的事物後，接下來，讓我們想一下，在科研人員的巧妙安排下，若磚頭遇上了可怕的馬里亞納海溝，它們之間會擦出怎樣的火花？

有人認為，小小磚頭不可能與馬里亞納海溝有交集，馬里亞納海溝的平均深度在1萬米左右，磚頭根本無法去達此區域。在磚頭不斷下降的過程中，隨著深度的加大，它所受到的壓力也會不斷增大，在它到達馬里亞納海溝最深點之前，它很可能已經被海下壓強折磨得粉身碎骨，根本沒有機會一睹馬里亞納海溝的迷人風采。

這種想法是正確的嗎？科學家搖搖頭表示否定，從物理角度來分析，磚頭是否能去到馬里亞納海溝，首先要比較磚頭的密度與海水的密度。以普通磚頭為例進行計算，普通磚頭的密度約是1.8g/cm^3，海水的密度一般不超過1.1g/cm^3，以密度關係來看，磚頭能沉下海底。

這時，部分讀者或許想說，海水密度及壓力不是一成不變的，隨著深度的變化，它們也會發生改變。的確如此，一般來說，海下深度每增加10米，壓強也會增加0.1Mpa，而當增加100kpa壓力時，液態水的密度會比原本增加46%。所以，結合馬里亞納海溝的深度及壓強情況來看，海溝底部的液態水的密度約為1.08g/cm^3，比海面的1.03g/cm^3的多了5%。即便如此，密度為1.8g/cm^3的磚頭依舊具備潛下至海底的能力。

若磚頭能順利潛下海底，它需要花費多長時間呢？假設在潛沉的過程中，磚頭只受到重力、浮力及阻力這三個力，且三力處於平衡狀態，那麼，可得到：mg-ρgV-1/2ρv^2ACd=0。接著，測算磚頭的尺寸，約是240mm*115mm*53mm，質量約2630克，投影面積約7000mm^2，之後結合公式可算出磚頭的最快下降速度約為2.73m/s。知道路程也知道速度，最終可算出磚頭至少需花費67分鐘才能到達馬里亞納海溝底部。所以，綜上所述，磚頭能沉入馬里亞納海溝底部，期間最少耗時為67分鐘。說到這，你明白了嗎？

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！