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人类无法突破的极限

时间:2013-12-30 作者:未详 点击:
  奔跑速度的极限
  
  2009年,当尤西安·博尔特打破了之前自己创造的百米世界纪录,缩短了0。11秒时,人们为之震惊。但是,人类速度的极限到底是多少呢?
  
  美国斯坦福大学的马克·丹尼调查了20世纪20年代以来的多项田径赛事记录,发现运动员的成绩遵循一种模式,即稳步提高直至到达“平台期”。
  
  人类运动员也遵循这种模式。女子百米纪录在1977年到达“平台期”。尽管男子百米纪录仍不断被打破,但是丹尼推测它即将到达极限。他预测百米纪录的极限是9。48秒,只比博尔特目前创造的纪录少0。1秒。
  
  丹尼认为,这是由人的身体决定的。在到达这个界限之后,更强壮的肌肉和更修长的肢体将耗费更多的能量,无法提高速度。
  
  在真空中生存的极限
  
  1971年,苏联“联盟”11号宇宙飞船在即将进人大气层前,一个阀门发生故障,舱内气压降低,3名宇航员因此丧生。调查表明,当时舱内的气压在11分40秒内急剧下降为零,而机组人员在30~40秒内因缺氧而死亡。
  
  不过,较短时间缺氧是可以恢复过来的。1966年,美国国家航空航天局的一名技术员在检测宇宙飞船里的太空服时,舱内气压降到距地面36500米高空的水平。这名技术员在12~15秒后失去知觉。他能回想起来的最后一件事就是舌头上的唾液都在蒸发。这是因为水分极易在低压条件下蒸发。当舱内气压恢复到相当于距地面4200米高空的水平后,他在27秒后恢复知觉。
  
  当外部气压降低时,血液中会形成气泡,肺部会在几分钟内受损,神经系统则会在数小时内受损。气压的急剧下降可能产生毁灭性灾难:肺内的空气会在几秒内“爆炸”。
  
  抵御寒冷的极限
  
  人类讨厌寒冷,理由很充分:我们的肢体已经进化出散发热量而不是保存热量的机制。这可能因为人类起源于极度炎热的非洲草原。
  
  抵抗严寒主要是为了保持体温。体温一般维持在37摄氏度,但是要使体温下降易如反掌。据加拿大渥太华大学的生理学家弗朗索瓦·哈芒说,在潮湿和有风的条件下,20摄氏度的环境温度就可以引发低温症。
  
  当感到寒冷时,身体开始发抖,血液停止流向四肢。如果体温下降2摄氏度,低温症就会出现:先丧失知觉,然后丧失心律。体温降到24摄氏度时,心脏就会停止跳动。
  
  不过,人类可以经受得住体温大大低于上述温度的情况。安娜·博根霍尔姆坠入部分结冰的河流中,在冰下被困了80分钟后得以生还,她经受住了13,7摄氏度体温的考验。这是有史以来最低的存活体温记录。
  
  不进食食物和水的极限
  
  如果只提供维生素但是没有水,存活时间就会大大缩短。一个人可以在没有食物的情况下生存数星期,但是一个绝食的人在没有水的情况下只能坚持几天。这取决于水分流失的速度。如果没有水,你体内的血液变得黏稠,血压随之降低,心率加快。如果没有水,即使在寒冷的环境中,你也无法坚持一星期。
  
  不睡觉的极限
  
  1963年12月28日,美国加州圣地亚哥一名17岁的男学生兰迪·加德纳在早上6点钟起床后头脑清醒、精力充沛。直到1964年1月8日,他才再次进入梦乡。也就是说,他11天没有睡觉。
  
  加德纳的264小时至今仍然是经证实的最长的无睡眠纪录,打破了之前260小时的纪录。美国斯坦福大学医学院的睡眠研究者威廉·德门特陪加德纳度过了11天中的最后3天,并在1965年的一篇论文中描述了这一事件。
  
  加德纳出现了情绪起伏、记忆和注意力下降、协调能力丧失、表达含糊不清和幻觉等症状,而其他方面均表现正常。他在11天后的首次睡眠仅持续了14小时。
  
  据德门特说,这段时间,加德纳并没有服用任何兴奋剂。不过,他确实有让人陪在他身边让他保持清醒。如果没有这种帮助,36小时后你就很难保持清醒,而48小时后你就会无法抗拒睡觉的冲动。
  
  加德纳抓住一些小睡的机会,短暂昏睡。这种短暂昏睡只有几秒钟,快得让你察觉不到,而且经常是在你眼睛睁着的状态下发生的。
  
  目前还没有关于人故意不睡觉而导致死亡的记录。但是,一种叫做致死性家族性失眠症的遗传性疾病表明,失眠时间是存在极限的。这种疾病最终会使患者丧失睡眠的能力,患者会在3个月内死亡。
  
  登高的极限
  
  海拔越高,空气中的含氧量越少。大脑对氧气含量是极为敏感的,所以高原病的第一反应就是头疼和眩晕。一个人如果长时间停留在海拔超过5000米的地方,肌肉就会萎缩,肺部和脑部严重积水;如果停留在海拔超过7500米的地方,就会丧失知觉,并最终死亡。
  
  大多数人在经过一段时间后才能适应高海拔。如果事先你没有经过适应期就被立即带到珠穆朗玛峰的顶端,可能不到2分钟,就会死亡。
  
  只有少数人在没有氧气补给的条件下成功登上珠峰顶端。巴布·夏尔帕在1999年创造了在珠穆朗玛峰顶端无氧气补给停留21小时的纪录。
  
  那么,不靠援助存活的高度极限是多少呢?很巧的是,珠穆朗玛峰顶端已经非常接近这个极限了。科学家认为,这个极限大概是9000米。
  
  举重的极限
  
  世界举重纪录是由英国的举重运动员安迪-博尔顿保持的,他将457。5千克的杠铃从地面举到大腿位置。美国俄亥俄州立大学的运动教练丹·瓦森说,像博尔顿这样的大力士的力量可能是普通人的5~6倍。普通人要将45千克的物体举过头顶会非常吃力,而过顶举重的纪录是263。5千克。
  
  决定举重极限的是肌肉。举重运动员的优势来源于对肌肉的控制。那么,人类到底最多能举起多重的物体呢?美国南加州大学的托德-斯克罗德认为,我们距离这个极限已经不远了。接受辐射的极限
  
  1987年9月,在巴西的戈亚尼亚,两名男子走进一个废弃的诊所,拆下了一部他们认为价值不菲的仪器。不到一天,这两人开始呕吐,接着出现腹泻和眩晕的症状。他们没有料到,这个“废品”其实含有一个强辐射源,用来治疗癌症。
  
  这个辐射源在黑暗中能发出蓝光,废品商德瓦尔·费雷拉对此很感兴趣,于是买下了它。他将这个装有粉末的罐子放在餐厅里,并邀请亲朋好友来参观。一个月内,费雷拉的妻子、6岁的侄女和两个雇员死于急性放射综合征,共计249人遭受放射性污染。
  
  辐射剂量当量以希沃特为单位,计算时要考虑辐射种类和身体受到辐射的部位。所有死者都在几天内接受了4。5~6,O希的辐射剂量当量。只要想想我们每年天然接受自然辐射源的平均辐射剂量当量仅有2。4毫希,你就知道这一剂量是多大了。
  
  2。0希左右的辐射剂量当量便可导致早逝,6。0希则可能导致急性死亡。不过,费雷拉在受到7。0希的辐射剂量当量后仍然活了下来。他于1994年死于酒精性肝硬化。没有人知道为什么费雷拉能在接受高辐射剂量当量后幸存下来。最可能的原因是他在户外的时间要比他的妻子在户外的时间长。这为他体内的细胞赢得了修复损伤的时间。
  
  闭气的极限
  
  很多人很难坚持闭气超过1分钟,而斯特凡·米斯福则展现出非凡的自控力。他在2009年6月8日完成了闭气11分钟35秒的壮举,创造了静态闭气,即“静态无呼吸”的新的世界纪录。
  
  挑战者们面部朝下浸入冷水池中,这并不是为了防止作弊,而是为了激发他们的潜能:当你把脸浸在冷水中时,外部血管就会收缩,导致血液由肢体末端流向心脏和脑部。接着,心率随之降低。有经验的闭气者经过训练后,心率在浸入冷水时降低的幅度可以达到非潜水者的2倍。长时间闭气前的深呼吸也至关重要。所以,肺活量大是一个先天优势。
  
  我们已经到达闭气的极限了吗?瑞典隆德大学的生理学家约翰·安德森的回答是否定的。在纪录进入“平台期”前,顶尖的闭气潜水者希望能将这一极限延长到大约15分钟。
  
  不过,这么做是有风险的。安德森强调,要警惕参加静态闭气比赛的挑战者们可能会在长期积累后形成缺氧性脑损伤。
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