《中國(guó)機(jī)長(zhǎng)》跟真空有什么關(guān)系？
最近大火的電影《中國(guó)機(jī)長(zhǎng)》取材于一個(gè)真實(shí)故事：2018 年 5 月 14 日，川航 3U8633 航班在 9800 米高空，駕駛艙右側(cè)風(fēng)擋玻璃破損脫落。座艙釋壓，氧氣供應(yīng)緊迫，稍不留神，9 名機(jī)組人員與 119 名乘客都要粉身碎骨。世界級(jí)險(xiǎn)情面前，機(jī)組成員臨危不亂，果斷緊急下降，并最終令飛機(jī)安全備降，乘客無(wú)一傷亡。
飛機(jī)為什么要飛這么高
地球周圍的大氣層在垂直方向上可以分為對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和外層。其中對(duì)流層是最低的一層，和人類的關(guān)系最為密切。而大中型飛機(jī)除起飛和降落外，多是在平流層中飛行。這主要是因?yàn)椋浩搅鲗又写髿獯怪边\(yùn)動(dòng)很少，以平流運(yùn)動(dòng)為主，飛機(jī)在其中受力比較穩(wěn)定，乘坐比較舒適，飛機(jī)也更安全;平流層水汽和塵埃含量少，能見(jiàn)度很高，飛機(jī)飛行對(duì)地面的噪聲污染相對(duì)較小;飛鳥(niǎo)飛行的高度一般達(dá)不到平流層，可以避免機(jī)鳥(niǎo)相撞的事故。另外，高空中的氣壓比較低，同樣的速度空氣阻力就更小，這樣飛機(jī)飛行的時(shí)候就更省油。
為什么海拔高的地方氣壓低
氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞而產(chǎn)生的，大氣中空氣分子的頻繁碰撞便產(chǎn)生了氣壓。氣壓的大小一般隨高度升高按指數(shù)遞減，這是因?yàn)榈厍虻囊κ沟么髿饩奂诘孛嬷車�，離地越近，引力越強(qiáng)，聚集的氣體也就越多, 因此氣體的壓強(qiáng)越大;而離地遠(yuǎn)的時(shí)候,引力相對(duì)較弱，氣體也就沒(méi)有那么密集，壓強(qiáng)也就小了。對(duì)于同一個(gè)地點(diǎn)，海拔越低，氣壓就越高。在海拔不高的地面上，大氣壓強(qiáng)基本上是一個(gè)大氣壓;在低于海平面的地方(如很深的礦井)，氣壓甚至?xí)哂谝粋�(gè)大氣壓;隨著海拔越來(lái)越高，空氣越來(lái)越稀薄，氣壓也隨著越來(lái)越低。
萬(wàn)米高空的氣壓相當(dāng)于多高的真空度
物理學(xué)上對(duì)真空的定義是低于一個(gè)大氣壓的氣體狀態(tài)。民航客機(jī)巡航高度一般為 1 萬(wàn)米上下，該海拔高度的大氣壓力大大低于海平面大氣壓 1013 mbar，所以相對(duì)于海平面附近的大氣壓，該高度的大氣屬于真空狀態(tài)。
從下面表格可以知道，萬(wàn)米高空的大氣壓力約為 264 mbar，其真空度可以表述為絕壓 264 mbar，或者相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為負(fù) 749 mbar，也可以說(shuō)這個(gè)高度的真空度為 74%。
人體暴露在這個(gè)真空度下會(huì)有什么問(wèn)題
由于高空中溫度很低，并且飛機(jī)速度很快，飛行員會(huì)面臨凍傷的問(wèn)題(想象一下，零下40度幾百公里的時(shí)速，穿短袖飆敞篷車)。當(dāng)然，凍傷需要一定的時(shí)間，而突然暴露在真空中所帶來(lái)的傷害則會(huì)來(lái)得非�？�。
首先，機(jī)倉(cāng)突然釋壓會(huì)產(chǎn)生爆炸減壓效應(yīng)(類似爆米花)，機(jī)艙內(nèi)部的人和物體會(huì)突然被吸出艙外;其次，機(jī)上人員突然暴露在 264 mbar真空中會(huì)造成瞬間缺氧，如果不能及時(shí)戴上氧氣面罩，將很快失去意識(shí);另外，壓力的突然變化還會(huì)造成身體腫脹，就像全身被拔了個(gè)火罐，嚴(yán)重的還會(huì)造成鼓膜破裂而失去聽(tīng)力。
