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撰稿：Charles Xu，编辑：徐德文 如果大气中所有氧气都消失1分钟，地球上会发生些什么？ 这是一个异想天开的问题，在我们的宇宙里似乎也没有物理定律或理由支持大气层这么做，但要是哪一天大气层鬼使神差就这么干了呢？地球上究竟会发生些什么呢？英国一位科学家乔治·道森对此进行了研究，让我们看看究竟会发生些什么吧。 众所周知，在我们地球大气层中，大约有21%是氧气。在讨论氧气全部消失之前，我们应该设想两种情况，第一种情况，就是氧气在消失一分钟之后全部又回来了；第二种情况，氧气消失但大气压力并没有发生变化，这就意味着其它某种气体顶替了氧气，我们就假设是氮气吧，因为它和氧气的密度最接近。 在第一种情况下会发生什么呢？由于氧气在大气中整体消失，意味着地球表面所有的物体都会失去每平方米两吨多的压力，建筑物的结构可能会出现轻微的损坏。然而对人类和其它动物来说，情况可能就不是那么好了，由于你身体内部的压力瞬间大于外界压力，你会感觉自己整个身体都在向外膨胀，你的眼睛会向外凸起，身体里的水分可能会通过舌头、泪腺向外跑。当然，在短期内这些可能并不足以危及你的生命，因为人体组织具有较强的延展性，就在这时，一分钟过去了，氧气又回来了，一切都恢复了，世界似乎又变得美好起来。 然而我们并没有考虑到氧气消失后你的呼吸问题，所以一并放在第二种情况来考虑。 在第二种情况下，氧气被大气层中的氮气所取代，也就是说所有的氧气在一瞬间都全部变成了氮气。由于氧气的密度是1.429g/L，氮气是1.25g/L，基本上不会带来多大的气压变化，你的身体也不会再膨胀了。但是，最危险的时刻来到了，因为氮气可不像氧气，可以维持我们的生命。太多的二氧化碳和氮气会让我们昏迷窒息，这里有一个活生生的案例。 美国第一架航天飞机哥伦比亚号第一次测试飞行任务STS-1前一个月，在一次测试检测期间，为减少氧气在发动机舱中引发火灾的危险，舱内被充满了纯氮气。然而在氮气还没有排除的情况下，3名技术人员被允许进入机舱工作，由于氮气无色无味，三人进去后很快就因缺氧昏迷而失去了意识。几分钟后，另外一名工人看到他们，进入机舱试图救助他们，也很快晕倒在地。这时候还有一位工人也看到了这个情况，在告知另外一位安保人员后，也进去救助他们，同样昏迷不醒。随后安保人员带着空气囊进去将5人救出，其中3人因抢救无效最终死亡（1人当场死亡，1人12天后死亡，1人永久脑损伤在14年后死亡），他们的名字也刻在了美国太空博物馆纪念碑上的第一排。 这种情况实际比你屏住呼吸还要危险，因为我们每次呼吸都会将血液中剩余的氧气，大约占比13％至16％排出去；当大气中没有氧气的时候，我们的血液很快就会失去氧气，这种脱氧的血液大约在二三十秒后就会进入你的大脑，此时你就会非常迅速地失去意识。即使一分钟后氧气重新回来，即使你那时候仍然还在呼吸，含氧血液也需要同样的时间才能流到你的大脑，很可能你的脑组织已经受到了不可逆转的损伤。 所以这种情况发生的时候，如果你正在锻炼或做体力活动，你死去的几率会远远大于其他人；同样，老人和健康状况不佳的人，风险也非常大，很多人可能因大脑受损或心脏病发作死亡；相反，假如你正在睡觉，可能还好一些，特别你要察觉危险而屏住呼吸的话，完全可以安然度过这一分钟的夺命时刻。 当然，这仅仅只是灾难的一部分，我们还没有考虑到其它次生灾害，比如汽车、轮船、飞机等设备的发动机没有氧气导致熄火，或所有人都昏迷了，导致正在工作的设施设备发生故障或失控，这些可能导致大量撞击事件发生，油料、天然气等燃料到处泄漏。由于没有氧气，自然也不会发生火灾，你可能会庆幸躲过了一劫，然而一分钟后氧气回来了，砰砰砰，到处都开始爆炸燃烧，火光冲天，人间一片炼狱。 根据道森先生的保守估计，全球可能会有数千万人因此失去生命。 陆地上的动物可能和人类的命运差不多，大多数或许能够活下来；但对鸟儿来说可能就不怎么乐观了，因为飞行需要消耗大量的氧气，估计以后天空中再也看不到它们的影子了；海洋中的动物也大抵如此，因为缺氧失去意识而被悉数溺毙，海洋可能会变成一片寂静的坟场。 【徐德文O戴维科学】获腾讯科学“2018年度最具活力科学新媒体TOP20”，2018年第3季度“全国科普自媒体（今日头条）热度榜”前20名，谢谢读者朋友们的支持。 |
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