数英里的空气覆盖着地球。这卡门线位于地球表面上方约 62 英里(100 公里)处。然而,根据研究,地球大气层质量的大约 99.9% 位于 30 英里(48 公里)高度以下。安东尼·西兰花罗格斯大学大气科学教授。
空气比我们的身体轻,但大气中所有数英里的空气却具有很大的重量。 “地球大气层的总质量为 51 亿公斤,即 112.4 亿磅,”布罗科利告诉《生活科学》。当谈到直径为 1 英尺(0.3 米)的圆柱形空气柱时,“它的质量为 1,663 磅(754 公斤),”他说。
那么为什么人类没有被地球大气层压垮呢?
在某种程度上,这取决于压力的分布。空气在您的身体周围流动。最终,空气压力“均匀地施加在人身体的各个部位——这不仅仅是向下的力,”布罗科利说。
尽管如此,大气均匀地施加在我们身体上的压力并不是微不足道的。 Broccoli 指出,每平方英寸的重量约为 14.7 磅(相当于一个大保龄球的重量)(每平方厘米 1 公斤)。
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我们不会被气压压垮,因为“我们的身体随着时间的推移而进化,能够承受压力”,他说。迈克尔·伍德纽约州布法罗卡尼修斯大学定量科学系主任兼教授。布罗科利补充说,“我们体内的空气基本上以相同的压力向外推,从而使压力达到平衡。”
只有当空气能够到达身体的各个侧面时,这种力量的平衡才会发生。如果你将真空吸尘器的喷嘴推到你的手上,让它吸走压在你皮肤上的所有空气,那么你的手感受到的力就是推动真空软管的空气的重量,克里斯托弗·贝尔德西德克萨斯农工大学物理学副教授在一篇论文中解释道博客文章。
伍德说,随着海拔的升高,空气变得越来越稀薄,因此大气压力也会随着海拔的升高而降低。这就是为什么在飞机上上升和下降时,你的耳朵会感觉到“砰”的一声——你的内部气压需要一段时间才能与外部气压相匹配,当耳膜两侧的气压下降时,就会产生爆裂的感觉。最终扳平,根据美国耳鼻喉科学会-头颈外科基金会的数据。
来自我们身体的这种内部压力“是我们”伍德告诉《生活科学》杂志。“太空中的压力基本上为零。如果没有气压向下压人体,体内的压力就会使人体像气球一样膨胀,直至压力释放。”