人類極限

潛，今仍斷研究。《科》雜誌近布版“極限”，指，類斷挑、極限紀錄，具非義。

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速百米.秒。坦福研究指，速依賴強健肌肉修肢，具量，提秒鐘速，增量消耗。速量消耗值限，極限百米.秒。

女子百米世界紀錄保持者短跑女皇喬伊娜的丈夫，美國田徑專家柯西曾經做出過9秒76將是人類百米極限的論斷，但他現在已經修正了自己的觀點，他認為新的科學理念總讓人難以想象，所謂的極限只是在原有訓練水平下的極限。“當科學技術、訓練理念發生天翻地覆的變化，天知道會發生什麼。”柯西說道。

與體育運動專家、9秒9、9秒8、9秒7這樣看似“保守”的預測不同，數學、物理、生理學專家對百米極限有更激進的觀點。旅居德國的荷蘭數學家阿尹馬魯教授通過複雜的計算推斷人類百米極限為9秒29，這是理論上的最快速度，純理想狀態下的產物。考慮到人身體對抗空氣的阻力、肌肉負荷能力、蹬地獲得推動力所消耗的力等因素，“數學派專家”認為9秒64是更合理的速度，因為人不可能消滅空氣阻力，人的肌肉韌性也是一定的，如果速度過快，肌肉將會撕裂。

為了在2008北京奧運創造輝煌，蓋伊、鮑威爾、博爾特目前都把狀態調整到了巔峰，這三名百米新理念的代表人物無疑很有機會突破9秒70大關。現在的百米運動員不再追求模板式的體型和動作，蓋伊有著瘋狂的擺腿頻率、鮑威爾上半身力量很強、博爾特身材瘦長步幅大，事實上，他們都有些顛覆傳統、天賦異稟。正是由於他們迥異於傳統風格，所以沒人知道他們究竟能跑多快。

專註度最多能持續12小時。美國賓夕法尼亞大學神經系統學家戴維？丁格斯發現，隨著時間推移，人們的反應會越來越遲鈍，大腦某些部位的活動也慢慢減少。對於大部分人來說，注意力最多能集中12小時，時間越長，注意力降低越多。

最大的記憶極限是100本《白鯨記》。《白鯨記》是著名作家赫爾曼·梅爾維爾的一本小說，其100本相當於125M的信息存儲量。貝爾通信研究公司專家指出，這是成人一生中最大的記憶極限。

英國《獨立報》14日報道說，研究人員首次計算出了人腦的記憶容量，發現人腦在這方面的能力超過所有的電腦。那些預言電腦的能力將超過人腦的人已經能夠被證明是絕對錯誤的。

報道說，在《大腦與思維》雜誌發表了上述計算結果的科學家們說，儘管最大的電腦的記憶容量是1，000，000，000，000個位元組（10的12次，即方），人腦的記憶容量的位元組數則大到10後面跟8432個零。研究人員說，記憶是自然智慧的基礎，而人腦的記憶容量至今還是個謎，因為沒人能建立合適的計算模型將其測算出來。人腦中神經元的數量是已知的，大約為1000億個，許多分析家以此為基礎提出了電腦不久將超過人腦的觀點。但是研究人員並不局限於這個角度，他們運用一系列運演演算法則，計算出了人腦的記憶總量，其中包括不同神經網路的龐大數量，這項發現可能會改變電腦設計的思路。今後的電腦可能不是增加位元組，而是模仿人腦，特別是更加註重神經網路。

在真空狀態下最多能活一分鐘。當處於真空狀態下，人一般會在12—15秒內失去知覺，1分鐘左右死亡。專家指出，空氣消失會導致外部壓力降低，血液中形成氣泡，肺部最先受損，然後氮氣從血液溶出，導致神經系統受損。

最低體溫極限：13.7攝氏度

人的核心體溫為37攝氏度，一般來說，外界溫度在20攝氏度左右，就能引起體溫下降。一旦體溫降到36攝氏度，人的反應和判斷能力都會削弱；降到35度走路會覺得困難；降到33度的時候，人會失去理智；30度的時候，人們則會失去知覺。核心體溫達到24攝氏度時，心跳則會停止。不過，目前已知的世界最低體溫紀錄是13.7攝氏度。

最高體溫極限：大約46.5℃

解疑：這也是個有實例證明的結果。在1980年，美國喬治亞州亞特蘭大的氣溫為32.2℃，52歲的威利·瓊斯因中暑住進了亞特蘭大的格拉迪紀念醫院，當時他的體溫達到的最高記錄為46.5℃，經過24天後才完全退熱。

提示：正常人腋窩溫度的上限通常為37.4℃。如果發熱，最高不過達到42℃。

環境溫度極限：大約116℃解疑：這是人體置身其間尚能呼吸的溫度。

科學家曾對人體在乾燥的空氣環境中所能忍受的最高溫度做過實驗：人體在71℃環境中，能堅持整整1個小時；在82℃時，能堅持49分鐘；在93℃時，能堅持33分鐘；在104℃時，則僅僅能堅持26分鐘。但是，據有關文獻記載，人體能忍受的極限溫度似乎還要高一些。

能承受的最大重力加速度是31.25g。當過山車俯衝而下時，人僅僅承受了5倍的重力加速度，就會頭暈、噁心。人承受重力加速度的最大紀錄是31.25g，如果未經訓練的話，一般在承受6g的時候就會失去知覺。

可到達的最高海拔是9000米。高海拔會導致人體缺氧，高原病的第一反應就是頭痛眩暈。英國南安普敦大學專家麥克·格洛科特表示，人如果長時間呆在海拔超過5000米的地方，會導致肌肉萎縮、肺部和大腦積液風險顯著增加、男性生育能力降低。

125分貝的聲音會讓人覺得頭疼，人類能夠忍受的聲音是160分貝，一旦超過這個數字，你的耳膜可能已經破裂。

人類迄今為止記錄到的最大聲音是1883年印尼喀拉喀托火山爆發時的聲音，當時它的分貝達到了180。聲音過大會對人的內部器官造成損傷。如果人在20公里的範圍內聽到200分貝的聲音，壓力波會損害他們的肺部，導致外部空氣進入血流，引起致命的肺栓塞。

理論極限：200分貝

目前紀錄：175分貝。美國研製的T-429戰術爆炸震暈手榴彈。它在距離2米的地方會產生175分貝的聲響。

最多能拿起457.5公斤重物。美國洛杉磯南加州大學專家指出，人最終能舉起多大重量取決於肌肉纖維數量，一般來說，四肢短小的人力量更大。

心跳極限：1分鐘220次

解疑：這是指心臟運動極限，即人體最大心率的計算公式。因此，也是迄今為止，科學發現的心臟能夠工作最大極限的心跳次數。超過這個數值，心臟就不能繼續完成正常的搏血功能。科學研究發現，即使參加體育鍛鍊，在檢測和評估鍛鍊效果時，都不可能超越這個極限。

提示：極限運動和面對應急事件一樣，如果人經常處於緊急戰鬥狀態，此過程一結束，身體就會感到特別虛弱。長此以往會使生命透支。

心跳停止極限：大約4小時

解疑：曾有這樣一個實例：1987年有一位名叫揚·埃伊爾·雷夫斯塔爾的挪威漁民在卑爾根附近水域不幸落入冰水中。當他被送進醫院時，體溫已降到24℃，心跳也已停止。但是當給他接上人工心肺機后，他的心臟奇迹般地又恢復了跳動。

馬里亞納海溝、珠穆朗瑪峰、南極、阿齊濟耶沙漠和國際空間站都有一個共同點：它們都屬於極端環境，是對人體極限的挑戰。人類完全沒有必要親臨這些地方去體驗生存的艱難。即便對於那些具備超強適應能力的人來說，地球上還有很多地方是不適於人類居住的，比如嚴寒的極地、酷熱的熱帶、空氣稀薄的高山地帶。另外，地球上還有3/4的面積被水覆蓋，其實，留給人的生存空間可謂少之又少。

然而，也許是出於好奇，或者僅僅是為了去驗證書本上的內容，人類已經發明出各種技術，幫助我們去挑戰這些極端環境。今天，乘飛機飛行於高空或者背上氧氣瓶下潛到深海中已經不再是難事。

讓我們看看在這些極端環境下人類的身體狀況以及克服極限的能力。

地球最高點：珠穆朗瑪峰

高度：8844米。7500米以上被稱為“死亡地帶”，罕有人能在此環境下逗留超過1小時。大氣壓力：0.33個大氣壓，在高山上呼吸不是一件易事，其原因並非像人們通常想像的那樣是因為缺乏氧氣，因為氧氣在大氣中的比例(21%)是保持不變的。問題在於，當高度越高時，空氣越少，壓力也越小，而這種壓力恰好是肺部呼吸所需要的。珠穆朗瑪峰的最高點只有0.33個大氣壓，是海平面的1/3。當壓力降低到如此水平時，空氣很難進入人體，肺泡無法獲得所需的氧氣量，也就無法把它輸送給血液，並提供給肌肉組織。

如果人突然從海平面到達珠穆朗瑪峰，將會在幾秒鐘內陷入昏迷。但是，1978年時義大利登山家賴因霍爾德梅斯納和奧地利登山家彼得哈伯勒卻在不攜帶任何氧氣設備的條件下成功登頂。除了他們職業登山運動員的身份外，這次成功登頂還因為他們事先已經在3000米到6000米的高度適應了數周高山環境。因此，他們體內負責把氧氣從肺部輸送到各組織的血紅蛋白數量明顯增加。從這個意義上說，長期生活在高山地帶的人，如安第斯山脈的印第安居民在身體上則具備相對優勢。已經有證據表明，生活在4000米以上的玻利維亞高山居民的心臟比常人大，肺部的微血管也更多，能夠更輕易地把氧氣輸送給全身。與此相對照的是，他們的血液也更加濃稠，這就很容易造成心血管疾病。

在這樣的環境中，人極易出現高山反應。原本各項機能正常的人體容易出現極度疲憊感、頭痛、眩暈、消化速度減慢、噁心以及心跳過速等癥狀。在海拔3829米的玻利維亞首都，心肌梗塞是一些外國使團最易出現的疾病。高山反應在2500米到3000米的高度就會出現，取決於個人身體狀況，有些人的癥狀會持續很長時間，也有人能迅速適應。但是，如果身體已經出現了高山反應，但還在繼續攀登，出現肺水腫和腦水腫的風險就會增加。此時最好的辦法就是立即下山。此外，在高山上每上升100米溫度就會下降0.6攝氏度，冷空氣也容易加重癥狀。

突然減壓現象是在有一定高度的地方容易出現的另一問題。在模擬機艙壓力突然減小的低壓氧艙內，“高度”突然降至1.06萬米以下時，摘下氧氣面罩后，人容易出現眩暈、頭痛、意識混亂等癥狀。

地球的最低點：太平洋的馬里亞納海溝

深度：10924米

壓力：1100個大氣壓

在深水下，壓力是海面的上千倍。在這樣的環境中，人體的感覺恰好與高山相反。深海中的高壓對人體各生命器官都會造成威脅。對於一個潛水員來說，壓力的大小由下潛的深度以及水的密度和重力決定。每下潛10米大約會增加1個大氣壓。這時身體內產生的氣泡會對潛水員造成嚴重影響，其身體的各器官，如肺、消化系統以及聽覺系統都會隨著下潛深度的增加而受到擠壓。

古巴潛水運動員皮平費雷拉斯在2003年創下了自由下潛至170米的紀錄。如果要做到這一點，心臟必須收縮至一個李子的大小，血液不再在肢體內循環，以便集中在胸腔，避免肺部衰竭。與此同時，費雷拉斯的心跳也降至每分鐘10次。他僅用了2分39秒就完成了下潛和上浮的全過程。

有些潛水員可以在水下屏息長達7分鐘，但這與海洋哺乳動物仍然無法相提並論，它們可以把氧氣儲存在血液中。抹香鯨體內的肌紅蛋白是人類的10倍，因為三級結構肌紅蛋白是抹香鯨在深海生存的必要條件，抹香鯨熱衷於大型烏賊、章魚、魚類等的食物不是它喜歡不喜歡的問題，而是要保證體內的肌紅蛋白三級結構穩定而不被氧化。抹香鯨的食物為主食大型烏賊、章魚、魚類，而烏賊、章魚主要吃蝦、蟹、等甲殼類動物和魚類。

根據2008年荷蘭萊頓大學的科學家弗朗西斯科·布達（FrancescoBuda）教授和他的實驗小組成員，通過精確的量子計算手段發現熟透的蝦、蟹、三文魚為代表魚類等呈現出誘人的鮮紅色的原因，是因為蝦、蟹、三文魚為代表魚類等都富含蝦青素（英文稱astaxanthin，簡稱ASTA），熟透的蝦、蟹、三文魚為代表魚類等的天然紅色物質就是蝦青素。與大王烏賊拼得你死我活，其本質就是互相爭奪對方的蝦青素資源，以利於自己能夠在深海中長期生存下去。所以抹香鯨的肉呈暗紅色的原因不僅僅是富含肌紅蛋白，而是同時也富含蝦青素的原因。

人類可以下潛的極限是200米。為了能夠下潛到這個深度需要呼吸與水中壓力相仿的壓縮空氣。最糟糕的情況是隨著下潛深度的增加，人體吸入越來越多的氮氣，如果氮氣在各組織內擴散超出了標準則必須立即採取措施釋放多餘氣體，這就是所謂的“減壓”過程，否則就會出現“減壓病”，體內各組織會產生氣泡，使關節疼痛、耳鳴、肺部和大腦受損等，嚴重時會導致死亡。

為了能改善人類在水下的條件，除發明潛水艇外，科學家們還研究新型的混合氣體以便幫助潛水員能下潛得更深。氦氧混合氣可用於水下30米至250米的深度，有助於縮減減壓的時間。但這種混合氣體的不利之處在於會讓身體失去熱量。

因此，科學家們又研究出了由氧氣、氦氣和氮氣組成的三氣混合體，能夠在水下450米的深度使用。但是，如果真想延長下潛時間，最好的辦法是採取飽和潛水的辦法，也就是說數日乃至數周的時間內呼吸混合氣體，習慣水下20米的環境。通過這種辦法，各組織內的氮氣達到飽和狀態，潛水者就可以在水下逗留無限長的時間。但是，減壓也需要數日的時間。看來，要想像魚一樣在水下自由活動是要付出代價的。

地球上最冷的地方：南極洲東方角

平均氣溫：零下89.96攝氏度

除了寒冷，南極還是一個地勢較高(海拔2800米)、乾燥而多風的地區。南極點位於南極洲的中心地帶，這是一個人跡罕至的地方，雖然擁有大量的飲用水，但還是很少有哺乳動物生活在這裡。禽類也僅僅是在其外圍飛過。只有企鵝、魚和海豹敢於挑戰這裡的嚴寒。

寒冷、高海拔和乾燥等氣候條件湊在一起更加重了對人體的影響。在踏上南極大陸以前，必須做好給體內補水的充分準備，並穿上厚的衣服，還可服用乙醯唑胺藥片以緩解因地勢高而產生的不良反應。

長期置身嚴寒中，人體的能量損失嚴重。因此，南極考察基地的工作人員每天必須攝入4000千卡的食物，如果溫度降至零下40攝氏度以下，則必須攝入6000千卡。所謂南極綜合征就是指甲狀腺素分泌發生變化，脂肪新陳代謝的頻率加快。可見，要想減肥沒有比去南極更好的選擇了。

體溫過低是南極威脅人體的另一問題。當體溫降至35攝氏度時，人體抵禦寒冷的能力開始降低，達到27攝氏度以下時則會出現昏迷。如果在南極落入冰冷的水中，15分鐘內就將死亡。

在零下60攝氏度的氣溫下，咖啡在尚未倒入杯中時就已經結冰，而暴露在外的雙手在3分鐘內就會凍傷。阿蒙森-斯科特考察站的工作人員每當外出時都會穿上重達20公斤的衣服。寒冷也會降低人體抵禦感染的能力。

與人類相反，企鵝和海豹則可以通過厚厚的脂肪層和皮膚來保持體溫。生活在極地的因紐特人和拉普蘭人的身體代謝頻率要遠遠低於正常水平，這樣能幫助他們保存能量。