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承认吧，你的身体存在诸多极限

作者：利维坦来源：利维坦公众号

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08-28

利维坦按：两百万年前，我们的祖先还有着强劲有力的尾巴，披着既柔软又能保暖的毛发——现如今四肢纤细、全身光溜溜的你我，跑不过浣熊，打不过袋鼠，吼不过吉娃娃，游泳的速度连海龟都追不上，身体的部分机能很难说是经历了进化，还是遭遇了退化。

唯一能让我们这些弱鸡有所慰藉的，是脖子上方那坨约三斤重的脑子。凭借着这三斤肉，我们从茹毛饮血步入刀耕火种，再变成现在的上天遁地入海、攀山渡洋观鲸，科技的力量一直在帮助我们拓展人体所能到达的极限。除却物理层面的“拓展”，我们还创造了纪录片等艺术作品以“假装自己来过了”。这类作品从经典的自然纪录片《蓝色星球》到即将上映的《藏北密岭》层出不穷，卢米埃的旗帜屹立不倒。

但是想象力不应成为我们忽视自身局限性的借口。因此不妨手捏自己或他人的肚腩肉来思考一个问题：如果没有科技的助力，哪里才是我们这副肉身的极限？

文/杜甫斯基

重力极限：地球上最快的男子

实验过程中的约翰·斯塔普（John Stapp），图源：NASA

不管是《笑林小子》里绑着沙袋跳台阶的释小龙，还是《七龙珠》中背负龟甲修炼的悟空，从他们身上我们都能感受到超重力的可怕之处。然而超重力环境并非只存在于外星球和艺术幻想中，从另一个角度看这只是个加速度的问题。车辆、飞机、火箭等高速载具在急起骤停间都可能形成超重力环境，对所搭载的乘客造成影响。

而本节所讨论的约翰·斯塔普（John Stapp），这位被称为“地球上最快的男人”的战后美国空军上校，则是挑战加速极限的先驱人物。

彼时二战刚刚结束，美军卯足了劲发展军力，但却遇到了一个难题：飞机弹射座椅的时候，飞行员会面临巨大的加速度，所以如何保证此时飞行员的安全？

图源：NASA

这个问题落在了斯塔普身上。在斯塔普以前，人们一直认为人体所能承受的加速度极限是18G（即自身体重18倍的作用效果），且当时所有的加速度安全实验都是用假人进行的，这无疑从实验的源头限制了飞机提速的步伐。

斯塔普的做法则非常简单：亲自上阵。在1954年的一次实验中，他用了9只火箭助推器推动滑轨上的自己，转瞬间获得35G的加速度，顶峰速度达到1017千米/小时，比4.5mm口径的子弹速度还快，因此获得了“地球最快”的称号。不仅如此，他还在1.4秒的时间内完全停下，这一反向加速度则达到了46.2G，大概是过山车俯冲时的9倍加速度，所承受的压力约等于3吨重的大象扑面而来。

图源：NASA

众人在他停下之后赶忙前去探查斯塔普的生理状态。虽然承受住了如此高压的加速度，但斯塔普双眼的所有毛细血管几乎全部破裂，眼白泛着血红色，肋骨多处断裂，甚至掉了6颗牙齿。但正是基于斯塔普的亲身实验，后期的人们才得以发明了安全带，拯救了无数生命。

疼痛极限：无法估量

图源：tenor

近几年，一种给疼痛分等级的方法盛行。这种分级方式将疼痛程度分为12级，被蚊虫叮咬是最轻的疼痛，而分娩是最强烈的疼痛。只可惜这一分级方法只是民间做法，并没有获得学术界的广泛认可。

科学家并非对疼痛没有过好奇。1940年的时候，美国康奈尔大学的研究人员就对疼痛做过分级。他们通过在受试者前额聚拢高能光照的方式引发灼烧感，并让受试者反馈他们所感受到的疼痛程度（0-10dol，dol是他们发明的疼痛计量单位）。

疼痛评估量表。图源：sunshine_art/Fotolia

然而主观反馈不存在参照，疼痛耐受度也因人而异，这种衡量方此也就没有了统一标准。人们只能通过动画化的表情来衡量自身所感受到的疼痛，因此这种计量方法从未得到普及。

（www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC435000/pdf/jcinvest00563-0091.pdf）

现在我们知道，疼痛这种主观感受会受到很多因素的影响，比如年龄（老年人比年轻人更加耐痛）、种族（非裔美国人的疼痛耐受性比高加索人低）、心理因素（双向情感障碍患者往往会比大众更能忍受疼痛），甚至连你自己的优势手都表现出比另一只手更高的疼痛耐受性。

我们通常认为，疼痛感作为一种进化产物，对人体有着“故障指示灯”般的指导意义。但人类是否有耐痛极限？显然是的。

图源：giphy

突然加剧的疼痛可导致自主神经系统功能暂时中断，受者的血压会瞬间降低，大脑无法得到充足的供氧，此时的人就会陷入昏厥。人体的巧妙就在这里：既能通过疼痛提醒刺激的存在引起注意，又能在疼痛感过强的时候弄晕自己，以此避免更可怕的精神苦难。尽管存在耐痛极限，但这条线依旧因人而异。

听觉极限：声音可以杀人吗？

图源：giphy

声音的两个关键因素——频率和响度都会影响我们的身体。当频率低至19Hz时，共振会使我们的眼球无法正常工作，视线紊乱；而我们的肺在低于8Hz的声波刺激下同样会被干扰，导致呼吸不稳定、骨骼发颤；高于20KHz的高强度超声波则容易引起听者的体感不适，几年前法国曾经用这种原理驱逐夜间逗留在非法进入区域的年轻人。

那么响度呢？人类迄今为止所记录到最响的声音来自1883年印度尼西亚喀拉喀托火山的连续爆发，其中最剧烈的一次爆发声音甚至传到了毛里求斯，被船员当作是附近海域的炮声。两地相距4800公里，比北京到赤道的直线距离还要多400公里，而火山口的最响声音，响度据估计已经达到了310dB（分贝）。

因火山喷发而被喷上岸的巨大珊瑚礁。图源：wiki

310dB是什么概念？汽车在马路上飞奔，人行道上的我们所听到的声音大概是60dB；摇滚演出现场的声音响度和手持冲击钻工作时相当，大概是100dB；当我们紧贴喷气式飞机时，飞机起飞所产生的声音也只有160dB。

位于荷兰的ESA大型欧洲声学设施的巨型声孔，用于测试卫星对火箭发射所产生的噪音承受力，而火箭发射的噪音可以达到154dB。图源：ESA

一般认为，飞机起飞所能产生的160dB声音，是我们耳膜所能承载的最高强度，再往上走就可能会震破耳膜。美国曾经研制过一种型号T-429的战术爆炸震晕手榴弹，能够在距离听者2米的地方产生高达175dB的声响。而根据欧洲航天局做的计算，能够让人头颅爆炸的声音需要超过240dB。

屏息极限：全世界最能憋的人

哈内克电影《爱》中，老乔治最终将罹患中风全身瘫痪的爱侣用枕头捂死。图源：豆瓣电影

没有人会活活能把自己憋死——但犯罪剧中“10秒钟枕头杀人”的桥段也并不靠谱。正常人在5分钟的窒息之后就会发生大脑细胞不可逆的死亡，10分钟以上往往连心脏也会停止跳动，难以复苏。也正因如此，目前自然屏息时间的最长世界纪录也只是11分钟54秒，人类的气量一般都不太大。

那么如何提高自己的憋气时长成呢？除了日常练习之外，在屏息之前的30分钟开始吸入100%纯氧是一种效果显著的办法，这有助于身体事先充分排出二氧化碳，通过这种方式，西班牙人阿里克·斯古拉（Aleix Segura）在2016年将世界屏息纪录提高到24分03秒。

比赛过程中的斯古拉。图源：youtube

此外还可以通过将自己浸入水中的方式激发体内的“潜水反射”，以此延长我们的屏息时间。这是一种存在于所有需要呼吸空气的脊椎动物身上的肢体记忆，浸入水中之后我们的新陈代谢会变慢，心跳也会变缓，专业潜水员潜入水中之后可以将自己的心跳放慢一半。

深浅极限：难以抵达的世界最深处

虽然我们有办法将屏息纪录刷新到24分钟之多，但这只是对于静态下“一口气能憋多久”所提出的考验——而自由潜水所提供的，是“一口气能憋多深”的挑战。

图源：senorgif

截止撰稿日，这项纪录仍然归奥地利人赫伯特·尼特奇（Herbert Nitsch）所有，此人一口气下潜了214米（2007年），因此也被称为“世界上最深的男子”。

人类潜水的历史非常悠久。几百年前的人们往往会用沉重的金属材料乃至橡木桶来制作潜水设备，以帮助当时的人们潜入更深的水域。尽管无设备辅助的情况下，人类目前只能到达200多米深的水下，但通过现代科技魔法的加持，人体所能承受的深度达到了610米（美国海军潜水员，身着大气潜水系统）。尽管已经有了很大的进步，在这一深度下身着潜水服的人依旧会面临氧中毒、高压神经综合症等险情。

1925年发明的潜水服，由一种叫做镍铬耐腐蚀可锻钢的材料制成。（Olmypia, London, 1925）

那么这离整个星球最深的地方还差多少？目前已探知的世界最深处位于马里亚纳海沟，海拔-11034米。凭借潜水艇技术的发展，瑞士人在1960年就来到过海马里亚纳沟底部（约10916米深处）。人类与世界最深处的第一次亲密接触持续了不到20分钟，艇员就不得不往海面上移动。虽然短暂，但这意味着人类已经征服了这颗星球的最深处。

第二次亲密接触发生在2012年。在50多年的科技发展之下，导演詹姆斯·卡梅隆独身一人乘坐深海潜艇抵达海沟底部，并在底部待了2小时34分钟收集信息。再一次，科技帮助人类拓宽了极限。

高度极限：从星空中纵身一跃

图源：tumblr

不得不承认我们这具躯体的脆弱程度。如果是脑袋触地的情况，我们只需从一米的高处跳下就能绝杀自己；6米的高度能够保证人体以任何姿势坠地都得到同样的结局；40米的高度即便落在水面上也无法生还。

很显然，人类不会满足于这点高度，降落伞的出现让人飞得更高。2014年10月24日，时任谷歌工程与研究高级副总裁的艾伦·尤斯塔斯（Alan Eustace）乘坐氦气球达到了海拔41419米的平流层，自由落体后打开降落伞着陆，刷新了人类跳伞高度的纪录。

艾伦·尤斯塔斯从平流层跳伞全过程

在这个高度上，我们已经可以看到地球淡蓝色的大气边缘与弯曲的轮廓。跳落过程中最高时速超过1322公里/小时，妥妥创造了音爆效果，而艾伦在实现这一壮举的时候，已有58岁高龄。

在平流层中准备往下跳的尤斯塔斯。图源：paragon space

战斗机音爆过程。图源：comic vine

体温极限：冰与火的考验

作为皮糙肉厚浑身布满汗腺，同时又发明了各种御寒隔热面料的恒温动物，我们很庆幸能行走于这个星球的极寒与极热之地——连90度高温的桑拿房我们都敢去，而即便是今年6月27日更新的自然史上最低温：-98°C，我们也能身穿御寒服待上一阵子。但是话说回来，一旦长期处于极端温度的环境中，我们也会面临体温调失控的问题。

有记录的全球历史最低温出现在1983年的南极洲沃斯托克考察站。图源：wiki

我们都知道，人体的正常体温是37.5度，如果一个人的体温升高到40°C，就会开始危及生命；44°C的体温下大脑已经严重受损，几乎回天乏术。而如果降到36度，我们的反应和判断能力都会受到影响；35摄氏度的体温会让我们步履维艰；33度是个令人失去理智的危险体温水平；而一旦体温低于20度，我们的心脏就会停止跳动。

图源：Tenor

目前能够存活下来的最低体温纪录是13.7°C。1999年的时候，瑞典放射学家安娜·巴根霍姆（Anna Bågenholm）在一次滑雪的时候不慎掉入流动的冰水中长达80分钟，当她被拉出水面的时候，血液已然停止了循环，呼吸也已经停止了。在一个小时之内，安娜被救援直升机火速带到医院抢救，最后由100多人组成的医疗团队花了9个小时将其救活。

攀登极限：永远的巅峰

当夏尔巴人丹增·诺尔盖（Tenzing Norgay）和新西兰人埃德蒙·希拉里（Edmund Hillary）在1953年代表全人类首次登顶珠峰的时候，他表示虽然自己非常热爱这座雪山，但是这种感觉仍是“既美好又恐怖”的。这使得当他的儿子也表示希望重走他的足迹，再次登顶珠峰时，诺尔盖却回答道：“我已经替你上去过了。你不必亲自登上峰顶。”

代表人类首次登上珠峰的二人。图源：wiki

一开始谁都不知道这两个人中，最先登上顶峰的究竟是哪个，因为两人发誓对外界保守这个秘密。一直到1999年，诺尔盖逝世后的第十年，希拉里才在自己的书中承认，他是第一个登上珠峰的人。

登山设备的日新月异，安全性的逐步提高使得攀登珠峰的人越来越多。截至2017年6月，已经有4833人成功登顶珠峰8306次。

人类向世界最高点进发的首次尝试发生在1921年，由于没有成功登顶，登山队在事后都将这次登顶尝试解释为一次“侦察登山活动”。而在丹增和希拉里二人成功登顶之前，珠峰上已经留下了13具英雄登山家的遗体。

然而人类的第一次无氧登顶，却是发生在首次登顶的25年之后了。

珠峰攀登死亡率。图源：alanarnette

一组数据能让我们大致了解无氧登顶珠峰有多难：8306次登顶中，只有208名登山者不携带氧气设备登山，占总数的2.7%；而当时的288名遇难者中，102名都选择了无氧攀登。尽管氧气设备的存在能够在很大程度上降低登顶的门槛，但依旧有着很多人不惜冒着生命危险自我挑战。

（www.alanarnette.com/blog/2017/12/17/everest-by-the-numbers-2018-edition/）

缺氧并不是高山攀登的时候遇到的唯一问题。失温、强风都是危险要素。1953年的时候，登山队员需要身着羊毛内衣、羊毛衬衫、羽绒背心、羊毛衫、羽绒服、夹克，外面再套一件冲锋衣，然后背着近20千克的氧气罐上山，难度自然非常大。

而近几十年攀登珠峰行为的普及，毫无疑问也得益于装备的升级。

当登山者在一步步向着顶峰攀爬的时候，身上所穿着的装备也是科技与工艺进无止境的锻造结果。诚然，我们的肉身存在诸多种物理极限，但这也无疑激起了我们的突破欲望——极限本就是用来超越的，在这条道路上，太多的人无所畏惧。

而对于装备生产商而言，革故鼎新同样是一个永恒的话题。户外装备领导品牌Arcteryx始祖鸟很清楚这一点。

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