船沉下去沉到哪儿

有一种流行的说法，甚至在海员当中也这样流传着，说是沉没在海洋里的船不会沉到海底，而是不动地悬浮在深海的某些地方，在那里，海水“已经因为上面各层水的压力的关系而变得密度相当大了”。　　这种说法，看来连《海底两万里》的著者儒勒·凡尔纳也表悬浮在水里；在另一章里，他又提到一些“破船悬浮在水里”。　　这一类见解是不是正确呢？　　这类见解似乎有些根据，因为水的压力在深海里的确可以达到极大的程度。沉在10米深处的物体，每平方厘米所受到的水的压力只有10牛顿。而在20米深处，这个压力已经是20牛顿，在100米深处是100牛顿，在1000米深处是1000牛顿。海洋里有许多地方，深度有达到好几公里的；大洋的最深部分（太平洋中马里亚纳群岛附近的深海），有达到11公里以上的。很容易计算出，在这些极深的海洋里，水和沉在水里的物体所受到的压力有多大。　　如果把一个紧塞着瓶塞的空瓶投在相当深的水里，然后再把它拿上来，你就会发现瓶塞已经被水压进了瓶子，而瓶子也完全装满了水。海洋学家约翰·牟莱在所著的《海洋》那本书里说他做过这样的一个试验：拿三根不同粗细的玻璃管，管的两头都是烧熔封闭的，把它们卷在帆布里，然后放在一个上面有孔可以让水自由进出的铜制的圆筒里。把圆筒沉在5公里的深处。等到把它拿上来的时候，帆布里已经满是雪一样的东西：那是碎玻璃。如果把一块木头沉在同样深处，拿上来以后，它就会像砖头一样沉到水桶底──水已经把它们压紧到这样的地步。　　看来，我们自然会这样想，这样大的压力一定会把深海里的水压得非常密实，使重的物体到了那里也不能再往下沉，像铁秤锤在水银里不能下沉一样。　　可是这一类见解其实是一点根据都没有的。实验告诉我们，水同一切普通液体一样，也是不容易压缩的。每一平方厘米的水受到10牛顿压力的时候，它的体积只能缩小二万二千分之一，以后每增加10牛顿的压力，大致也只能再缩小这么些。假如我们想把水压得这样密实，使铁到了里面也不会沉下去，那就得把水的密度增大到原来的8倍。可是，要把水的密度增大一倍，也就是说把水的体积缩小一半，就得对每一平方厘米的水加上110000牛顿的压力（假定水在这样大的压力下压缩率也是这么大的话）。这样的压力只有在海面下110公里的地方才有！　　从这里可以明白，要说深海里的水会显著地变得密实，那是完全不可能的。在海洋的最深处，水的密度也只是增大了11／220，也就是说，比正常的水的密度约大5％。这对各种物体在那里的浮沉条件，几乎没有什么影响，何况浸在这里的固态物体也要受到这种压力，因而也会变得密实些。　　所以沉没的船只会一直沉到海底，是一点疑问也没有的。约翰·牟莱说：“凡是在一杯水里能够沉的一切东西，到了最深的海洋里，也应当能一直沉到底。”　　我曾经听到过有人对这一点提出的反对意见。如果你小心地把玻璃杯底朝天浸在水里，它就能悬浮在水里，因为它所排开的那一部分体积的水的重力，正同玻璃杯的重力相等。如果所用的是比较重的金属杯子，那它也会悬浮在水里，不过位置稍低一些，但不会沉到底下去。当巡洋舰或别种船只倾覆了往下沉的时候，大概也同样会停留在半路上。如果船上某些地方关住了空气而泄不出来，那末船也会沉到一定深度以后，停留在那里。　　要知道有不少船是在底朝天的状态下沉到海里去的，所以里面一定有一些船没有沉到海底，而只是浮悬在幽暗的深海里。固然这种船的平衡状态只要轻轻一推动就会失去，失去平衡以后，它就会翻过身来装满水，一直沉到水底下去。可是我们知道，海洋的深处永远是十分平静的，连暴风雨的回声都浸透不进去，那末又往哪里去找这种推动力呢？　　所有这些论证，在物理学上的根据都是错误的。底朝天的玻璃杯并不能自己沉到水里去。它同木块或塞紧了瓶塞的空瓶一样，必须在外力的作用下才能沉到水里去。同样，倾覆的船也不会往下沉，而要留在水面上。要叫它停留在从海面到海底的半路上，那无论如何是不可能的。