水下世界神秘莫测 ， 不仅有丰富多彩的生物 ， 还有许多令人意想不到的“宝藏” ， 令众多探险家心驰神往 。 探寻水底的秘密 ， 千百年来人类从未停止 。
1637年 ， 宋应星所著的《天工开物》一书中便有关于当时潜水技术要领的记载 ， 但由于那个时期并未发明橡胶 ， 人们潜水时所穿的衣服仅仅是常规的衣服而已 ， 主要作用是保温 ， 并不算真正意义上的潜水服 。 直到16世纪 ， 人们发明了一种叫潜水钟的装置 ， 其被认为是世界最早的水下呼吸装置 。 潜水钟因其底部开口 ， 形似钟 ， 故得此名 。
事实上 ， 关于类似于潜水钟结构的设想 ， 可以追溯到亚里士多德时代 。 他曾设想将一个巨大的“壶”倒置后沉入海底 ， 在水压的作用下 ， 壶中的空气体积会有一定程度的压缩 。 而潜水者可以在水中通过苇管呼吸壶中的空气 ， 从而延长在水下的时间 。
其原理 ， 我们可以通过一个小实验来说明 。 将一根蜡烛固定在一个罐头盒子上 ， 点燃蜡烛后拿一只玻璃杯将蜡烛罩住 ， 按入水中 ， 会观察到蜡烛依然保持燃烧状态 。 这是因为水将玻璃杯中的空气隔离 ， 空气无法排出杯外 ， 在有氧气的环境下蜡烛可持续燃烧 。 潜水钟的原理亦是如此 。
【潜水钟：古老的水下呼吸装置】然而这些潜水钟有着一个明显的缺点 ， 钟内空气有限 ， 潜水人员无法在水中停留较长时间 。 因此 ， 需要通过某种方式往钟内供应新的空气 ， 才能延长潜水时间 。 为了解决这一难点 ， 1771年 ， 一位英国工程师约翰·斯梅顿便发明了一种空气泵 。 它可以通过软管连接到潜水钟上 ， 向钟内源源不断地提供空气 。 但它累赘的设计 ， 还是大大限制了人类在水下世界大展拳脚 。 就在空气泵诞生后的第二年 ， 法国科学家菲雷米内特就设计出了一个可以让人自由活动 ， 并能实现“再呼吸”的装置 。 能让人实现在水底的“循环呼吸” 。 在头盔上 ， 菲雷米内特设置有两根管子 ， 一根用来吸气 ， 另一根用来呼气 。 从某种意义上来说 ， 这是世界上第一台独立封闭的氧气装置 。
随着科学技术的发展 ， 潜水钟也有了较大的改进 。 现代潜水钟能潜入更深的海域 ， 用于接送潜水员进出水下工作场所 ， 类似于升降机 ， 潜水员可走出舱外 ， 开展水下建筑工程、海上钻油台的维修工作 ， 以及海上救援工作 。 现代潜水钟的设计更加优良且复杂 ， 舱内有供气控制台、照明灯、潜水电话和潜水装置,并通过一根带子与水面工作船相连 。 一般在外表面还设有观察窗 ， 用于潜水钟里的人员对外面正在工作的潜水员进行监护 。
在长达4个世纪的时间 ， 各式各样的潜水装置被人们发明出来 ， 比如水肺、氧气瓶、潜水服、空心潜水球、载人潜水器等 。 装备的不断完善 ， 使得潜水纪录也在不断被人们刷新 ， 人类对水下世界也有了更好的认识 。
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作者： 夏爱兰
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