เหตุใดมนุษย์จึงไม่ถูกบดอัดโดยแรงดันอากาศ แม้ว่าบรรยากาศจะมีน้ำหนัก 5.1 ล้านล้านกิโลกรัมก็ตาม?

แม้ว่าอากาศจะเบากว่าร่างกายของเรา แต่มวลรวมของบรรยากาศก็ยังคงมหาศาล โดยมีจำนวนถึง 5.1 ล้านล้านกิโลกรัม (11.24 ล้านล้านปอนด์)

บรรยากาศของโลกเป็นชั้นอากาศขนาดยักษ์ที่ล้อมรอบโลกไว้ โดยทอดยาวเหนือพื้นผิวโลกขึ้นไปหลายสิบไมล์ เส้นแบ่งระหว่างบรรยากาศและอวกาศที่เรียกว่า เส้นคาร์มาน อยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 62 ไมล์ (100 กม.) อย่างไรก็ตาม มวลของบรรยากาศเกือบทั้งหมด 99.9 เปอร์เซ็นต์ กระจุกตัวอยู่ต่ำกว่า 30 ไมล์ (48 กิโลเมตร) ตามที่ Anthony Broccoli ศาสตราจารย์ ด้าน บรรยากาศศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Rutgers กล่าว

แม้ว่าอากาศจะเบากว่าร่างกายของเรา แต่มวลรวมของบรรยากาศก็ยังคงมหาศาล โดยมีจำนวนถึง 5.1 ล้านล้านกิโลกรัม (11.24 ล้านล้านปอนด์) โดยเฉลี่ยแล้ว คอลัมน์อากาศที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 1 ฟุต (ประมาณ 0.3 เมตร) จะมีมวลสูงสุดถึง 754 กิโลกรัม (1,663 ปอนด์)

แล้วทำไมเราถึงไม่ถูกกดดันจากอากาศล่ะ?

แรงดันอากาศกระจายสม่ำเสมอ

แรงดันอากาศไม่เพียงแต่มาจากด้านบนเท่านั้น แต่ยังกระจายสม่ำเสมอไปทั่วร่างกายอีกด้วย อากาศเคลื่อนที่ไปรอบๆ ร่างกาย ก่อให้เกิดแรงสม่ำเสมอต่อทุกส่วน นั่นหมายความว่าแรงดันอากาศไม่ใช่เพียงแรงที่กดลงมาจากด้านบนเท่านั้น แต่ล้อมรอบทุกด้านของร่างกาย ช่วยรักษาสมดุลได้

ศาสตราจารย์บร็อคโคลีอธิบายว่าแรงดันอากาศโดยเฉลี่ยต่อร่างกายอยู่ที่ประมาณ 14.7 ปอนด์ (6.6 กิโลกรัม) ต่อตารางนิ้ว (1 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร) ซึ่งเทียบเท่ากับน้ำหนักของลูกโบว์ลิ่งขนาดใหญ่ที่วางบนผิวหนังแต่ละตารางนิ้ว

ร่างกายของมนุษย์ได้วิวัฒนาการมานานหลายล้านปีเพื่อทนต่อแรงกดดันนี้ ไมเคิล วูด ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์เชิงปริมาณที่ Canisius College กล่าว ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งก็คือความดันภายในร่างกายของเราจะสมดุลกับความดันภายนอกเสมอ เนื่องจากอากาศภายในร่างกายสร้างแรงผลักออกจากกัน

เมื่อสมดุลนี้ถูกทำลาย ร่างกายจะรู้สึกถึงแรงดันอากาศแรงขึ้น ตัวอย่างเช่น หากคุณถือหัวฉีดสูญญากาศไว้ที่ผิวหนังแล้วดูดอากาศออก คุณจะรู้สึกถึงน้ำหนักทั้งหมดของคอลัมน์อากาศที่กระทำกับบริเวณนั้น

ความกดอากาศลดลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น

ความกดอากาศจะลดลงตามระดับความสูง เนื่องจากอากาศเบาบางลง นี่คือเหตุผลที่ว่าทำไมคุณจึงมักรู้สึกว่าหูของคุณ "แตก" เมื่อขึ้นเครื่องบินในขณะที่เครื่องบินกำลังขึ้นหรือลง ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเพราะความดันภายในร่างกายต้องใช้เวลาในการปรับและปรับให้เท่ากับความดันภายนอก

ในอวกาศความกดอากาศแทบจะเป็นศูนย์ และไม่มีแรงอากาศกดลงมาที่ร่างกาย ในสภาวะเช่นนี้ แรงดันภายในร่างกายจะทำให้ร่างกาย “พองตัวเหมือนลูกโป่ง” จนกว่าแรงดันจะถูกปล่อยออกมา นั่นเป็นเหตุผลที่นักบินอวกาศจำเป็นต้องสวมชุดอวกาศเพื่อรักษาแรงดันที่คงที่รอบตัวของพวกเขา

ดังที่ศาสตราจารย์วูดได้กล่าวไว้ว่า "ความดันอากาศเป็นส่วนสำคัญในการหล่อเลี้ยงชีวิตบนโลก แต่ก็เป็นสาเหตุเช่นกันที่ทำให้การใช้ชีวิตในอวกาศโดยไม่มีอุปกรณ์สนับสนุนเป็นไปไม่ได้"

ที่มา: https://giadinh.suckhoedoisong.vn/vi-sao-con-nguoi-khong-bi-de-bep-boi-ap-suat-khong-khi-du-bau-khi-quyen-nang-toi-51-ty-ty-kg-172241127072841992.htm