马里亚纳海沟石头多久沉入海底（扔进马里亚纳海沟的硬币能沉到底吗）

撰文 | 云风 ◈ 图源 | Internet

其实，你们与其让硬币沉到海底，还不如把它送给我……

记得念初中那会儿，我曾干过一件特别弱智的事情。

那时班里组织春游，其间在一个人造湖上划船。就在同学们引吭高唱着“让我们荡起双桨”的时候，我把一罐可乐“噗嗤”一声拉开，盯着手里的拉环，脑子里忽然蹦出一个念头：

把拉环上的铝片扔进湖里，它会不会在沉到某个深度后，就由于水的密度增大而不继续下沉了呢？

当时我以为这是一个伟大的想法，伟大到足以敲开诺贝尔物理学奖的大门了，于是三下五除二就把拉环掰断，把铝片扔到了湖里。

结果，那玩意儿毫不争气地浮在了水面上。

坦白讲，这现象让我倒吸了一口凉气。

倒不是因为我成功地证明了水面张力能让原本该下沉的东西飘在水面，而是因为老师及时地发现了湖面上闪闪发光的铝片，又及时地发现了它的另一半——拉环还套在我手指上。

于是我就被罚写了1000字的检讨，理由是随湖乱扔垃圾，对建设和谐美好的社会主义大家园造成了不可估量的严重影响。

现在看来，我当时的做法实在是太愚蠢了，因为我应该先把铝皮怼下水面……不对，因为人造湖才十几米深，那点密度增量根本不足以耽误一片铝皮的下沉啊。

而今天，智商已提高到180以上的我，并没有因此而吸取教训。虽然放弃了十几米深的人造湖，我却又盯上了11000米深的马里亚纳海沟！

那么，把一枚硬币扔进马里亚纳海沟，它会不会在到达某个深度后，就由于水的密度太大而不继续下沉了呢？

要弄明白这个问题，首先要想想沉下水的物体有没有在某个深度停止下沉的可能性。

而答案自然是毋庸置疑的：物体完全有可能沉到某个深度后就停止下沉。

例如潜艇通过改变压力舱内空气和水的比例，就能随心所欲地悬浮在任意深度中。

假如将一艘潜水艇的下潜深度调整为100米，在不改变这一设定的情况下通过外力将它拉出水面，再扔回海里，它仍然会在沉到100米时停止下沉。

日常生活中虽然不常见到这种例子，但也并非完全没有。

喜欢钓鱼的人对这一现象应该非常熟悉，因为我曾在池塘边见过他们通过改变坠子重量的方式，来调整浮漂在水中的高度。

他们的坠子是用铁皮裹的，可以一点点地修剪掉，这样浮漂就会从水下一点地一点上浮，直到露出水面为止。在这一过程中，会有一段时间浮漂和坠子是浮在水面和水底之间的。

至于为啥要这么干，我不大清楚。我猜大概是闲得慌吧，毕竟坐在水边钓鱼本来就很闲……

对不起，开个玩笑。既然他们全都这么干，肯定有其原因所在，不知道有没有懂钓鱼的小伙伴能给我解释一下。

当然，这并不重要，重要的是无论潜艇、浮漂、硬币、铝皮……还是鱼，都可能在水下的某个深度停止下沉，只要它的重力和浮力在沉到水底之前就达到了平衡。

问题在于，硬币究竟能不能在沉到海底之前就达到这种平衡呢？

照理来说这是一件很复杂的事情，需要计算体积、质量、密度、重力等一大堆数据，但由于我们并不需要知道硬币具体会沉多深，只需要知道它能不能沉到11000米深就够了，于是这件事变得简单起来了。

判断一个硬币（或其他物体）能不能沉到11000米深很容易，只需要一块小小的泡沫就能够测试出来。

本着挖坑不填的流氓作风，我会先图解方法，然后不讲原理。

方法其实特别简单，我们只需要找来一小块跟硬币一样厚的泡沫（外卖用的保丽龙盒就差不多），把它切得跟硬币一样大。

再按照分披萨饼的方式，画五条直线将它平分为十等分，然后将其中一块再平分成五等分。

最后从这五等分中切下一块，把它粘在硬币上面。

就如下图这样▼

粘的唯一原则就是胶水尽量少用点，除此之外爱怎么粘就怎么粘，粘在什么位置都无所谓。

粘好后就把硬币“怼”进水里，看看它会不会将泡沫拖到水底。

• 如果硬币很快就将泡沫拖到了水底，那么在不粘泡沫的情况下，这枚硬币就会一直沉到海底为止。
• 如果硬币被泡沫拉回了水面，或者干脆不上不下地悬浮在水里，那么在没粘泡沫的情况下，这枚硬币就无法沉到马里亚纳海沟的底部，而是会在到达海底之前停止下沉。

借以同样的方法，我们能够对一切物体进行测试，无论硬币、钥匙、可乐拉环都能够测试出来。

方法讲完了，但肯定有小伙伴会质疑：这么简单的方式真的有那么可靠吗？

所以下面我们就来剖析一下这个实验的原理。

咦？我记得我好像说过不填坑的啊。

算了，还是填上吧，否则你们可能会对我180的智商感到怀疑。

先看看切泡沫的目的。

我们先将泡沫切得跟硬币一样大，是为了让它和硬币具有相同的体积。

把切好的泡沫分成十等分，每一等分的体积大约是硬币体积的10%；再将其中一块分成五等分，最后得到的那一小块泡沫的体积是多少呢？

大约为硬币的2%，对吧？

所以我们把它粘在硬币上，就相当于让硬币的体积约增加了2%；同时由于泡沫很轻，只稍稍大于空气，因此硬币的重量并不会产生明显的变化。

这就是我们的目的：在尽量不改变重量的前提下，让硬币的体积增加2%。

说完泡沫，再来谈谈浮力的问题。

根据阿基米德定律：物体在液体中的浮力=它所排开的液体的重量，而与它自身的形状和质量无关。

物体的体积是多少，排开的液体体积也是多少，我们用泡沫给硬币增加了2%的体积，它所排开的水的体积也就相应地增加了2%，这就使得硬币的浮力增加了2%，而受到的重力几乎没有改变。

在这种情况下硬币如果能浮在水面，就表示硬币的浮力只需要提高2%就能完全抵消掉重力，不会再往下沉了。

那么，在不借助泡沫的情况下，硬币的浮力如何才能提高2%呢？

这当然就只能依靠海水的密度变化来实现了。

海水的深度约大，压强就越大，因而水的密度也就越大。当水深足以令水的密度提高2%的时候，任何物体在这个水层的浮力都会比在水面时提高2%。

至于马里亚纳海沟底部的海水密度是多少，我知道你们不爱看公式，所以直接讲结论：

海水的深度每增加10米就会增加一个大气压，马里亚纳海沟的深度是11000米，因此沟底的压强比海面足足高了1100倍。

这原本是一个非常恐怖的压强，然而液体是很难被压缩的，即使在如此高的压强之下，海水的密度也仅仅只会增加5%。

换言之，在马里亚纳海沟底部，物体受到的浮力会比在水面时提高5%，因此任何只需要提高2%的浮力就不会再下沉的物体，都无法沉到马里亚纳海沟的沟底。

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你完全不用怀疑，这已经是一个非常保险的实验了。

事实上，我们在用淡水进行测试的情况下，即使一个浮力需要提高5%才不会下沉的物体，也仍然无法沉到马里亚纳海沟底部。

因为海水的密度本身就比淡水大，因此海水的浮力也比淡水大，在淡水中大约能下沉11000米的物体，在海水中是沉不到那么深的。

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