地球在诞生的46亿年里不断变化，板块和板块之间总是在互相碰撞和挤压。

太平洋板块和亚欧板块挤压碰撞的时候，因为亚欧板块比太平洋板块更厚，位置也更高。所以太平洋板块在挤压中越来越低，而欧亚板块则越来越高，世界上最深的海沟——马里亚纳海沟就出现了。

马里亚纳海沟的平均深度在8000米以上，最深的位置深度甚至达到了11034米。在这里，哪怕是8848米高的世界第一高峰珠穆朗玛峰，也需要在头顶再摞一个3000多米高的山峰才能堪堪露出水面。

在海底，深度越深，水压越大，所以深海处鲜有生命存活。不过在马里亚纳海沟8000米深的海域里，生活着一种深海狮子鱼。它们骨骼和肌肉被高压锤炼地极有韧性，它们之所以能够在深海生活，是因为它们身体表面有一层可以调节压强的薄膜。

神奇的造物主不仅在这片深不见底的海沟撒下了鱼苗，还在海沟底部播种了珊瑚。还有一些微生物在这里繁衍，马里亚纳海沟也就成了一片安静的世外桃源。

马里亚纳海沟珊瑚

向海沟扔砖头会发生什么？

马里亚纳海沟深不见底，如果我们扔一块砖头下去会发生什么呢？

一般来说，物体在水中会下沉还是上浮取决于它的密度。冰块比水的密度小，所以就会浮在水面。但是石头比水的密度大，所以会在水中下沉。如果把一个物体打造成中空的结构，即便它密度大于水，也能具备上浮的能力。比如轮船就是利用了这一特性才能够在大海顺利航行。

船舶内部结构图

因此，想要知道砖头会不会下沉，我们首先需要对比海水和砖头的密度。如果砖头的密度远远大于海水，就会下沉。但如果砖头的密度不能达到下沉标准，就会悬浮在海水中的某一高度。

海水的密度并非一成不变，水中的压强会导致海水密度增大。

比如你在游泳的时候，如果只在水面上露出了脖子，就能清楚地感受到水压带给你的压迫感。有时甚至会有点喘不上来气的感觉，这就是水下压强与陆地压强不同带来的不同感觉。所以很多潜水员为了能够下潜到一定深度，下水的时候都是带着负重潜水的。

下潜至不同区域的潜水服也不一样

一名潜水员想要下潜到300米的深度，全身都要承受30个大气压的挤压。在这样的环境里，很多人都会患上潜水病。即便是肌肉强健的男性，也因为巨大的压力而无法随意活动身体。

水下的大气压究竟有多大呢？一般来说，水深每增加10米，就会上升1个大气压。压力每升高一个大气压（1.013x10^5pa），水的密度就会上升0.0046%。

虽然这个数字非常小，但是马里亚纳海沟的深度太深了。按照这个数据来换算的话，马里亚纳海沟最深处的大气压大概为1100个大气压，这样的庞大的数据下，水的密度直接达到了1000千克/立方米。

11000米的位置海水密度大约为1050千克/立方米。再加上海水中含有各种无机物和矿物杂质，所以密度会更大一点。大致推算下来，马里亚纳海沟最深处的海水密度不超过1080千克/立方米。

一块普通的砖头密度大概是1800千克/立方米，这个密度远超砖头下沉到马里亚纳海沟底部的标准，所以仅从密度上来看，砖头是可以沉到马里亚纳海沟最深处的。

砖头沉入马里亚纳海沟需要多久？

马里亚纳海沟中是含盐量很高的海水，因为海水中包含了盐，密度比淡水密度更大。所以海水的浮力也要比淡水的浮力更大。所以一块砖头在海水中受到的阻力要更大一些。

不过，由于砖头有极强的渗水能力，所以进入海水不久后就会吸收大量的海水，把自己的密度提高到一个峰值。密度增加以后，砖头的下降速度也会大大提高。

就像是你在水桶中放入一块海绵，一开始海绵只会漂浮在水面慢慢吸水。随着时间的推移，海绵吸水的速度会越来越快同时向水中下沉，等到海绵完全吸收满了水分，就会以自身最快的速度沉到水桶底部。

根据有关数据显示，砖头在淡水中下沉时，一开始速度较慢，但是等它下沉的速度达到3米/秒的时候，就是它的最快速度。此时，砖头的速度就已经达到了吸收水分的峰值，所以也到了下沉速度的峰值。

但是在海水中，砖头的下降速度会更大。因为海水的密度更大，被吸收到砖头内部后，砖头的质量增加也更多，所以当砖头在海水中吸收海水至饱和状态时，会以2.87米/秒的速度下沉。

如果单纯按路程除以速度等于时间这样的计算方法来看。一块砖头以2.78米/秒的速度，沉到11034米深的马里亚纳海沟底部，需要3907秒。换算成小时的话大概是1.1个小时。但问题比我们想的要复杂一些。因为一块砖头想要沉入水底不仅仅需要考虑压强和密度，更要考虑它承受的外力。

砖头在海水中下降时会有三个力同时向它同时施压。一个是它本身的重力会“压”着它下沉，一个是海水的浮力会“托”着它，不让它下沉。还有一个是海水本身的密度阻力，也会阻挡它下沉的步伐。

由于海水密度在深度变化下并不会发生太大变化，所以我们把它看作一个固定的数值。那么唯一会阻碍砖头下降速度的就是砖头下降时的阻力。

在砖头下降的过程中，它的下降的速度取决于它所受力量之和。也就是说，一块砖头的速度要综合考虑所有外力才能得出最终速度。当砖头下降的阻力与砖头的重力减去浮力数值相等，砖头就达到了下降时最快的速度，这个速度也被称之为终端速度。

如果无法理解终端速度，可以看看运动员跳伞的例子。一名运动员乘坐飞机准备跳伞，当他刚刚脱离飞机时，会因为重力而迅速下坠，但此时，空气的阻力减缓了他下坠的速度，这个时候他就在以终端速度坠落。

如果这名运动员以“趴着”的姿势俯冲跳伞，他的终端速度是55米/秒。跳伞3秒后就已经达到了终端速度的一半。跳伞8秒后就达到了终端速度的九成，跳伞15秒后就达到了终端速度的九成九。

假如这名运动员是以头朝下“倒栽葱”的姿势自由落体，那么它的终端速度就是俯冲跳伞的5倍左右，可以达到270米/秒。如果这名运动员的质量够大，终端速度甚至可以达到325米/秒。

由此可见，从物体下坠到抵达终端速度只需要很短的时间。因此我们计算砖头下沉到马里亚纳海沟的时间时，就直接以终端速度进行计算。

砖头下沉于海水时向下的面积越小，阻力也就越小。如果我们用砖头最小的那一面向下一直落，那么它的终端速度就有可能达到2.73米/秒。这样的话，一块砖头沉入马里亚纳海沟的最深处只需要一个小时多一点的时间。

如果砖头一直以最大的一面向马里亚纳海沟的最深处坠落，那么它的终端速度只有3.28米/秒。这样它下沉的时间则会延长至2.4小时。当然这些数据都是理想数据，如果真的要做严谨的科学实验，还需要考虑砖头自由落体或者海水暗流涌动等因素。

海水暗涌

砖头下沉过程会碎吗？

有人说，砖头在水中要承受着来自四面八方的压力，说不定还没沉到底，就被压力给击碎了。那么砖头在马里亚纳海沟中会不会被压力挤碎呢？同样，我们通过数据计算揭晓答案。

一块砖头的耐压能力一般为30牛/平方毫米，30牛约等于3千克。也就是说，砖头上每平方毫米可以承受3061克力量的挤压。

一个大气压是0.1牛/平方毫米，1100个大气压就是110牛/平方毫米。也就是说一块砖头在马里亚纳海沟底部时，表面任何一个位置都需要承受大约11千克左右的力量。这远超于砖头3千克的耐压上限。

海沟深处的无人潜水器

仅从砖头的耐压程度来说，砖头在还没有沉到底的时候，就因为承受的压力太大而破碎了。但是结合实际来说，我们考虑的要素不全，所以这个结论不能作为最终结果。

因为砖头有一个非常神奇的减压能力，那就是——渗水。砖头在烧制的过程中会出现大量的空隙，这些空隙能够保证砖头在修建房屋时能够有非常好的透气性。见过往砖头上泼水的人都知道，砖头的吸水性非常强。所以被扔进马里亚纳海沟的砖头从接触海水开始就会不断地吸水。

砖头渗水以后，内部富含大量的海水，因此内外压差变小。所以即便是掉入11000米的海沟，也不会因为压力过大而破碎。

砖头的结构稀疏，如果拿它和硬度一般的石头相撞，砖头一定比不过质地坚硬的石头。但是如果把砖头和石头同时丢入马里亚纳海沟当中，砖头就会化劣势为优势，通过自身的空隙吸收海水，弱化海水的对它的作用力。

反而硬度一半的石头因为无法吸收海水，只能通过自身硬度承受海底的巨大压力。一旦海水压力大于石头耐压极限，石头就会在海水中直接破碎。

科学问题不是一拍脑袋就能出结果的，我们只有用规范的物理实验或者严谨的数学分析，才能得出真正有效的结果。