很早以前,人们就知道世界上有一片海是不会把人淹死的,这就是著名的死海。死海的水非常咸,所以在死海里一般的生物无法生存。巴勒斯坦酷热干旱的气候导致海面的水被大量蒸发,而且被蒸发的只是纯水,那些溶解在水里的盐分依然留在海里,于是死海的含盐量越来越高,盐的浓度越来越大。按重量来计算,大多数海洋的含盐量只有2%~3%,而死海的含盐量达到了27%,甚至更多。而且水越深所含盐的浓度越大。这样,死海含盐的总量大约为4000万吨。在死海包含的所有物质当中,溶解的盐占到了
。
高含盐量使得死海海水呈现出一个与众不同的特点:死海的海水比普通的海水要重得多。因为它比人体都重,所以人在这样的液体里是不会被淹死的。
与同体积的浓盐水相比,我们身体的重量要轻得多。所以根据浮力规律,人在死海中会浮在水面上,就像鸡蛋在淡水中会下沉,但在盐水中会漂浮起来一样。
马克·吐温 曾经游览了死海,并和同伴一起在死海中游泳,他用幽默的语言描述了这种非同寻常的感觉:
这次游泳真是非常有趣!我们一直浮在海面上,不会下沉。我们可以把双手放在胸部,还能把身体完全打开伸直,仰卧在水面上。我们大部分的身体都浮在水面以上。甚至,我们还能在很舒服地仰卧着的时候,把头完全抬起来,用双手抱起自己的两个膝盖,一直碰到自己的下颚。不过我们的头太重了,这样的动作会让我们翻跟头。我们还可以在海水中倒立起来,头朝下竖直浸在海水中,这时我们从胸脯到脚尖的部位都露在水面以上——这个姿势做一下就行了,可不能长久地保持。因为我们的双脚完全在水面上,而我们只能用脚尖来推水前进,所以我们无法游得很快。如果你头朝下游泳的话,你就是向后游,而不是往前游了。马到了死海里的话,是根本无法游泳或者站立的,它只能侧躺在海面上,因为它的身体太不稳定了。
图 躺在死海上的人。
如图所示,一个人就这样随意地躺在死海海面的,他就这样躺着看书,而且另外一只手还能撑着伞遮挡强烈的阳光,之所以能这样做,就是因为死海海水超于常规的比重。
不止死海,在里海的卡拉博加兹戈尔海湾上有一个湖,叫埃尔唐湖,这个湖的含盐量也达到27%,同样具有和死海一样的特性。
体验过盐水浴的病人同样感受过这种无法下沉的感觉。在含盐量特别高的水中,比如,旧鲁萨矿水,病人如果想把自己的身体贴到浴盆底部,就必须花费很大的力气。我曾经听说过这样一件事,一位女病人在旧鲁萨疗养时,对管理员生气地抱怨说自己总是感觉被水拼命往浴盆外推。看来,她认为这应当归咎于疗养院的管理员,而不是由于阿基米德原理的存在。
不同海洋中海水的含盐量并不相同,所以船只在不同的海洋中吃水的深度也是不同的。有些读者可能曾经见过轮船侧面有一种标记,就在吃水线附近,这种标记叫“劳埃德记号”,它表示的是船只在不同密度的水里最高吃水深度是多少。最高吃水深度指的就是船上的载重标志。图的标注分别表示:
淡水的最高吃水深度:FW
夏季印度洋的最高吃水深度:IS
夏季咸水的最高吃水深度:S
冬季咸水的最高吃水深度:W
冬季北大西洋的最高吃水深度:WNA
图 轮船侧面的载重标注示意图。
从1909年起俄国就要求船只必须做这样的标记了。 最后,还想补充一点儿小知识。自然界中还有这样一种水存在:在不含杂质的时候比普通的水要重一些。这种水的比重是1.1。就是说,它比普通水重10%。所以人在这样的水池中,即使不会游泳,也不会被淹死。这种水就叫作“重水”。它的化学式是D2O(重水中的氢原子是普通氢原子的两倍,化学符号是字母D)。在生活中,普通的水中也常常含有少量的重水:10升饮用水大约含有2克重水。现在,我们已经可以得到基本纯净的重水了。在这种超纯的重水中,只含有0.05%的普通水。