綜述

在太平洋的西北部，有一處世界上最恐怖，最危險的海域， 它就是馬里亞納海溝。它的深度 超過了10994米，一直以來，這里都是地球上最為神秘的地方，鮮有人能夠探索，能下潛到海溝底部的潛水器屈指可數。

這個深不見底的海底峽谷，以其絕無僅有的深度和奇異的地質生態吸引了科學家強烈探索欲望。 如果將一塊磚頭扔進海溝，它需要多久才能沉到底部呢？下沉中會不會被強大的水壓擠碎呢？

多久沉到海底

一般而言，磚頭的密度比海水要大，如果將一塊磚頭投進海水中，它必然會在重力的作用下下沉。磚塊在下沉的過程中，還會受到水的浮力。 磚塊下沉的速度越快，受到的浮力也就越大。

如果不考慮海水流動，海中巖石，生物碰撞等其他因素。那麼磚塊在下沉的過程中，會在重力和浮力的共同作用下，最終保持一個平穩恒定的速度下沉， 這就是「沉降速度」。

要想得知具體的沉降速度，需要知道磚塊密度，體積，和海水密度等數據，并通過不同的公式計算出最終數據。

流體動力學中，計算沉降速度的公式為，而磚塊在海水中下沉，還需要考慮浮力的影響， 浮力F=pgV，所以公式就變成了。

其中Vt表示沉降的速度，m表示磚塊的品質，ρ表示海水的密度，V表示磚塊的體積，g表示重力加速度，S表示磚塊的投影面積，表示海水的阻力系數。

一塊標準磚的規格一般是0.24m×0.115m×0.053m，將其相乘計算出其體積為0.0014628m³。磚塊的密度一般為1800kg/m³， 可以根據此計算其品質2.663kg。

重力加速度g取10，海水的密度可以取1030kg/m³，長方體在海水中的阻力系數可以取0.82.磚塊如果豎直沉下，其投影面積取最小值0.006095m³，如果是平躺沉下，其投影面積取最大值0.0276m³。

將所有數據代入公式可得，磚塊在海水中下落速度最快≈2.21m/s， 下落速度最慢≈0.995m/s。

經過計算可以看出，磚塊在海水中下落速度其實是比較慢的。海溝深度如果取值11000米，那麼磚塊最快大約需要4977s， 即82分鐘會沉入海底，最慢大約要11055s，即184分鐘。

海水的壓力

不管是空氣還是海水，都存在一定的壓強。處在地表的海平面的壓強是101.325kPa，定義為一個標準大氣壓。

在海水中，每下潛10米，物體就要多承受一個大氣壓的壓強。 一般而言，普通的潛水器只能下潛300米左右。物體在這個深度要比地面多出整整30個大氣壓，每平方厘米就要承受30公斤的壓力， 這種壓力人體根本無法承受。

目前世界上不借助裝備，人體下潛深度的世界記錄是113米，在2006年由法國潛水專家吉翁·奈瑞所創造。

馬里亞納海溝深度可達11000米，其底部可以達到1100個大氣壓，這種壓強相當于一個指甲蓋大小的面積， 承受了一輛小轎車的重量，也相當于有2000頭大象一齊踩在人的背上。

一般而言，普通的磚塊分為5個強度等級， 分別是MU10、MU15、MU20、MU25、MU30。這里的10，15和20等數字代表磚塊所能承受的壓強等級，最強的MU30磚塊可以承受30Mpa壓強的壓力。

30Mpa的壓強相當于300個大氣壓，而海溝底部可以達到1100個大氣壓，這麼看來， 磚塊在下落到一定位置時，就會被水壓擠碎。

磚塊是否會被壓碎

雖然磚塊的強度不足以承受海水的壓強，但這并不代表磚塊在下落過程中就一定會被海水壓碎。

磚塊在下沉中如果只承受海水一個方向的壓力，那麼它肯定會被壓碎。但下沉的磚塊并不會只承受一個方向的壓力，磚塊進入海水，它的四周都會被海水包裹，會承受到多個方向的壓力。

這種情況就屬于三向受壓，在其一向的抗壓強度，會隨著另一向受到壓力的增大而增大。三向受壓情況下，磚塊受到的側向壓力會約束其因橫向壓力而產生的變形， 抑制其內部裂隙的產生，整體抗壓強度會大大提高。

而且磚塊內部具有很多空隙，可以吸水，當海水進入其中后， 又提升了其抗壓能力。磚塊在下沉過程中，內部分子可能會在水壓的作用下發生偏移，但還不至于導致其被擠碎。

然而，磚塊是否能安然落到海底，還要考慮很多其他因素。比如，海底低溫的環境中，會導致磚塊變得脆弱，增加碎裂的可能性。海洋流動，海水的沖擊，還有水中的懸浮物都可能會對磚塊造成影響。

加上磚塊下落過程中，長時間處于高壓的環境，與諸多其他因素作用到一起， 最終可能會導致磚塊結構受損，化為碎片。

結語

把磚塊扔進海溝，如果忽略掉其他因素， 理論上它大概需要1—3個多小時就會沉入海底。

這就導致雖然磚塊能夠承受海水壓力，但在復雜的水環境下，依然還可能因為其他因素而破碎。 如果真的將磚塊扔向海溝，那麼它很可能在下沉到一定深度就會被擠碎。碎塊會繼續下沉，繼續被擠壓，水越深，碎塊就會越小，最后化為粉末隨著海水不斷流動。