如果人類的未來需要向陸地以外遷居,人類將遷居何方?月球?還是火星?還是讓我們回到大海吧!因?yàn)樯鼜哪抢锲鹪矗祟愐矊⒃谀抢铽@得新的發(fā)展。
據(jù)專家預(yù)測,21世紀(jì)中后期,世界總?cè)丝趯⑼黄疲玻埃皟|。有限的陸地空間如何滿足人類正常生活的需求?建立海洋城市,到海中居住,成了人類新的夢想。海洋城市如何建設(shè)?海洋城市應(yīng)坐落在海上、海中,還是海底呢?海洋建筑學(xué)家意見不一:有的設(shè)想利用數(shù)萬根鋼鐵立柱作為支撐,在100米至200米水深的海面上疊立起"海市蜃樓";有的設(shè)想加固小島,建立海上"島國";也有人設(shè)想把海上城市漂浮在海面上,遇到龍卷風(fēng)等災(zāi)難性的天氣時(shí),就封閉起來沉到海底,天氣好時(shí)再浮出海面,就像潛水艇一樣。率先建造海上城市的國家是日本。
20多年前,日本就在神戶沿海建成一座迄今世界上最大的海上城市,可供2萬多人居住,為21世紀(jì)海上城市的開發(fā)展示了廣闊美好的前景。未來的海上城市將是高度發(fā)達(dá)、高度工業(yè)化的新型人類活動(dòng)社區(qū),海上城市周圍將是大片的海底農(nóng)場和海底油田。海底農(nóng)場和海底油田將為海上城市提供糧食、農(nóng)副產(chǎn)品,為海上城市中的工廠提供原材料,給整座城市提供能源。海上城市的水電供應(yīng)怎樣實(shí)施自給自足?科學(xué)家們說,可采用太陽能、風(fēng)力、波浪或地底暗流發(fā)電、海水溫差發(fā)電等方式供電;采用海水淡化或凈化方式供應(yīng)淡水。人類未來的礦藏在哪里?海洋豐富的魚類給人們提供了鮮美的食物,而深海石油和天然氣同樣也為人類提供了豐富的能源?茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),在深海的海床上到處散布著無數(shù)土豆大小的錳結(jié)核,還有相當(dāng)數(shù)量的有色金屬,如鐵、鎳和鈷。這些礦物在太平洋里散布的面積巨大。這些錳結(jié)核是過去千萬年里形成的。而且,海水自身作為新的資源已日益受到人們的矚目。
目前,日本正在探索利用深層海水所具有的"低溫""營養(yǎng)豐富"和"潔凈"的三大特性來開發(fā)深層海水資源。所謂深層海水,通常是指水深200米以下、陽光照不到的海水。深層海水積存了大量的養(yǎng)分,而且有害病原菌極少,具有重要的開發(fā)價(jià)值。錳結(jié)核是什么?所謂錳結(jié)核,它在海底的貯量極為豐富,錳結(jié)核中的主要成分錳,是一種重要的金屬,有著巨大的商業(yè)價(jià)值。在煉鋼、鋁合金和現(xiàn)代飛機(jī)制造工業(yè)中都少不了它,制造一架大型噴氣式飛機(jī)至少需要1噸錳。目前,錳從近海底礦藏中開采和提煉,成本昂貴,因?yàn)殄i的化合物在淺海中貯量稀少。錳結(jié)核目前之所以還未開采,一方面是因?yàn)閮?chǔ)量尚未探明,另一方面是因?yàn)樗鼈兪窃谏詈@。它們通常散布在大洋中的深海底,那里能產(chǎn)生每平方厘米數(shù)百公斤的壓力,足以使開采設(shè)備報(bào)廢。不過,完成對錳結(jié)核的勘探和開采設(shè)備的制造只是一個(gè)時(shí)間問題。
專家預(yù)測,海底這些儲(chǔ)量達(dá)幾萬億噸的錳和其他有色金屬礦藏足夠我們采掘一個(gè)世紀(jì)以上!人類能仿效海洋生物筑巢嗎?"珊瑚和蛤蜊既然可以用海水筑巢,那么,人類為什么不能仿效呢?"一位科學(xué)家曾經(jīng)這樣說道。他認(rèn)為,海水中含有豐富的鎂、鈣、碳等元素,因此人類也能像許多海洋生物一樣,利用海水制造石灰石,再用石灰石制造房屋。此外,材料學(xué)家借助高倍顯微鏡,發(fā)現(xiàn)鮑堅(jiān)硬的外殼像精心堆砌的"磚墻"。從海水中吸取的碳化鈣晶體就能起到這種"磚墻"的作用,雖然這種外殼的化學(xué)成分很簡單,但是它卻與最先進(jìn)的人造陶瓷一樣堅(jiān)硬,而不像普通陶瓷那樣發(fā)脆易碎。人們還發(fā)現(xiàn),陶瓷在被破壞時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂紋,而鮑殼中的碳化鈣會(huì)在有機(jī)蛋白質(zhì)層上滑動(dòng),因而鮑殼不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷,這表明鮑殼具有變形的性能,從這一點(diǎn)看,它又像金屬材料。
如果人們能夠利用這些材料的特性進(jìn)行設(shè)計(jì),那就能生產(chǎn)出具有劃時(shí)代意義的新型陶瓷化合物。鮑殼排列有序的結(jié)構(gòu)使碳化鈣的強(qiáng)度提高了20倍,而人們?nèi)绻軌驅(qū)⒛壳暗奶沾蓮?qiáng)度提高5倍,那么人們將獲得比今天更好的材料。能像魚兒一樣自由呼吸嗎?1993年,美國建成了世界第一家海底大酒店。有關(guān)專家認(rèn)為,這種新型的海底建筑將成為21世紀(jì)海底城市的雛形。這家酒店位于美國佛羅里達(dá)州基拉各市的淺海底,酒店最尖端離水面9米。酒店用金屬合成材料制成,面積達(dá)90平方米,包括客廳、臥室、廁所和浴室,安裝了錄像、彩電、音響、電話和微波爐等現(xiàn)代化的家用電器設(shè)備。最吸引人的是從每個(gè)窗口都可以看到海里的魚類和貝殼類動(dòng)物,如親臨水晶宮一般。這家海底酒店取名為"凡爾納海底酒店"。凡爾納是19世紀(jì)法國的科幻小說家,著有《海底兩萬里》等神奇的科幻小說,如今他的幻想許多已成為現(xiàn)實(shí)。但是,這僅僅滿足了人類海底觀光的需要,并不能稱為真正的"海底城市",因?yàn)樗耆珱]有城市的眾多功能,比如人們不能像在陸地上一樣,隨便地上街購物、串門等。也就是,人類如果能像魚兒一樣可直接在海中呼吸,那么海底城市才是真正"自由"的。
美國潛水生理學(xué)家彼得.貝納特博士找到了這種可作呼吸用的液體氯化碳;德國的科學(xué)家邁克遜還運(yùn)用液體氯化碳成功地研制出了供潛水員用的人工水肺。帶上這種水肺,潛入水下30米,可以像魚一樣在海水中直接呼吸,停留40分鐘后,感覺仍會(huì)很好。
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