回顾：把一块砖头投入马里亚纳海沟，多久会沉底，它会被海水压碎吗？

综述

在太平洋的西北部，有一处世界上最恐怖，最危险的海域，它就是马里亚纳海沟。它的深度超过了10994米，一直以来，这里都是地球上最为神秘的地方，鲜有人能够探索，能下潜到海沟底部的潜水器屈指可数。

这个深不见底的海底峡谷，以其绝无仅有的深度和奇异的地质生态吸引了科学家强烈探索欲望。如果将一块砖头扔进海沟，它需要多久才能沉到底部呢？下沉中会不会被强大的水压挤碎呢？

多久沉到海底

一般而言，砖头的密度比海水要大，如果将一块砖头投进海水中，它必然会在重力的作用下下沉。砖块在下沉的过程中，还会受到水的浮力。砖块下沉的速度越快，受到的浮力也就越大。

如果不考虑海水流动，海中岩石，生物碰撞等其他因素。那么砖块在下沉的过程中，会在重力和浮力的共同作用下，最终保持一个平稳恒定的速度下沉，这就是“沉降速度”。

要想得知具体的沉降速度，需要知道砖块密度，体积，和海水密度等数据，并通过不同的公式计算出最终数据。

流体动力学中，计算沉降速度的公式为，而砖块在海水中下沉，还需要考虑浮力的影响，浮力F=pgV，所以公式就变成了。

其中Vt表示沉降的速度，m表示砖块的质量，ρ表示海水的密度，V表示砖块的体积，g表示重力加速度，S表示砖块的投影面积，表示海水的阻力系数。

一块标准砖的规格一般是0.24m×0.115m×0.053m，将其相乘计算出其体积为0.0014628m³。砖块的密度一般为1800kg/m³，可以根据此计算其质量2.663kg。

重力加速度g取10，海水的密度可以取1030kg/m³，长方体在海水中的阻力系数可以取0.82.砖块如果竖直沉下，其投影面积取最小值0.006095m³，如果是平躺沉下，其投影面积取最大值0.0276m³。

将所有数据代入公式可得，砖块在海水中下落速度最快≈2.21m/s，下落速度最慢≈0.995m/s。

经过计算可以看出，砖块在海水中下落速度其实是比较慢的。海沟深度如果取值11000米，那么砖块最快大约需要4977s，即82分钟会沉入海底，最慢大约要11055s，即184分钟。

海水的压力

不管是空气还是海水，都存在一定的压强。处在地表的海平面的压强是101.325kPa，定义为一个标准大气压。

在海水中，每下潜10米，物体就要多承受一个大气压的压强。一般而言，普通的潜水器只能下潜300米左右。物体在这个深度要比地面多出整整30个大气压，每平方厘米就要承受30公斤的压力，这种压力人体根本无法承受。

目前世界上不借助装备，人体下潜深度的世界记录是113米，在2006年由法国潜水专家吉翁·奈瑞所创造。

马里亚纳海沟深度可达11000米，其底部可以达到1100个大气压，这种压强相当于一个指甲盖大小的面积，承受了一辆小轿车的重量，也相当于有2000头大象一齐踩在人的背上。

一般而言，普通的砖块分为5个强度等级，分别是MU10、MU15、MU20、MU25、MU30。这里的10，15和20等数字代表砖块所能承受的压强等级，最强的MU30砖块可以承受30Mpa压强的压力。

30Mpa的压强相当于300个大气压，而海沟底部可以达到1100个大气压，这么看来，砖块在下落到一定位置时，就会被水压挤碎。

砖块是否会被压碎

虽然砖块的强度不足以承受海水的压强，但这并不代表砖块在下落过程中就一定会被海水压碎。

砖块在下沉中如果只承受海水一个方向的压力，那么它肯定会被压碎。但下沉的砖块并不会只承受一个方向的压力，砖块进入海水，它的四周都会被海水包裹，会承受到多个方向的压力。

这种情况就属于三向受压，在其一向的抗压强度，会随着另一向受到压力的增大而增大。三向受压情况下，砖块受到的侧向压力会约束其因横向压力而产生的变形，抑制其内部裂隙的产生，整体抗压强度会大大提高。

而且砖块内部具有很多空隙，可以吸水，当海水进入其中后，又提升了其抗压能力。砖块在下沉过程中，内部分子可能会在水压的作用下发生偏移，但还不至于导致其被挤碎。

然而，砖块是否能安然落到海底，还要考虑很多其他因素。比如，海底低温的环境中，会导致砖块变得脆弱，增加碎裂的可能性。海洋流动，海水的冲击，还有水中的悬浮物都可能会对砖块造成影响。

加上砖块下落过程中，长时间处于高压的环境，与诸多其他因素作用到一起，最终可能会导致砖块结构受损，化为碎片。

结语

把砖块扔进海沟，如果忽略掉其他因素，理论上它大概需要1—3个多小时就会沉入海底。但实际需要考虑到多种因素，压强，海水密度，海水的流动，水温等因素都会对砖块造成影响。

这就导致虽然砖块能够承受海水压力，但在复杂的水环境下，依然还可能因为其他因素而破碎。如果真的将砖块扔向海沟，那么它很可能在下沉到一定深度就会被挤碎。碎块会继续下沉，继续被挤压，水越深，碎块就会越小，最后化为粉末随着海水不断流动。