 《三思科学》电子杂志
2002年第3期 总第9期
2002年3月1日
目 录
封面
封面故事
[石青]倾斜的桂冠
新闻
[毛磊]不必对人造子宫大惊小怪
[春上莱茵早]冬日里的绿色
[春上莱茵早]物质世界里的反物质
[春上莱茵早]冰冷月亮温柔心
[碧声]我是一只克隆猫
[柯南]电子垃圾入侵中国
[柯南]正在消失的战舰
[柯南]简讯
求知
[方舟子]性与死的统一
[九歌]保护鸟类就是保护环境
[九歌]谈谈动物地理区划
[落雪]生命的旋梯
[奇云]揭开登革热的面纱
[李淼]弦论通俗演义(六)
弦论通俗演义(七)
弦论通俗演义(八)
弦论通俗演义(九)
译述
科学美国人:隐士与狂人
科学美国人:电视瘾并非隐喻
自然:行星的肖像
怪物背后的数学
观点
[赵南元]不可妄称“人类”
[赵南元]爱动物与爱吃动物
[韩雪涛]为柯云路把把脉
历史
[刘兵]梅·萨顿的一首纪念其
父亲的诗
书评
[柯南]新书介绍
[逍遥]读《枪炮、病菌与钢铁》
[逍遥]外行看热闹之也谈《美
丽心灵》
[张九庆]《自牛顿以来的科学
家》序
[刘华杰]天体力学、动力系统和
非线性动力学——读《天遇》
辨伪
[磊禅师]"都灵裹尸布之谜"真相
[方舟子]血型的科学、坏科学、
伪科学和迷信
网络
科普网站推荐
版权声明·订阅与投稿须知
三思科学杂志社
本期责编 碧声
下期责编 异调
三思科学网站
©2002,All Rights Reserved.
|
 |
正在消失的战舰
柯南
|  |
300多年前它沉入海底,40多年前它再度出现。然而今天,它
可能变成一堆碎屑。瓦萨号战舰的确不太走运。
1628年8月10日,瑞典首都斯德哥尔摩的码头上挤满了人群,
他们都是来参加一艘新的战舰——瓦萨号的首航仪式。在那个时
候,瑞典正在波罗的海上称霸。1625年,正忙着与波兰作战的瑞
典国王古斯塔夫斯·阿道弗斯要求建造一批新的战舰。 瓦萨号
(Vasa)便是其中最大的一艘,从它的规模来说,也是当时世界
上最大的:它拥有双排共64门舰炮,全长69米,舰上一共有近
450名水手。
瓦萨号代表了国王的野心。然而,当它驶离码头数分钟后,
突然向右倾斜,海水一下子从炮口灌进了船舱。在岸上人们的目
瞪口呆中,瓦萨号很快就沉入了斯德哥尔摩湾的水底。瓦萨号的
沉没归咎于设计不当——它被安置了太多的重炮,然而却没有足
够的压舱物,最终导致了它的重心过高。再加上首航之前没有经
过严格的测试,不沉才是怪事。
瓦萨号这一沉就是300多年。直到1961年,它才再次浮出水
面。打捞专家花了5年时间才把它打捞出水。瓦萨号在水中泡了
333年,人们使用聚二乙醇(polyethylenglycol)置换木材中的水
分,防止整条船收缩变形。1990年,瑞典人建造了一个新的博
物馆专门用来陈列瓦萨号,瓦萨号向一般人开放。人们可以船
的多层甲板、舰炮和雕塑。
不祥的迹象
2000年夏天,瓦萨博物馆的工作人员突然发现在瓦萨号的木
质横梁上出现了硫酸盐的结晶——这可不是什么好兆头。人们认
为,那年夏天特别的潮湿,而且每年都有超过80万游客参观瓦萨
号——毫无疑问,他们呼出的水蒸气会让瓦萨号周围变得更潮湿。
这种潮湿的环境导致了硫酸盐的出现,为此,博物馆专门安装了
空调,让瓦萨号处在一个合适的温度和湿度环境中。
然而事情不是这么简单,斯德哥尔摩大学的Magnus Sandstrom
等人研究发现,瓦萨号的“疾病”比人们想象的更严重:它很可
能被数吨硫酸吞噬,这些硫酸就在瓦萨号的体内。
硫酸不会凭空产生,当然也不是人为制造的。它有一个令人
惊奇的来源,那就是瓦萨号300多年的海底生涯。瓦萨号沉没在
斯德哥尔摩湾水下30多米的地方,那是一个缺氧的环境。厌氧细
菌能够把较复杂的有机物分解为简单的化合物,硫化氢(H2S)
就是其中的一种产物。硫化氢慢慢的渗入瓦萨号的橡木横梁中,
这是一个日积月累的过程。然而硫化氢不总是稳定的存在,在木
头里面它会逐渐的分解掉,只留下硫元素。
定时炸弹:瓦萨号上的硫元素是致命的威胁
于是瓦萨号就带着这些硫元素再次浮上的水面。在含有氧气
的环境中,硫会逐渐氧化,与水蒸气结合,最终形成了木材的噩
梦:硫酸。
这个过程本来比较缓慢,然而瓦萨号有点不幸——它拥有
9000个以上的铁质螺栓,而三价铁离子恰恰能充当合成硫酸的催
化剂。专家估计,如果瓦萨号上的硫元素完全被氧化,那么将产
生多达5吨的硫酸
拯救战舰瓦萨
目前,对瓦萨号产生直接威胁的是氧化产生的硫酸使木材中
的木质素水解,这会使木材强度下降。但是,直接清除那5吨硫
酸是很困难的,专家认为,应该从清除木材中的铁催化剂入手,
尽量减缓硫酸合成的过程。
当初,用聚二乙醇处理瓦萨号,防止它缩水变形,这种处理
方法是得当的。然而,那时候很少有人考虑到硫的问题,这颗化
学“定时炸弹”就是在那时种下的。
那么,是不是所有沉船都被安上了这种“定时炸弹”?答案
是:是的,但是哪个都没有瓦萨号严重。瓦萨号悲惨的命运不仅
仅体现在中心过高。当时,为了防止俄国长驱直入,瑞典人封锁
了斯德哥尔摩湾的两个入水口,湾中的海水更像是死水。再加上
污水的排入,斯德哥尔摩湾的硫元素变得特别丰富。与瓦萨号相
比,另外一艘瑞典沉船克伦纳号(Kronan)的危险就小一些,因
为它沉没在波罗的海。而英国的玛丽·罗斯号似乎更幸运,因为
它沉没在公海。
瓦萨号的命运现在尚不可知,但是它给人们提供了宝贵的经
验。有很多文物正面临着各种化学威胁。例如中国敦煌莫高窟的
壁画正面临酥碱病的威胁——游客呼出的二氧化碳和水汽是导致
酥碱病的重要因素。专家建议更慎重的打捞古代沉船,或者沉船
的遗址原地进行研究工作;将来,可能不再有大规模的公开展览,
取而代之的是虚拟现实技术(VR)——参观数字化的瓦萨号,而
不是这个面临腐烂威胁的。
瑞典瓦萨博物馆 Nature Science Update:Acid could wreck wreck
|