之前美國海岸警衛隊稱，最近引起世界廣泛關注的”泰坦”號潛水器經歷了一次”災難性的內爆”。災難的悲慘結局是船上的五名乘員被推測在內爆中瞬間身亡。這樣的內爆是如何發生的，它又會對泰坦號的船員產生什麼樣的影響？東北大學全球新聞網聯係了東北大學物理學傑出教授Arun Bansil，以提供有關物理學的基本概述–以及與之相關的後果。

潛水器”泰坦”號由於極端的水壓而遭受災難性的內爆，導致所有五名乘員推定死亡。失敗被認為是由於船體的實驗性設計而發生的，它主要是由不太耐用、不太容易理解的碳纖維而不是傳統材料製成。

為清晰起見，簡短的對話已經過編輯。

潛艇’內爆’是什麼意思？是什麼原因導致水上潛水器發生內爆？它與爆炸有什麼不同？

很簡單，內爆是爆炸的反面。在爆炸中，力向外作用，但在內爆中，力向內作用。當一個潛水器在海洋深處時，它經歷了由於水壓而在其表面產生的力。當這個力變得大於船體所能承受的力時，該船就會發生劇烈的內爆。

監督搜索潛水艇的政府官員說，發現水船的碎片符合’災難性內爆’的情況。這樣的事件對五名乘員意味著什麼？

像爆炸一樣的內爆是非常激烈的。當船體在巨大的外部壓力下破裂時，大量的能量被釋放出來，而這五名乘員會立即死亡。乘員們不會有痛苦感受，也不會意識到是什麼襲擊了他們。

如果可以的話，能簡要地解釋一下，潛艇首先能夠在如此破碎的深度航行的背後的工程，以及為什麼泰坦號被推測為無法做到？

關鍵是船體的設計，它可以保護船隻不受試圖壓碎船體的巨大外部水壓的影響。現有的大部分技術都是基於鋼、鈦和鋁。這些材料在極端壓力下的性能已被充分理解。

然而，泰坦號的船體包含實驗性的設計，它主要使用碳纖維，其優點是比鈦或鋼更輕，因此泰坦號可以有更多的空間供乘客使用。然而，用於深海的碳纖維的特性並不那麼好理解。它可以突然開裂和斷裂。

另外，泰坦號以前曾進行過幾次深海潛水，這將促進船體的材料疲勞發生，使船體更容易發生災難性的故障。