當(dāng)今世界奉行的發(fā)展模式,，是把地下的資源開采出來,，加工成產(chǎn)品供人類使用，這種模式是不可持續(xù)的,，因為地球上的資源終有耗盡的時候,，耗盡以后怎么辦呢？

西方人給出的辦法是外星殖民,，他們從地理大發(fā)現(xiàn)開始崛起,，靠的是全球殖民，這是他們的成功經(jīng)驗,。

但是,，星際旅行不同于地球上,，人類是生活在地球上的動物，在地球上的不同角落比較容易適應(yīng),，出了地球就不一樣了,，為什么這么說呢？

大家都知道,，現(xiàn)在天上有兩個空間站,，宇航員在空間站停留一段時間以后，身體會發(fā)生明顯的變化,，比如在太空停留半年以后宇航員的動脈會硬化17-30%,，相當(dāng)于在地球上10-20年的正常老化速度，這種情況對于星際旅行來說是致命的,。

就拿去火星來說吧,，從地球飛過去需要一年半的時間，這段時間可以讓血管老化60年,，一個25歲的小伙子飛到火星以后血管年齡變成了85歲,，稍有劇烈運動就可能出大事。但是,，火星在著陸階段需要減速,，沖擊力非常大，有幾個85歲的老人能夠挺過這個階段呢,？如果挺不過去，不就是在往火星上面送死人嗎,？

也許有人會問,，為什么會出現(xiàn)這樣的情況呢？我今天用力學(xué)專業(yè)的知識給大家簡單分析一下：

血液在血管里面循環(huán)會遇上阻力,，如果沒有阻力,，血液可以永不停息地循環(huán)下去，就像在馬路上開車,，如果沒有阻力,，掛空檔照樣跑，由于有阻力,，只能不斷踩油門,，由此可見，心臟的搏動主要是為了克服循環(huán)阻力,。

那么,，在血液循環(huán)過程中存在哪些阻力呢？

第一,，地球引力,。由于地球引力的存在,，血液從心臟往頭頂上供應(yīng)需要克服重力，腳底的血液流回心臟也得克服重力,。

第二,，沿程阻力。這是一個流體力學(xué)的專業(yè)名詞,，指的是流體在直管中流動時由于摩擦而產(chǎn)生的阻力,。沿程阻力主要受管壁的影響，就血液循環(huán)來說,，動脈硬化出現(xiàn)以前阻力小一點,，動脈硬化出現(xiàn)以后阻力大一些，為了克服這部分額外增加的阻力,，血壓只能提高,，高血壓就出現(xiàn)了。

沿程阻力與管徑成反比,。毛細血管的直徑只有幾微米,，比頭發(fā)細得多，肉眼根本就看不到,，這種血管中的沿程阻力系數(shù)是要上天的,。

第三，局部阻力,。在管道出現(xiàn)彎曲,、分叉或者閥門的時候產(chǎn)生的阻力，叫做局部阻力,。人體的血管幾乎沒有直的,，彎曲阻力很大；血液從心臟流出以后,，血管不斷地逐級分叉,，次數(shù)極多，這種阻力也很大,；靜脈當(dāng)中有防止血液倒流的瓣膜,，也會形成很大的局部阻力……

第四，末端阻力,。血液進入細最的毛細血管以后,，運動形式發(fā)生了質(zhì)變，這種毛細血管只能容納一兩個紅血球通過,，在這樣的血管當(dāng)中運動已經(jīng)不是流動了,，而是滑動或者滾動,，這種阻力要比流動阻力大得多,。

還有就是，血液不是理想流體,，而是一種非常黏稠的液體，里面不僅有紅細胞,、白細胞和血小板,，還有蛋白質(zhì)和低分子的物質(zhì)，這種液體的阻力系數(shù)要比相同情況下的理想液體大得多,。什么是理想流體,？就是一種想像中的最容易流動的流體，現(xiàn)實當(dāng)中并不存在,。

把血液在循環(huán)過程中出現(xiàn)的各種阻力簡單理順一遍以后,，再來看幾個數(shù)據(jù)：

據(jù)統(tǒng)計，一個身高175厘米體重70公斤的人,，全身的血液大約是5千克,，心臟到地面的距離是1.3米，在安靜的狀態(tài)下,，心臟的功率是1.4瓦特,，一天的血液循環(huán)次數(shù)是1900次。

有了這些數(shù)據(jù)以后,，我們開始進行計算：

24小時的血液循環(huán)總重量為：5*9.8*1900=93100牛頓

以血液從腳底流回心臟克服的重力為標(biāo)準(zhǔn),，血液循環(huán)所做的功：93100*1.3=121030焦耳

心臟24小時所做的功：1.4*3600*24=120960焦耳

兩個數(shù)據(jù)基本上一樣大。

但是,，血液循環(huán)分為四個階段：

血液從心臟流出,，經(jīng)過主動脈進入分支動脈是第一階段，這個階段的阻力主要是地球引力,，把血液送到頭頂需要克服,。血液從主動脈流到腳底基本不消耗能量。

第二階段是血液經(jīng)過各級分支動脈流到全身的毛細血管,，第三階段是血液從毛細血管逐級匯合進入主靜脈，這兩個階段的阻力占了全部血液循環(huán)阻力的絕最大部分,，末端阻力,、局部阻力和沿程阻力的大部分都在這兩個階段。

第四個階段是血液沿主靜脈流回心臟,，這個階段的主要阻力也是地球引力,，把血液從足底打回心臟需要克服。

通過前面的計算可以發(fā)現(xiàn),，心臟做功產(chǎn)生的力量,，只夠克服第四階段的地球引力的，讓血液從主靜脈流回心臟,，但是,，血液循環(huán)的阻力大部分來源于第二階段和第三階段,。

就拿沿程阻力來說吧，人體血管的總長度接近10萬公里,，經(jīng)常接觸水泵的人都知道,，1.4瓦特的功率，那么細的管徑,，別說里面流的是阻力系數(shù)巨大的血液,，就算是純凈水，也送不出100公里去,，根本沒有那么大的力量,。

不斷分叉產(chǎn)生的局部阻力同樣驚人。人體有400億根毛細血管,，如果按照一分為二,、二分為四的方式分叉，需要36次才能達到這個級別,。36次變徑分叉意味著什么,，非專業(yè)的人很難有感覺，這么說吧,，把一張紙對折起來很容易,，對折14次卻沒人能夠做到，管道變徑在工程上實現(xiàn)起來比折紙困難得多,，36次變徑遠遠超出了人類目前的技術(shù)水平,。血液循環(huán)實現(xiàn)的方法不是現(xiàn)代科學(xué)能夠理解的，認為用一臺心泵就能實現(xiàn)血液循環(huán)是在白日做夢,。

在這四種阻力當(dāng)中,，最大的還是末端阻力，因為這種阻力根本就不是流動阻力,。局部阻力排在第二位,，沿程阻力排在第三位，引力產(chǎn)生的阻力最小,。

現(xiàn)在問題來了,，心臟根本沒有能力克服這些阻力，克服這些阻力的力量是從哪里來的呢,？很多人認為血液循環(huán)是心臟搏動的結(jié)果,，其實維持血液循環(huán)的主要力量科學(xué)家們根本就沒有發(fā)現(xiàn)。

分析完了血液循環(huán)的各種阻力以后,，再來看一下宇航員在太空的情況：在太空停留半年以后宇航員的動脈會硬化17-30%,，心臟會變小，宇航員回到地球上以后，經(jīng)過幾個月的療養(yǎng)以后,，動脈硬化的癥狀可以恢復(fù)到升空以前的狀態(tài),。要知道，在地球上的人們出現(xiàn)動脈硬化以后是不可逆的,。

為什么會出現(xiàn)這些情況呢,？

心泵的主要作用是克服第一階段的阻力，把血液從心臟供應(yīng)到頭頂,。這個階段的阻力包括重力阻力,、主動脈的沿程阻力和局部阻力，還有一部分心臟自身的內(nèi)部循環(huán)阻力,，克服后面三個階段的阻力不是心臟的職責(zé),。由于空間站上的地球引力非常小，心臟的負荷下降很多,，輸出功率隨之減少,。心臟的輸出功率減少以后，血流速度變慢,，一個心動周期內(nèi)進入心臟的血液數(shù)量也隨之減少,。心臟里面的血液數(shù)量變少以后，體積就變小了,。

血流速度下降以后,，血液對血管壁的沖刷力度減弱，血液中的一些成分很容易附著在血管壁上,，宇航員的動脈硬化速度就大大加快了,。回到地球以后,，心臟的負荷增加,，輸功率隨之提高，血流速度變快,，一個心動周期內(nèi)進入心臟的血液數(shù)量增加,，心臟的體積就變大了。

血流速度變快以后,，剛剛堆積在血管壁上導(dǎo)致血管硬化的成分在血液的沖刷下開始脫離血管壁,，宇航員的動脈硬化就減輕了。

火星離地球最近,，人類登陸尚且困難,，出太陽系至少要在太空當(dāng)中旅行幾十年,，人類如何解決呢,？

要知道，血管硬化只是一個小問題,，比它嚴(yán)重得多的大問題還有好幾個,。外星殖民并不現(xiàn)實,，地球是人類的唯一家園，人類現(xiàn)有的發(fā)展模式遲早要進行深度調(diào)整,。