1.人類的速度極限是多少？
牙買加飛人博爾特在2009年柏林世錦賽上打破百米世界紀錄並獲得金牌，將自己保持的世界紀錄提高了0.11秒。人類的速度極限是多少？美國斯坦福大學的馬克·丹尼(Mark Denny)對這個問題非常好奇，決定對人類跑100米能有多快進行深入研究。
他通過分析1920以來的各種田徑比賽(甚至是賽馬)的世界紀錄，發現很多比賽的成績都遵循著壹個相似的規律，即成績逐漸提高直至穩定。比如肯塔基德比，很多馬在1949達到限速後很難突破。人類運動員似乎也遵循這種模式。女子100米成績在1977趨於穩定，男子短跑成績仍在提高，但丹尼表示，基於其他賽事建立的模型，這壹成績似乎即將達到極限。
根據他的預測，男子百米成績的極限是9.48秒，只比博爾特目前的世界紀錄少0.1秒。丹尼說:“如果我們繼續保持目前的勢頭，博爾特很快就會接近這個極限。”是什麽造成了這種人類的速度極限？丹尼認為原因類似於運動員的力量體重比。超過某壹點，肌肉更強壯，四肢更長的優勢就會被舉起更重的物體增加的能量消耗抵消。
2.人類的註意力能持續多久？
人類的註意力能持續多久？
當我們在截止日期前完成論文，加班到深夜，長途駕車時，註意力集中是我們大多數人面臨的挑戰。在大腦需要休息之前，心理上要堅持多久？對於那些需要集中精力從事某項工作的人，比如卡車司機、電廠操作員、飛行司機，12小時是壹個極限。然而，對於醫生來說，復雜的手術有時會超過12小時，盡管最長的手術往往由多個團隊共享。
2004年以前，周末班的英國醫生從周五早上到周日晚上要工作80個小時。他們最多只能睡幾個小時，最壞的情況下，甚至80個小時都沒睡。據英國劍橋艾丹·布魯克斯醫院的神經外科醫生海倫·費爾南德斯說，“妳可能大部分時間都在工作。”
隨著時間的推移，我們的註意力也會下降。導致工作效率更低，決策時間更長，失誤開始增多。賓夕法尼亞大學的神經科學家大衛·丁格斯說:“保持警覺是最容易疲勞的方面之壹。”丁格斯的研究小組利用磁共振成像技術來研究高度警覺的工人的大腦。隨著人們變得反應遲鈍，大腦某些部分的活動會減少。丁格斯發現，根據參與者右額頂骨的血流量，可以預測他們在測試中的表現。
3.人在真空中能活多久？
人在真空中能活多久？
不幸的是，我們確實知道人突然暴露在真空中能活多久。1971年，就在蘇聯飛船11重返地球大氣層之前，壹個故障閥門在168 km高度突然使飛船減壓，導致船上3名宇航員全部遇難。經過調查發現，聯盟號飛船11的壓力突然下降到零，持續了11分40秒，直到重新進入大氣層。
由於缺氧，宇航員在30至40秒後死亡。美國國家航空航天局航天飛機任務的前機組成員Jonathan Clark說:“妳需要氧氣和氣壓來將氧氣輸送到妳的大腦。”但是，如果妳在真空環境中的時間更短，妳可能會獲救。1966年，美國國家航空航天局的壹名技術人員正在真空室中測試宇航服，這時室內氣壓突然下降到我們在海拔36500米遇到的水平。他在12到15秒內失去了知覺。
他能記得的最後壹件事是舌頭上的唾液蒸發了，因為水在低壓下會蒸發。在27秒內，真空室中的壓力恢復到相當於4200米的水平，技術人員幸運地恢復了意識。雖然他臉色蒼白，但他的健康沒有受到任何不利影響。
當外部壓力下降時，血液中會形成氣泡，幾分鐘內肺部就會受損。因為氮氣是從血液中溶解出來的，神經系統會在幾個小時內受損。壓力的突然下降對人體是致命的:滲入肺部的空氣會在幾秒鐘內爆炸。然而，根據克拉克的說法，如果我們以更合適的方式進入近真空狀態，並在我們周圍有壹個密集的醫學監測服務團隊，我們可能最多存活壹分鐘。
4.人類能記住多少東西？
人類能記住多少東西？
我們大多數人都很難記住11位數的電話號碼，但目前的世界記憶冠軍、中國的呂超卻能背誦出2005年67890位數的圓周率。這和大腦的真實能力相比真的只是滄海壹粟嗎？
我們接收信息的能力相當強。托馬斯·蘭德爾(Thomas Randall)於65438年至0986年在新澤西州莫裏斯敦的貝爾通信研究公司工作，他研究了人們在觀看圖片和信息時能夠儲存多少視覺和語言信息，以及他們忘記的速度有多快。經過研究，他估計成年人壹生大約可以儲存125M的這種信息，相當於100個莫比迪克。
按照正確的順序準確地記住壹長串數字比記住短消息或圖片更難。為了探索記憶長度的極限，考慮壹下記憶冠軍使用的技巧可能會有所幫助。他們中的許多人使用記憶法。在他們開始記憶數字之前，他們會將0000到9999的每壹個四位數與人或物聯系起來。於是，圓周率的數字就轉化為這些人或事的序列，這些人或事通過編造壹個故事聯系起來。這樣也可以增強無序數字的趣味性，鞏固記憶。呂超花了大約65，438+0，000個小時才記住圓周率的40，000位。再優秀的記憶力，假設按照這個比例，壹個人從20歲開始每天花12小時，那麽到他70歲生日的時候，他就能背出876萬左右的單詞。
5.人類能忍受多低的溫度？
人類能忍受多低的溫度？
人類之所以怕冷，是有原因的:我們的四肢長，散熱容易，保存熱量難。在人類最早進化的炎熱的非洲大草原上，四肢修長意義重大。樸茨茅斯大學研究人類體溫調節的邁克·蒂普頓指出，即使沒有禦寒的手段——衣服、暖氣和房子，我們仍然可以生活。
在寒冷中生存是為了保護核心體溫。人的核心體溫是37攝氏度，但其下降的速度令人驚訝。加拿大渥太華大學生理學家弗洛雷斯·哈曼(Flores Harman)表示，如果天氣潮濕多風，20攝氏度的環境溫度會導致體溫過低。天冷時，身體開始顫抖，血液停止流向四肢。只要核心體溫下降2度就會發生低體溫:首先人開始失去意識，然後心率會下降。24度左右，心臟會停止跳動，人會死亡。然而，壹些人可以在核心體溫顯著下降的情況下存活。安娜·巴根家就是這樣的人。她的體溫降到了13.7攝氏度，她還活著。當時，她不小心掉進了壹條冰冷的小溪，被困了80分鐘才獲救。
流動的冰水讓她的身體冷卻到這樣的溫度，呼吸停止，心跳停止，大腦基本不需要氧氣，給了她完全恢復的機會。
6.不吃不喝能活多久？
不吃不喝能活多久？
沒有水和食物，人類能活多久？理論上，如果妳最終耗盡了體內的脂肪、蛋白質和碳水化合物，妳的身體就會因為能量耗盡而停止工作。2003年大衛·布萊恩在倫敦絕食抗議後恢復進食的營養指導醫生傑裏米·鮑威爾·泰克(Jeremy Powell Teck)認為，人類的死亡不需要等到能量完全耗盡:“妳可能會在那之前死去。”如果體內有足夠的水溶性B族維生素幫助儲存脂肪代謝，胖人可能會活得更久。所以人餓死的時候體內有脂肪是完全有可能的。
最長的不吃飯記錄是1981年的愛爾蘭絕食抗議者基蘭·多爾蒂(Kieran Doherty)，絕食73天後死亡。有了維生素和水的補充，人可以不吃東西活壹年。鮑威爾·泰克說:“大約30年前，這是壹種非常流行的減肥方法。
有了維生素，沒有水，存活時間會大大縮短。壹個人在沒有食物的情況下可以活幾個星期，但是壹個口渴和脫水的人只能活幾天。“這取決於水分流失的速度，”馬薩諸塞州美國陸軍環境醫學研究所的邁克爾·薩瓦卡說。沒有水，體內的血量會減少，血壓也會下降。血液變得越來越粘稠，血液在體內循環越來越困難，人的心率會增加來進行補償。即使在寒冷的環境中，沒有水，人也只能堅持壹周左右。
7.人類不睡覺能堅持多久？
人類不睡覺能堅持多久？
1963年2月28日，加州聖地亞哥17歲的學生蘭迪·加德納(Randy Gardner)早上6點起床。他感覺精力充沛，直到1964年6月8日才再次入睡，也就是說11天沒睡覺。加德納打破之前260小時不眠的紀錄後，他的264小時紀錄仍然是科學驗證的最長不眠時間。加州斯坦福大學醫學院的研究員William Dement在1965的壹篇論文中講述了這個故事。最後三天他和加德納在壹起。
加德納經歷了情緒波動、記憶和註意力問題、缺乏協調、口齒不清和幻覺，但他在其他方面正常。經過11的壹天，他的第壹次睡眠只持續了14個小時。根據Dement的說法，加德納在這段不眠期沒有服用興奮劑。但是有人陪著他讓他保持清醒。如果沒有別人的幫助，36小時後壹定要盡量克制自己不去睡覺，48小時後妳會覺得不可抗拒的想睡覺。
然而，在妳最終上床睡覺之前，妳可能已經有過幾次“微覺”:睡眠不足的人會時不時地陷入“微覺”——在妳註意力不集中的時候，妳會在幾秒鐘內睡著，這期間妳經常睜著眼睛。不談迷妳睡眠，加德納還能堅持多久？這個問題沒有人知道，但是我們知道睡眠不足最終會導致死亡。如果老鼠被迫保持清醒兩個星期，它們就會死亡，這比它們需要餓死的時間要短。
沒有記錄表明壹個人故意保持清醒直到死亡，但是壹種叫做致命家族性失眠的遺傳病表明人類不睡覺有壹個最大時間。這種疾病最終剝奪了患者的睡眠能力，並使他們在三個月內死亡。
8.普通人能承受多大的重力加速度？
普通人能承受多大的重力加速度？
當過山車俯沖下來的時候，我們會在短時間內承受5g重力的加速度，然後會感到頭暈惡心。這些座位必須經過特殊設計，這樣人們才不會暈倒。我們承受重力加速度的能力不僅取決於加速度或減速度的變化和持續時間，還取決於我們身體的方向。我們對施加在腳的方向的外力最敏感，因為它使血液流向我們的大腦。身體在4到5g的環境下處於垂直狀態5到10秒，往往會造成管狀視力，然後失去知覺。
戰鬥機在垂直狀態下的重力加速度可以達到9g。飛行員對這種環境的承受能力越強，對空戰越有利。有的飛行員穿“重力加速服”，可以防止腿部的血液沖到頭部。承受重力能力最強的人被稱為“怪物G”。總部位於英國的國防公司Qinetiq的生物學家亞歷克·史蒂文森說:“我們中的壹些人真的可以在6g的環境中保持清醒。”其他人會在3g環境中昏過去。
飛行員可以通過在離心機中訓練來提高他們對重力的天然耐受力。Qinetiq在英國漢普郡的範堡羅就有這樣壹臺離心機。他們學習收緊腿部和腹部肌肉，促進血液流向上半身，並通過特殊的呼吸方法降低血壓。人所能承受的最大重力是31.25g，但為了達到這個目標，美國國家航空航天局醫生弗拉納根·格雷(Flanagan Gray)進入了壹個特殊的水箱，這個水箱對他的身體施加壓力，幫助他承受如此大的重力加速度。美國空軍先驅約翰·斯塔普保持著水平重力加速度的最高紀錄。
9.人類能爬多高？
人類能爬多高？
海拔差異會對人體產生奇怪的影響。大多數情況下，高海拔地區空氣中的氧壓會降低。人體細胞需要氧氣才能生存。在海拔較高的地方，將氧氣從肺部輸送到細胞的血液蛋白血紅蛋白無法有效輸送氧氣，導致人體缺氧。大腦對氧氣水平非常敏感，這也是高原反應的第壹反應，是頭痛頭暈的原因。英國南安普頓大學的McGlocott說，如果人們長時間呆在海拔5000米以上的地方，肌肉萎縮和肺部及大腦積水的風險會顯著增加，但他們可能無法在那裏生育，因為高海拔暫時抑制了男性生育能力。格洛科特研究了海拔差異對生理的影響。
如果人長期生活在這種環境下，大部分人最終都能適應。壹個很好的經驗是，爬得越高，停留的時間越短。如果妳在適應新環境之前突然被送到珠穆朗瑪峰(8848米)，妳可能會在2分鐘內死亡。只有少數人在沒有氧氣補充的情況下攀登珠穆朗瑪峰。1999年，巴布赤日夏爾巴人在珠峰缺氧環境下生活了21小時，打破世界紀錄。格洛科特說，也許奇裏夏爾巴人天生就有適應高海拔環境的能力。人類能活多高？也許珠峰接近這個高度。格洛科特說，到目前為止，只有壹個人在冬天沒有氧氣裝置的情況下攀登過珠穆朗瑪峰，當時大氣壓下降得更低，空氣中的氧氣也更少。“我覺得人類能承受的最高海拔可能是9000米。”
10.人類最多能舉起多少重量？
人類最多能舉起多少重量？
世界舉重紀錄是由英國舉重運動員安迪·博爾頓創造的。他把457.5公斤的重量從地面舉到大腿。俄亥俄州揚斯敦州立大學的體育教練丹·瓦瑟(Dan Wasser)說，像博爾頓這樣的大力士可能比普通人強壯五六倍，普通人能把45公斤舉過頭頂已經很難了。頭頂舉重紀錄是263.5公斤。
人類能舉起的最大重量是多少？洛杉磯南加州大學的托德·斯科羅德認為，我們已經接近了我們所能達到的極限。他說:“回顧以往的舉重記錄，妳會發現，雖然成績不斷提高，但已經開始達到穩定的水平。現在的舉重運動員，包括服用類固醇的運動員，已經接近人類體能的極限了。”
妳最終能舉起多少重量取決於妳的肌肉。在舉重比賽中，大部分失敗的嘗試都不會傷害身體，因為舉重運動員因為承受不了自己想要的重量而選擇放棄。但如果強行嘗試，失敗往往會導致肌纖維撕裂，通常是肌腱附近的纖維。
可以有效控制肌肉，讓舉重運動員有優勢。人體有壹種天然的抑制機制，保護身體免受超重的傷害。這項工作是通過控制壹次參與舉重的肌肉纖維數量來實現的。舉重運動員經過訓練，知道如何抑制這些信號，然後更大程度地發揮肌肉潛能。除了這種控制，成功的另壹個關鍵因素是培訓。當然，遺傳因素也起著重要的作用。墊圈曾經是舉重運動員。他說:“四肢短的人力量更大，有些人的肌肉纖維比其他人多。”
11.人體最多能承受多少輻射？
人體最多能承受多少輻射？
1987年9月，兩名男子走進巴西Iania的壹家廢棄診所，搬走了壹臺他們認為非常值錢的設備。壹天之內，兩人都出現嘔吐癥狀，隨後出現腹瀉和頭暈。殊不知，這個廢棄的設備其實是壹個高輻射源，是用來治療癌癥患者的。
這種輻射源在黑暗中能發出藍光。廢品商德瓦爾·費拉拉(Deval Ferrara)對它產生了濃厚的興趣，最終買下了它。費雷拉把裝有粉末狀物質的杯子大小的罐子放在餐廳裏，並邀請朋友和親戚來參觀。他們在身上抹了粉，把自己變成了會發光的人。但他們萬萬沒想到的是，這種神奇的粉末竟然是放射性的氯化銫。不到壹個月，費雷拉的妻子、6歲的侄女和2名員工都死於急性輻射綜合癥。在這次事故中，共有249人受到這種放射性物質的汙染。
輻射劑量單位是西弗特，根據輻射類型和要照射的身體部位計算。計算結果顯示，所有死者在幾天內受到的輻射劑量為4.5至6西弗。來自氡等天然輻射源的年輻射劑量平均為2.4毫西弗。換句話說，4.5到6西弗已經是相當大的劑量了。
2西弗左右的輻射劑量可導致過早死亡，6西弗很可能導致死亡。幸運的是，盡管受到7西弗的輻射，費雷拉還是活了下來。從65438年到0994年，他死於酒精性肝硬化。沒有人確切知道為什麽費拉拉在如此高劑量的輻射下幸存下來。最有可能的解釋是，他和他的妻子大部分時間都在戶外，讓體內細胞有時間修復壹些損傷。
12.人類能屏住呼吸多久？
大多數人很難屏住呼吸超過壹分鐘。相比之下，法國人斯特凡·米弗蘇自制力超強。2009年6月8日，米夫蘇進行了壹次壯舉，屏氣時間達到11分35秒，創造了靜止屏氣的新世界紀錄。
在挑戰中，參賽者將臉浸泡在冰冷的水池中。這並不是為了防止它們作弊，而是為了刺激哺乳動物本能的潛水發動。當面部浸泡在冷水中時，外部血管收縮，血液從四肢流向心臟和大腦。這樣心率會變慢，氧氣擴散到全身的機會也會減少。經過訓練，屏氣高手在浸入冷水時的心率只有非潛水員的壹半。
在挑戰憋氣時間記錄之前，用力呼吸也是非常重要的。這是因為大腦監測血液中的二氧化碳含量，並確定何時觸發呼吸反射。快速深呼吸可以將二氧化碳排出體外，然後在達到身體極限之前盡可能延長屏氣時間。因此，有壹個更大的肺是壹個天然的優勢。
人類已經到了屏住呼吸的極限了嗎？瑞典隆德大學的生理學家約翰·安德松給出了否定的答案。這位生理學家壹直在研究屏氣的影響，他說:“在屏氣記錄趨於穩定之前，優秀的潛水員有望將屏氣時間延長至約15分鐘。”
但在長時間屏住呼吸的過程中，他們也可能面臨危險。安德森發現，在陸地上靜態屏氣可使血液中S100B蛋白含量增加37%，這是缺氧性腦損傷的標誌。他說，盡管這種增加遠遠低於缺氧時的水平，但挑戰靜態屏氣的人所遭受的損害可能會長期積累。