真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态，是一种物理现象。
我们打一出生，周围就存在着一些看似理所当然的东西，其中之一就是地球的大气层。它不仅为我们的身体提供了生存所需的氧气，还向上延伸了约100公里，在重力的作用下为我们身体各处提供了10万帕斯卡的压力。此外，空气分子还通过与人体之间的频繁碰撞，与我们交换热量。
如果我们把周围的一切，包括空气都拿走会发生什么呢？也就是说：如果暴露在真空的空间里，人体会爆炸、冻结还是沸腾？在电影《地心引力》里，巴蒂举起头盔，马上就被冻住了，这个正确吗？今天就详细分析下这个问题。
人体暴露在太空中会发生很多种可能性，每一种都有很好的理由作为支撑。
会发生爆裂、冻结、沸腾？
首先最直观的想法就是：也许会发生爆炸！就像上图中理查德·布兰森（Richard Branson）在迈克·泰森（Mike Tyson）推理剧《月球重量级冠军》(heavy Champion of the Moon）中迈克·泰森（Mike Tyson）摘下头盔时发生的情形。这一想法很简单，因为随着大气压力的下降，我们知道太空中的水会先沸腾，然后再冻结，而我们身体里70%的水沸腾时就会导致爆炸死亡。
除了身体内水沸腾，还有一个看似靠谱的想法：身体外部压力下降，但身体内部的正常压力会导致向外膨胀，发生爆炸？这想法听起来也靠谱。
上图：《地心引力》(2013)左；火星任务（2000）。
或者就像前面提到的《地心引力》或《火星任务》中的一样，人体暴露在太空会立即被冻结，因为太空的真空首先会导致人体外层被冻结，霜冻会快速穿透身体直达核心？
或许，还有其他的物理作用？太空的真空，特别是从正常压力环境到接近完全真空环境的快速转变，这将与我们在地球上的经历完全不同。那么到底会发生什么呢？
首当其冲就是肺部的气体问题
首先需要担心的是我们身体内像气球一样的肺，曾经在化学课中都学过一个最简单的定律：波义耳定律。波义耳定律告诉我们，在其他条件（如温度和质量）相同的情况下，如果降低一个系统的压强，那么它的体积就会增加。如果压强降低两倍，体积就会增加两倍；如果降低十倍，体积就增加十倍。
所以如果在真空中肺里有空气的话，这相当危险！在不到0.5秒的时间内从一个正常的压力环境过渡到一个（接近）完全真空的环境，空气将没有足够的时间从肺里平稳的逸出，膨胀的空气就像一颗炸弹在肺里发生爆炸，这种现象被称为爆炸性减压。因此肺部创伤的风险非常高，死亡既可能非常迅速，也可能非常痛苦。对于旁观者来说，这种现象看起来不会很壮观，但对于一个正在经历它的人来说，这将是一场灾难。没有人会在这种创伤中存活。
假设肺部减压的速度非常缓慢，也许在暴露在真空时，瞬间呼出了所有气体，只受到了一丁点的创伤。肺部这一关算过了，那么接下来需要担心什么事情呢？
身体膨胀
我们知道，一个上升到超高海拔（达到超低气压）的气象气球会发生爆炸，也许人体本身会跟气球一样，无法承受真空的空间也会发生爆炸？确实，气压的下降会让人体内外压力失衡！如果我们从一个巨大的压力环境（比如深海压力）一路快速地进入真空状态，这确实可能会造成人体发生爆裂。但“只有”一个大气压的下降，即使从1瞬间到0，也只能给人体造成轻微的肿胀伤害，并不会发生爆裂。上文所说的“理查德·布兰森”式的爆炸是不会发生的。因为人类的皮肤要比气象气球坚硬得多。
短时间内不会被冻结
至于其他的选择，虽然人体最终会被冻结，但这需要很长时间才会发生。在真空中的只能通过热辐射向外传递热量，这个过程其实很慢，在地球上只有当人体接触到非常冷的物质时，通过直接传导热量才会迅速被冻结；在真空的空间里，没有任何东西跟你接触，只是向外辐射热量。与此同时，在一段时间内人体还会从内部产生热量。如果人体浸泡在比体温低22摄氏度的水里，都会比在真空的空间里更快地冻死。
所以电影表现的方式都是错的，人不会瞬间冻结，更不会爆炸！假设人体没有因为快速减压而导致肺破裂，那到底会发什么？下面就是关于人体暴露在太空中的真实的描述，这也是为什么一般的太空行走几乎都是由宇航员成对完成的，必须有两名宇航员。
暴露在真空中有90秒的存活时间
如果快速呼出肺部气体，确实可以逃过肺破裂的伤害，但人体很快就会出现缺氧。由于身体组织的氧气供应不足，在10到14秒就会失去意识。这段时间内人体仍然有能量控制肌肉和完成短时间的操作，但这段时间太短，无法实现自救，让自己回到一个加压的含氧环境。
暴露在真空里，身体会碰撞到更大的体积，开始经历一个更严重的症状，那就是循环系统衰竭，这发生在减压后的30秒左右，和一般的弛缓性麻痹，身体的肌肉无法收缩。从现在开始，还有60秒的时间可以让其他人把你的身体带到一个充满氧气的加压环境。如果能在60秒的时间内做到这一点，那么所有的减压症状都是可逆的，并不会给你的身体造成永久性的损伤，但如果不能，细胞损伤和死亡将是永久性的。
库布里克的《2001太空漫游》是最接近正确正确答案的一部科幻电影，其描述了弗兰克·普尔的死亡过程。
在现实生活中，人类历史上只有一次太空探索者以这种减压的方式死亡，那就是1971年的联盟11号灾难，其导致了三名苏联宇航员的死亡：弗拉迪斯拉夫·沃尔科夫、乔治·多布罗沃斯基和维克多·帕特萨耶夫。
暴露在太空中死亡后，身体会发软，会膨胀到正常体积的两倍，全身发紫。如果时间足够长就会被冻结。
总结：遇到减压事故应该怎么做
其实人类之前也对狗、黑猩猩做过减压实验。因此才得出了暴露在真空中90秒的限制，在90秒的时间内加压，狗会恢复意识，失明和肿胀会逐渐消失，大约10到15分钟后，狗的行走能力恢复。然而，暴露在真空条件下120秒的狗几乎都会死亡。从1965年到1967年的实验中，黑猩猩可以在真空中存活到3.5分钟（210秒），其中一只在3分钟后出现永久性脑损伤，另一只在减压过程中心脏病发作。
人类也有减压事故！1965年，约翰逊航天中心的一名技术人员意外减压，《科学美国人》这样描述这个故事：
在休斯敦约翰逊航天中心的一个真空室里，一名技术人员不小心弄断了一根软管，致使其宇航服减压。12到15秒后，他失去了知觉。在他的宇航服被加压到大约海拔3000米的压力时，他在27秒的时候恢复了意识。这名男子事后说，他昏迷前最后的记忆是舌头上的水开始沸腾，以及在事故发生后的四天里失去了味觉，但除此之外他没有受到任何永久性的损伤。
因此，遇到减压，首先要做的就是不能憋气，尽量让肺部气体快速排除，然后在最后10秒钟失去意识之前，尽可能把自己的身体放在一个方便救援的位置上，如果救援人员在90秒内能尽快找到你并给你加压，就有可能存活！
