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•當外部壓力遠高於內部，且壓力差超過該物體的材料強度時，就會將物體向內壓潰、發生內爆。
•今（2023）年6月，小型潛水器泰坦號在深海中發生內爆；而美國在二戰時投放的原子彈「胖子」，同樣屬於內爆式設計。
•內爆不一定只能是災害，也能應用於科學研究中。美國國家點火設施就在去（2022）年利用192道高功率雷射光束引發內爆，啟動了核融合反應。

 
半世紀前，人類登陸了38萬公里外的月球，現在更將探索目標定在2億2500萬公里外的火星。然而，若要抵達不過數公里深的海底探險，難度似乎比進入太空還高，也因此吸引了不少想要一窺深海奧妙的冒險家前往探險。但就在今年6月，一起深海潛水事故震驚了全球⸺海洋之門（OceanGate）小型潛水器「泰坦號」（Titan）的悲劇。
 

泰坦號事件的始末

今年6月18日，由海洋之門打造的泰坦號小型潛水器在北大西洋失聯。海洋之門是一家標榜「創新」的深海探險公司，泰坦號則是他們推出的最先進觀光潛水器。只要你付得起25萬美元的費用，就能夠潛入海面下4000公尺，親眼目睹深海奇觀。
 
事故發生當天，泰坦號載著五名乘員，目的地是探索史上最著名的悲劇之船⸺鐵達尼號（Titanic）的殘骸。泰坦號前方有一個直徑3.8公尺的觀景窗，可以讓乘客近距離觀察這艘沉船。然而泰坦號在下潛的1小時45分鐘後，隨即與母船「極地王子號」（Polar Prince）失去了通訊。
 
由美國海岸防衛隊（United States Coast Guard）、美國海軍 （United States Navy）、加拿大海岸警衛隊（Canadian Coast Guard）、加拿大武裝部隊（Canadian Armed Forces）組成的國際搜救小組，在事件後立刻展開搜救。根據泰坦號的設計，潛水器上備有可以供應五個人呼吸96小時的氧氣，也就是乘員理論上應該可以撐到 6月22日早上。然而在經過四天的搜救行動之後，美國海岸防衛隊（United States Coast Guard）在鐵達尼號殘骸附近發現了一處散布許多船舶碎片的地點，這些碎片後來被證實來自泰坦號的船底，也表示泰坦號上的乘員皆已喪生。
 
其實早在搜救行動展開之初，美國海軍就已經知道這極有可能是一次無效的救援：他們的海底聲納系統在泰坦號失聯時，就在該海域「聽」到了不尋常的聲音⸺聲紋與潛水器「內爆」（implosion）符合。
 
也就是說，泰坦號在深海中受到了巨大的外部壓力，導致它的結構突然向內部坍塌，船體也因此徹底被粉碎。
 

外部壓力高於內部產生的內爆

一般我們較常聽到的爆炸是「外爆」，例如炸彈 內部的火藥在引燃後，劇烈的化學反應會在極短的時間內釋放出大量的熱能和氣體，這些被侷限在彈體內狹小空間的氣體在高熱下會產生極高的壓力，當內部的壓力與外部的壓力差超過彈殼材料可承受的強度時，炸彈便會炸開。此時，高熱及被內部壓力加速彈殼的碎片將對四周產生強大的破壞力（圖一）。

圖一｜外爆與內爆
引燃炸彈內部的火藥後，劇烈的化學反應會在極短的時間內釋放出大量熱能及氣體，並產生極高的壓力。當內外的壓力差超過彈殼可承受的強度時，便會產生外爆。至於內爆則是外部壓力遠高於內部，當壓力差超過物體的材料強度時，就會將物體向內壓潰。
（資料來源：Fastfission, public domain, Wikimedia Commons）

 
內爆的原理跟外爆差不多，只是方向反過來：外部壓力遠高於內部，當壓力差超過物體的材料強度時，就會將物體向內壓潰。而會自然發生「外部壓力高於內部壓力」的環境，大概只有水下的水壓了。……【更多內容請閱讀科學月刊第647期】