人类工程史上的“灾难守恒”

法国博伟的圣彼得大教堂（法语：Cathédrale Saint-Pierre de Beauvais）。1284 年，在一场暴风雪中圣坛发生局部坍塌。（图片：217.115.252.254）

中世纪教堂的建设为 “灾难守恒” 提供了另一类证据。当营建人员搞明白，如何建造更加高大、宏伟、充满神圣气息的教堂时，以前建造低矮建筑时不会发生的危险也随之产生了。比如，13 世纪时，法国博伟准备建造一个史上最高大的教堂——圣彼得大教堂（Cathedral of Saint Peter in Beauvais），建筑师们使用了当时首屈一指的先进技术——飞拱。这种轻质拱是一项光耀千古的创新，但是它们高耸的设计造型，也带来了前所未有的结构缺陷：在建造完成多年之后的 1284 年，一场暴风雪引发了圣坛局部坍塌。

（类似的，600 年后，另一个地标建筑也败在自然力量之下： 华盛顿州塔科马海峡吊桥 ）

工程建造得过于成功，不仅是适应环境，到了把环境都改变了的地步，也往往会引发灾难。为了控制北美洲密西西比河的洪水，工程师在河岸附近建造了大坝。以往通过宽阔河面的洪水，如今汇入一条高而窄的通道。这一设计大部分时候是奏效的，但狭窄的河道加快了流速，一旦堤坝破裂或洪水漫过大坝，不可避免地，洪灾会快速扩大，受害更广。与此类似的，为了防止森林大火，森林管理者广植灌木，但这些灌木反而更易燃，最后导致无可控制的灾害。

泰坦尼克号的悲剧，以及海难发生的工程原因

在海难中也能看到类似的 3 类趋势： 1、更安全的系统有时令船员错估风险； 2、更好的设计暴露了过去未有之缺陷； 3、新型船只令人叹为观止的吨位和复杂程度，加剧了灾难发生时的危害。

泰坦尼克号，于南安普敦港出发时，摄于 1912 年 4 月 10 日（图片：维基百科）

正是因为泰坦尼克号的设计者和船员是当时最有才华、最富经验的行家里手，这艘船的事故也充分诠释了以上 3 点内容。1907 年，船长爱德华·史密斯宣称 “我无法想象这艘船会沉没”。尽管如今其豪言已然成为悲剧和无谋的谶语，但在彼时，他确实有理由如此自信。钢铁巨舟其时确能独自对抗冰山，就在泰坦尼克号遇难的同一年，一艘德国超级客轮，“威廉皇太子号”（Kronprinz Wilhelm），在类似的碰撞中得以幸存，仅略微受损。

千里之堤毁于蚁穴，20 世纪末打捞出的泰坦尼克号，对其铆钉和钢板蒙皮样品分析显示，它们无法承受事故中的碰撞。而且，令设计者和船长颇为自信的保护措施，实际无法有效确保如此规模巨轮的安全，这也令灾难损害更为严重。造船工程师菲利普·西姆斯（Philip Sims）最近指出，泰坦尼克号是威廉皇太子号的 3 倍大，航速快 30%，因此其舷版遭受的冲击能量是后者的 5 倍。在海难中，巨大的船体加剧了损害。乘客通道的长度使一些乘客无法及时到达救生艇位置，不少救生艇有一半都是空的。

泰坦尼克的悲剧促使了船舶业的改良。美国国会开始要求船只随时监控广播，1913 年， 国际海上人命安全公约 要求，必须携带能够装载所有乘客的救生艇，还成立了国际冰情巡逻队，来监控冰山情况。但是灾难还是一再发生。增加的救生艇降低了一些船只的稳定性，1915 年，“东陆号” 邮轮（Eastland）因为搭载了附加救生艇，导致船身失去平衡在芝加哥港倾覆，844人死亡。惊慌的人群在这艘超载的船上左奔右突，直至惨剧发生。

歌诗达协和号的搁浅，以及从灾难中我们应当学到什么

歌诗达协和号的从业者似乎重蹈了覆辙。从 1980 年起，客运轮船业大力推广浅吃水大型船舶，这种轮船现已成为美国移民潮期间，跨大西洋大众旅游航线的标志。歌诗达协和号搭载了 4200 名旅客及船员，尚不算同类邮轮中的佼佼者，其船长经验丰富、备受同行尊重。

但是，正如泰坦尼克号撞上冰山一样，长期的成功不代表不会犯错。一些目击者称，歌诗达协和号的船长与乘客聊天而疏于职守，导致碰撞发生。与泰坦尼克号的史密斯船长一样，协和号的船长也延误了人群疏散，遭到批判——也许也是因为过于信任船只性能，在邮轮侧倾 1 小时后才开始疏散游客，此时已经有一半救生艇不能使用了。

在意大利西海岸搁浅的歌诗达协和号邮轮（图片：wordpress.targenor.se）“歌诗达协和号” 是一条超级豪华游轮，长 290 米、排水量 11.5 万吨，有 1500 客房和 4 个泳池，并有缓步径和网球场等，船内有 6000 多件艺术品，2006 年首航。2012 年 1 月 13 日（星期五），该邮轮在意大利沿岸夜航时，因触礁搁浅，导致 13 人死亡、14 人受伤及 70 人失踪，船长因为疏忽以及事发当时未疏散乘客，私自弃逃等罪名被捕。（来源：维基百科）

目前还没有证据表明，歌诗达协和号的船体像博伟的大教堂或者泰坦尼克号那样，在特殊压力下存在结构缺陷。但很有可能的是，船只的设计者与建造者绝没有料到，礁石会在船壳上留下一道 160 英尺（约合 49 米）长的裂缝。待他们上法庭作证后，就能获得更多的信息。

最后，与泰坦尼克号一样，歌诗达协和号的规模，也造成了不曾预见的问题。与之前一样，这艘船上的疏散路线困扰着许多乘客。该船的设计者或许希望借助先进的疏散动力学软件，来安排船只内部的路线，以令最远端舱位中的人也能有秩序的撤离。但苏格兰斯特拉斯克莱德大学的海上安全专家，德拉科·维萨罗斯（Dracos Vassalos），最近在《今日美国》上指出， “邮轮的内部建筑过于复杂，即使经过实验、计算机模拟或者现实事故的检验，每次模拟事故时都有可能得到不懂的结果。”

工程师必然会继续改良技术防止灾难。尚不完美的防冲击结构已经拯救了成千上万条人命。泰坦尼克号事故有数小时的抢救时间，如果疏散更加有序，附近的 “加利福尼亚号” 更快地响应求救信号，死亡人数会大大减少。而歌诗达协和号事故中，大部分乘客都获救了。

工程师也应当意识到，新的设计总会带来新的灾难，或如麦克尼尔总结的那样， “大智慧与大灾难似乎是在不断经历排列组合，与此产生的挑战与应对也无尽多样。” 泰坦尼克号余音未决，歌诗达协和号的听证会与法律程序正在进行，可能花费数年。但无论如何，我们应保持警醒，稍稍放松改良与发展，就会被灾难赶在前面。