ما هي العلاقة بين الضغط وحجم الغاز؟ وكيف يؤثر ذلك على الغواصين الأحرار؟ يتم وصف العلاقة بين الضغط وحجم الغاز من خلال قانون بويل، الذي ينص على أنه عند درجة حرارة ثابتة، فإن ضغط كمية معينة من الغاز يتناسب عكسيا مع حجمه من الناحية الرياضية، يمكن التعبير عن قانون بويل على النحو التالي: P⋅V=ثابت حيث: - P هو ضغط الغاز - V هو حجم الغاز هذا يعني أنه إذا كان لديك عينة من الغاز عند درجة حرارة ثابتة، فإن مضاعفة الضغط سيؤدي إلى انخفاض الحجم إلى النصف، والعكس صحيح. بمعنى آخر، عندما يقل حجم الغاز، يزداد ضغطه، وعندما يزيد الحجم، ينخفض الضغط، ما دامت درجة الحرارة ثابتة. من المهم ملاحظة أن قانون بويل ينطبق على افتراض ثبات درجة الحرارة. إذا تغيرت درجة الحرارة، فقد يلزم النظر في قوانين الغاز الأخرى مثل قانون تشارلز أو قانون الغاز المدمج. قانون بويل له آثار على الغواصين الأحرار الذين يمارسون حبس النفس والغوص تحت الماء دون استخدام أجهزة التنفس. عندما ينزل الغواصون تحت الماء، يزداد الضغط، مما يؤثر على حجم الهواء في رئاتهم. وفقًا لقانون بويل، كلما زاد الضغط، انخفض حجم الغاز (في هذه الحالة، الهواء الموجود في الرئتين). وعلى العكس من ذلك، عندما يصعد الغواصون الأحرار إلى السطح، ينخفض الضغط، ويتوسع حجم الهواء في رئاتهم. يجب على الغواصين الحرين أن يكونوا على دراية بهذه التغيرات في الضغط لأنها يمكن أن تؤثر على حجم الرئة، والطفو، وخطر الإصابة بالرضح الضغطي. يشير الرضح الضغطي إلى الضرر الجسدي الذي يمكن أن يحدث عندما يكون هناك اختلاف في الضغط بين داخل الجسم وخارجه. في سياق الغوص الحر، يمكن أن يؤثر الرضح الضغطي على الأذنين والجيوب الأنفية والرئتين.