Het eerste begin
De noodzaak voor de mens om af te dalen in zee voor militaire doeleinden, reddingswerk, ontspanning of jacht deed zich in de Oudheid al voor. Historici nemen aan dat er rond 5000 voor Christus voor het eerst gedoken werd, maar niemand weet dat zeker. De oudste bekende afbeelding van een man die onder water duikt, is vermoedelijk die van een duiker op een Assyrisch reliëf uit 885 voor Christus. Een authentiek verslag over duiken is te vinden in de geschriften van de Griekse geschiedschrijver Herodotus, die het verhaal vertelt van de duiker Scyllias die in de vijfde eeuw voor Christus voor de Perzische koning Xerxes gezonken schatten moest opduiken. Aanvankelijk werd er voornamelijk voor militaire doeleinden gedoken. Alexander de Grote liet duikers de obstakels verwijderen uit de haven van Tyre, de stad die hij in 332 voor Christus veroverde na een beleg van de haven. Er wordt beweerd dat de grote militaire leider zelf ook onder water dook om zijn duikers aan het werk te zien. Uit allerlei documenten blijkt dat er in de eerste eeuw voor Christus rond de belangrijkste havens aan de oostkant van de Middellandse Zee een bloeiende bergingsindustrie was. Deze bedrijfstak was zo goed georganiseerd, dat de salarisschaal voor de duikers, die gebaseerd was op de diepte waarop het werk werd verricht, wettelijk was vastgelegd. De duikers uit die tijd hielden eenvoudig hun adem in. Hun training begon al tijdens hun jeugd en ze ontwikkelden een groot uithoudingsvermogen en een grote longinhoud. Platte stenen werden gebruikt als gewichten en als hulpmiddel om de duikers te sturen bij het afdalen. Gewoonlijk werden er touwen rond het middel van de duiker gebonden zodat zijn medewerkers hem samen met het geborgen goed dat hij op de duikplek had opgepikt, konden ophalen naar de oppervlakte. Vaak vonden de bergingen plaats op een diepte van 22 tot 31 meter.

Technologische ontwikkelingen
De vraag die duikers van het begin af aan bezighield, was: hoe kun je langer onder water blijven dan de menselijke longen toelaten? In het begin gebruikte men holle rietstengels, maar daarmee kon een duiker niet dieper gaan dan de stengels lang waren. Ze werden voornamelijk gebruikt tijdens oorlogen, door soldaten die ongezien een rivier moesten oversteken. Uit verslagen blijkt dat er pogingen werden ondernomen om langere buizen te gebruiken, die soms voorzien waren van een kap dat als primitieve ademautomaat dienst deed en de duiker in theorie in staat stelde om vrijelijk adem te halen. Er zijn echter geen documenten die aantonen dat ze ook werkelijk functioneerden. Dat is niet verwonderlijk omdat het niet waarschijnlijk is dat deze vroege duikers de materialen en het vermogen hadden om de problemen met de druktoename onder water het hoofd te bieden. A1 op een diepte van dertig centimeter is de druk die het water uitoefent op de borst van de duiker, groot genoeg om normale ademhaling onmogelijk te maken. In de zestiende en zeventiende eeuw hebben nogal wat uitvinders geprobeerd een apparaat ontwerpen dat een duiker in staat stelde om onder water vrijelijk adem te halen. Er werden diverse ontwerpen gepubliceerd, maar ze voldeden geen van alle en de droom van vrijheid onder water bleef vooralsnog een droom. In de tweede helft van de zestiende eeuw kwam de eerste doorbraak met een verzwaarde open duikklok die verticaal te water werd gelaten, waardoor de lucht in de klok werd ingesloten en er voor de duiker een reservoir met samengeperste lucht ontstond. De duiker bleef in de klok of maakte met ingehouden adem uitstapjes vanuit de klok. De eerste verwijzing naar een dergelijke duikklok stamt uit 1531 en vanaf die tijd werden ze met regelmaat gebruikt. In de jaren tachtig van de zeventiende eeuw gebruikte de Amerikaan William Phipps een systeem van `moeder en dochter duikklokken', waardoor duikers de beschikking hadden over verschillende luchtbronnen. In 1690 ontwierp de Engelse astronoom Edmund Halley een complex systeem om de luchtvoorraad in de duikklok aan te vullen door die aan te sluiten op kleinere duikklokken, zogenaamde `omgekeerde emmers met verse lucht', die zich op grotere diepte bevonden. Zodra de emmer op zijn plek stond, werd er een ventiel geopend en door de grotere druk (als gevolg van de grotere diepte) stroomde de verse lucht uit de emmer naar de duikklok. Halley toonde samen met vier andere mannen de functionaliteit van zijn ontwerp aan door anderhalf uur op achttien meter diepte in de Thames te blijven.
In 1715 ontwikkelde een andere Engelsman, John Lethbridge, een `duikkoker' die de duiker inkapselde in een met leer bekleed `vat van lucht'. Dit toestel was voorzien van een glazen venster en twee armsgaten met waterdichte mouwen zodat de duiker onder water kon werken. Het hele apparaat werd te water gelaten vanaf een schip en op dezelfde manier op zijn plaats gemanoeuvreerd als een duikklok. Lethbridge was verbluffend succesvol in het bergen van een groot aantal voorwerpen uit scheepswrakken. In 1749 schreef hij een brief aan een populair tijdschrift waarin hij vertelde dat hij gewoonlijk werkte op een diepte van achttien meter en dat hij het daar 34 minuten uit kon houden. Echter, net als met een duikklok kon er met zijn uitrusting amper gemanoeuvreerd worden en was er geen sprake van een continue toevoer van verse lucht. Het bergen van voorwerpen van vergane schepen was een lucratieve bezigheid die voortdurend aanspoorde tot het uitvinden van nieuwe duiktechnieken en uitrusting. Augustus Siebe krijgt altijd de eer het eerste praktische duikpak te hebben uitgevonden, maar er waren in zijn tijd anderen die met soortgelijke vernieuwingen experimenteerden. John en Charles Deane, twee broers die werkzaam waren in de bergingsindustrie, vroegen in 1823 patent aan op hun `rookapparaat' dat bedoeld was voor gebruik door brandweerlieden. Vijf jaar later ontwikkelden zij `Deane's Gepatenteerde Duikpak'. Dit bestond uit een zwaar pak dat bescherming bood tegen de kou en een met lood verzwaarde helm met vensters die op de schouders van de duiker rust te en die via een slang verbonden was met een luchtbron aan het oppervlak. De uitgeademde lucht ontsnapte van onder de rand van de helm en vormde geen probleem zolang de duiker rechtop bleef staan. Maar de duiker liep gevaar als hij viel, omdat de helm dan snel zou vollopen met water. Siebe verbeterde Deane's duik pak door het pak met de helm te verbinden met behulp van een tot de middel reikend duikpak. Dit was veel veiliger omdat de uitgeademde lucht nu onder de boord van het pak kon ontsnappen en omdat het tegelijkertijd voorkwam dat de helm zou kunnen vol lopen met water als de duiker zou vallen. Rond 1840 had Siebe een goed werkend uit laatventiel ontwikkeld dat hij verbond met een duikpak dat het gehele lichaam omsloot: `Siebe's Verbeterde Duikpak'. Dit is de directe voorganger van het hedendaagse standaardpak. Hoewel er in die tijd ook andere apparatuur werd ontwikkeld, werd Siebe's pak door de British Royal Engineers uitgekozen voor de berging van het wrak van de HMS Royal George. Het wrak van dit schip blokkeerde een belangrijke ankerplaats van de Britse vloot voor de haven van Portsmouth in Engeland. Dit was een belangrijke stimulans voor het duiksysteem van Siebe, vooral omdat de officier die de leiding had over de operatie, kolonel William Pasley, officieel Siebe's duikpak voor alle toekomstige duikoperaties van de marine aanbeval. In zijn verslag maakt de officiële geschiedschrijver van de overheid, die de berging van het wrak van de Royal George vastlegde, gewag van het feit dat de duikers, die het werk op een diepte van 18-21 meter in ploegendiensten van zes tot zeven uur moesten klaren, herhaaldelijk klaagden over aanvallen van 'reumatiek en kou'. Kolonel Pasley en zijn mannen waren zich er niet van bewust dat het geen reumatiek was, maar decompressieziekte, een duikziekte die pas jaren later aan het licht zou komen.

De ontdekking van decompressieziekte
Aanvankelijk werd decompressieziekte caissonziekte genoemd, omdat die vooral bij caissonwerkers optrad. `Caissons' (afgeleid van het Franse woord voor `doos') werden onder andere gebruikt bij het blootleggen van de fundamenten van brugpijlers en de bouw van tunnels en stonden voortdurend onder druk. De caissons voorzagen de ar beiders, die werkten in ploegendiensten van acht uur of meer, van een droge werkruimte onder water. Omdat er steeds meer bouwprojecten werden uitgevoerd waarbij er onder water gewerkt moest worden, trad de ziekte steeds vaker op.
Het waren de caissonwerkers van het Brooklyn Bridge project in New York die de ziekte zijn beeldende Engelse naam gaven: `the bends'. Het is vermoedelijk de meest bekende ziekte onder duikers. De Franse fysioloog Paul Bert verrichtte uitgebreid onderzoek naar decompressieziekte en in 1878 ontdekte hij dat als lucht onder druk wordt ingeademd, er stikstof oplost in het bloed en in de weefsels van het lichaam. Als de druk vervolgens plotseling afneemt, gaat deze stikstof te snel over in gasvorm om langs natuurlijke weg het lichaam te kunnen verlaten. Het gevolg is dat er overal in het lichaam gasbellen ontstaan en die veroorzaken de pijn die duikers en bouwvakkers in het verleden voor reumatiek hielden. Om dit probleem te voorkomen, deed Bert de aanbeveling om caissonwerkers en duikers geleidelijk naar het oppervlak te laten terugkeren. Dit leidde tot een onmiddellijke verbetering van de gezondheid van de arbeiders en een afname van het aantal sterfgevallen. Bert ontdekte ook dat de symptomen van decompressieziekte bestreden konden worden door de druk op te voeren. Deze ontdekking leidde in 1893 tot de bouw van de eerste recompressiekamer in Amerika. Deze werd gebruikt bij de bouw van een tunnel onder de Hudson tussen New York en New Jersey.

De ontwikkeling van duiktabellen
De aanbeveling van Bert om duikers geleidelijk naar het oppervlak te laten terugkeren, lustte niet alle problemen op. Duikers die gedurende enige tijd op een diepte van veertig meter of dieper werkten, bleven last houden van decompressieziekte. Bovendien bleek hun productiviteit af te nemen en raakten sommigen zelfs bewusteloos. De Engelse fysioloog J.S. Haldane voerde tussen 1905 en 19()7 een aantal experimenten uit met duikers van de Royal Navy en kwam tot de conclusie dat het probleem veroorzaakt werd doordat de duikers hun helmen niet goed ventileerden. Hierdoor liep de concentratie kooldioxide in de helmen zo hoog op dat de duikers vergiftigd werden. Haldane deed de aanbeveling om meer verse lucht naar de helm te pompen, onder dezelfde druk als waaraan de duiker blootstaat (diepte). Bovendien stelde Haldane een reeks tabellen op waaruit de maximale duiktijd op verschillende diepten en een getrapte methode van decompressie kan worden afgelezen. Hoewel de tabellen van Halten in de loop der jaren zijn aangepast, vormen de achterliggende principes nog altijd de basis van de geaccepteerde methoden om een duiker naar het oppervlak te laten terugkeren. Door de bevindingen van Haldane werd het tevens mogelijk om de duikdiepte op te voeren tot iets meer dan 65 meter, de maximale diepte waarop een duiker met de handpompen uit die tijd van lucht kon worden voorzien. Echter, bij duiken naar een diepte van dertig meter of meer openbaarde zich een nieuwe kwaal: een gevoel van euforie die duikers op vreemde manieren beïnvloedde. Elk verantwoordelijkheidsgevoel leek verloren te gaan. Dit syndroom werd bekend als de `extase van de diepten' en wordt tegenwoordig stikstofnarcose genoemd. In de jaren twintig werd de oorzaak vastgesteld: het onder druk inademen van verdovende hoeveelheden stikstof.
Amateur en beroepsduikers bleven gefascineerd door de verleiding van de diepte en er werden talrijke pogingen gedaan om de duikuitrusting zodanig te perfectioneren dat er nog dieper gedoken kon worden. Men richtte zich onder andere op de ontwikkeling van versterkte pakken die de druk van het omringende water konden weerstaan en waarin de duiker bij normale atmosferische druk kon ademhalen. Men ging ervan uit dat een duiker naar grote diepten zou kunnen afdalen als het effect van de druk zou worden geëlimineerd. Aanvankelijk was het echter niet mogelijk om een pak te vervaardigen dat sterk genoeg was om de gevolgen van de waterdruk te weerstaan en tegelijk zo soepel dat het ook gebruikt kon worden. Dit bleef zo tot de jaren zestig toen moderne versies zoals het Jimpak en het Newt pak werden ontwikkeld.

De ontwikkeling van het ademhalingsapparaat
Hoewel het verlangen om zich te bevrijden van de `navelstreng' met de van levensbelang zijnde luchtvoorraad aan het oppervlak groot was, bestond de technologie voor de ontwikkeling van noodzakelijke ademhalingsapparatuur (self-contained underwater breathing apparatus (SCUBA)) nog niet. Er deden zich drie problemen voor. Ten eerste had men in die tijd nog niet de middelen om lucht zover samen te persen dat een duiker in ieder geval korte tijd onder water kon blijven. Ten tweede waren de kennis en sterke lichtgewicht metalen voor een tank die de duiker op zijn rug kon dragen, niet voorhanden. Ten derde had men niet de middelen om de druk van de perslucht zover te reduceren dat die voor de duiker bruikbaar was.
Het was slechts een kwestie van tijd voor de ontwikkeling van een ademhalingsapparaat, waardoor een mens zich vrijelijk onder water kon bewegen, een feit was. In de loop der jaren zijn er drie basistypen ontwikkeld: open systeem, semi-gesloten systeem en gesloten systeem (zie hoofdstuk drie). De ontwikkeling van de componenten waaruit de ademhalingsapparatuur is opgebouwd, vond niet gelijktijdig plaats. Benoist Rouquayrol kreeg in 1866 patent op de door hem ontwikkelde ademautomaat, die bedoeld was om de luchttoevoer vanuit een luchtbron aan het oppervlak te reguleren. Deze ademautomaat werd later aangepast voor gebruik in het ademhalingsapparaat. In 1878 ontwikkelde H.A. Fleuss het eerste commercieel aantrekkelijke ademhalingsapparaat met een gesloten systeem. Het apparaat gebruikte honderd procent zuurstof, wat inhield dat er kleinere hoeveelheden nodig waren voor een normale ademhaling (lucht bevat maar 21 procent zuurstof) en grote, sterke lichtgewicht duikflessen dus niet nodig waren. In die tijd wist men echter nog niet dat het inademen van honderd procent zuurstof onder druk tot vergiftiging leidde. Toen de Eerste Wereldoorlog uitbrak, was het apparaat van Fleuss voorzien van een aangepaste ademautomaat en waren er duikflessen ontwikkeld die zuurstof onder een druk van tweehonderd bar konden bevatten. Het met deze aanpassingen uitgeruste ademhalingsapparaat van Fleuss behoorde tot de standaard nooduitrusting van de onderzeeërs van de Royal Navy.
Een Franse marine officier, commandant Le Prieur, bouwde een gedeeltelijk succesvol open systeem ademhalingsapparaat met een versterkte fles met perslucht. De meeste aandacht bleef echter uitgaan naar de ontwikkeling van gesloten systemen, ondanks de praktische beperkingen en het gevaar voor zuurstofvergiftiging. In de Tweede Wereldoorlog waren aan beide zijden gesloten systemen in gebruik, maar twee Fransen, kapitein Jacques Yves Cousteau en de ingenieur Emile Gagnan, werkten in het door de Duitsers bezette Frankrijk aan de ontwikkeling van een ademhalingsapparaat met een open systeem. Zij vonden de Aqualong uit, het eerste veilige en doelmatige ademhalingsapparaat met een open systeem. Dit was een hoogtepunt in honderden jaren technologische vooruitgang in het duiken. Met de Aqualong daalde Cousteau zonder schadelijke gevolgen af naar een diepte van zestig meter.
Na de oorlog werd de Aqualong een commercieel succes. Dankzij het comfort en het gemak van het open systeem is sportduiken een van de snelst groeiende sporten in de wereld. Bovendien heeft dit systeem het voor mariene biologen, geologen, archeologen en een legertje andere wetenschappers mogelijk gemaakt om de vele mysteries van de zeeën te verkennen en een paar ervan te ontrafelen.