朋友們，你坐過最久的一趟火車，是多長時間？

（隻坐飛機沒坐過火車的請讓路……）

我最遠的一次，大概是從沈陽到西安的火車，一口氣坐了26個小時，硬座票，真的是硬着頭皮坐完的……

那個時候，我就在想，如果火車能快一點，該有多好。直到高鐵出來……我也坐不起。雖然省時間，但是太貴了……

目前，高鐵最快時速可以超過300公裡。雖然超的不多，但這個速度已經非常驚人了。但是，如果有人告訴你，有一種所謂的超級高鐵，速度可以超過火箭，你信嗎……

聽起來，隻要是比現在的高鐵牛的列車，就可以叫做超級高鐵。不過，目前來說，比較被重視的一種模式，大約就是真空管道模式的超級高鐵了。

真空管道運輸，最早是在上個世紀90年代由機械工程師達裡爾·奧斯特提出的。顧名思義，就是在一個真空或者高度真空的環境下進行的交通運輸。很明顯，這是一種排除空氣阻力的交通模式。

說起空氣阻力，很多人是不太在意的。畢竟在高中學物理的時候，這種因素都是被忽略的。問題在于，高中時忽略空氣阻力，是考慮到我們的智商還不夠，不是空氣阻力不夠……

當你真的了解了空氣阻力之後，就會明白它給人類帶來多大的麻煩。而空氣給人類帶來的麻煩，不僅僅在于阻力。這些綜合的因素，大大限制了交通的速度。

空氣阻力的計算公式，是這樣的：

其中，C為空氣阻力系數，ρ為空氣密度，S為物體迎風面積，V就是物體與空氣的相對運動速度了。可以看出，前三項的數據相對穩定，所以空氣阻力的大小，就和速度有着重要的關系。而且，它是與速度的平方成正比的，因此，當交通工具速度上升的時候，空氣阻力是呈平方指數上升的。

别說交通工具了，即使是對于人類的男子一百米競賽，空氣也有着很大的影響。要知道，博爾特的世界紀錄，按照時速算也不過是每小時34.5公裡。

對于交通工具來說，這個影響就更大了。

在F1賽車界有這麼一句話：“誰控制好空氣，誰就能赢得比賽”。F1的最高時速大概也就是四百多公裡，已經如此受空氣阻力的限制，更不用說目标時速設定在幾千甚至上萬公裡的超級高鐵了。

因此，空氣阻力對于高鐵速度的限制，不僅僅是明顯，簡直就是可怕。解決了空氣阻力，列車就可以大幅提升速度。甚至西南交通大學張耀平教授指出，隻要不超過第一宇宙速度（那樣就要起飛了），也就是28440公裡的時速，就都是有可能的。

不止是對于速度的限制，更可怕的是空氣阻力帶來的一系列影響。首先需要擔憂的，就是能耗問題。

以普通的車為例，當它的時速達到80公裡的時候，它的油耗就有将近一半要搭載客服空氣阻力上了。為什麼這麼誇張？如果你還記得高中物理的一個公式的話你就明白了——P=F·V。也就是說，功率等于牽引力乘以速度，牽引力有一部分是對抗空氣阻力的，也就是和速度平方成正比，然後在乘以速度，也就是說，這個功率要和速度立方成正比……

對于高鐵來說，如果速度達到400km/h，那麼其消耗的能源中，有80%都是在克服空氣阻力。

所以，如果能夠在真空管道裡運行一輛車，那麼它的速度将會大大增加，而且節省大量的能源。有人做過計算，如果真空管道運輸可以實現，将可以節省超過98%的能耗！

而且，由于能源的大幅下降，大家擔心的票價可能會出乎意外地不會提高，反而會非常便宜。

除了能源之外，噪音也是非常恐怖的。專家指出，氣動噪音随速度七次或八次方而急增，一旦高鐵速度過快，光是噪音就能把人逼瘋。這還隻是氣動噪音，而不是高鐵本身的噪音。之所以我們的高鐵在城區會減速，除了考慮安全因素之外，也是防止噪音污染。

問題在于，可行嗎？

實際上，自從這個想法被提出之後，很多人都考慮實施這一計劃。最著名的，就是科學狂人——埃隆·馬斯克。從電動車到火箭，馬斯克什麼都研究，連高鐵也不放過。

2013年，馬斯克提出了Hyperloop計劃，讓超級高鐵從專家研究領域轉移到了公衆獵奇領域。他提議利用太陽能電池闆為高速回路列車提供全時段的電力支持，打造時速高達800英裡（約1287公裡）的列車大幅提高列車的運輸效率和能力。不過，由于特斯拉和火箭已經占據了他大量的時間和精力，他實在無暇再搞這項科技，所以把這個創意提供出來，希望有能力的公司進行研發。

接下來，就有很多公司響應。其中成效最好的，就是Hyperloop One了。

2016年，Hyperloop One在美國拉斯維加斯的沙漠中進行了一次測試，在他們建造的軌道上，一輛測試用的小車在2秒之内加速到了643 公裡每小時。嗖，一閃而過，牛吧？最終，風馳電掣的小車，在91米外利用減速沙灘實現了停車。

猜中了開頭，卻沒猜中結尾……

這車刹的，真是讓我意外……

即便如此，Hyperloop One的這次測試仍然賺足了眼球，并且在2017年獲得了維珍集團的融資，看起來欣欣向榮。不過，最近幾年，我們很少聽到關于Hyperloop One消息了，不知道他們幾時還會有新的動作。

除了美國之外，世界其他國家也對此表示了興趣。2016年5月中旬，俄羅斯交通部部長馬克西姆·索科洛夫

在國内，也有很多人在從事相關的研究。西南交通大學、北京交通大學、中國航天科工公司都有專門的工程項目。

不過，雖然這麼多人興緻勃勃地投入了好奇心和精力，但所謂的超級高鐵，實現起來非常難。

正如西南交通大學超導與新能源研究開發中心首席教授趙勇所指出的，首先要考慮的，就是如何構建如此龐大的真空空間。咱們以複興号為例，高度為4.05米，寬度為3.36米。算上軌道和周圍的空間，最小要占的截面積也要有15平方米吧。如果建造一條長度達到1000公裡的鐵路，這個體積就是1500萬立方米的真空空間。

試問，咋抽出這麼多的空氣？

而且，這個數據我們已經盡量小地計算了，如果時速都4000公裡了，卻隻建一個1000公裡的軌道，未免也太寒碜了。

再者，既然是列車，中途自然要有乘客的上下車，在這個過程中勢必要開門的。那麼，如何防止這個過程中空氣湧入管道？

趙勇提出的難點有三個，但僅僅這一條，就足以告訴我們：至少目前來說，超級高鐵是不可能的，必須要等更先進的科技才可以。

既然說到這了，咱們再說說他認為的另外兩個難點。超級高鐵需要采用直線牽引技術，但這一技術的功效尚不能滿足其動力需要，有待改進。其次，目磁懸浮技術對于超級高鐵而言，也不夠穩定。

難怪中國科學院、工程院兩院院士沈志雲指出：真空管道運輸确實有一定的科研價值和發展前景，但要實現并不容易。他還表示：目前全世界範圍内對于管道運輸的研究都還停留在設想方案階段，尚無實質性的技術實驗。

也就是說，如果能夠解決上面說的難題，超級高鐵在理論上确實可以達到數千公裡的時速；但是，目前來說，沒有任何人能夠解決這些問題。那些說幾年内可以實現超級高鐵的，基本就是在吹牛。

不過，隻要有研發價值，那就好辦。雖然目前無法實現，但是總有一天我們會具備相應的技術。事實上，沈志雲院士雖然提醒我們真空管道運輸目前的困難，但他也一直在做相關的思考。

正如沈志雲院士所說，随着石油日趨緊張，耗油量巨大的飛機在未來可能會越來越昂貴。如果沒有新能源開發，人類可能在一段時間内不得不回歸陸地交通。因此，真空管道運輸将是未來的趨勢，有着重要的意義。

因此，即便現在還無法實現，但相關的研究不論對于超級高鐵或者其他未知的領域，都可以作好重要的鋪墊。每一項現在看起來沒有實際應用意義的研究，或許都将是改變未來的科技！

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