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来源 / 量子学派（ID：quantumschool）
文 / 新闻理科生
内容经授权转载发布
时速4000公里是什么概念？
歼10战机的1.5倍；
声音空气传播速度的3倍；
DAP92式手枪子弹速度4倍；
现有先进民航客机速度的5倍；
正在运行的高速动车速度的10倍。
如果坐上高速飞行列车，北京到上海，只需30分钟。
上午约个女网友，当天早上出发两人能喝个咖啡。
消息一出，马上引发十八路诸候的各种骄傲放纵。
当然也有质疑：又是熟悉的套路，全是为了那点科研经费。
一开始还以为是谣言，后来到“中国航天科工”微博上看了下，的确是官方发布的消息。
到底是满嘴跑火车，还是科学家在实证梦想。
无关立场，从技术角度来讨论这个问题。
加速度问题
所有人工高速行驶工具，必须考虑加速度问题。
排除物理约束，加速段最少得5分钟，减速段还得5分钟，瞬间上4000公里？中国航天科工的哪位领导不要命了，要不让领导先坐。
有些人坐个过山车都会坐出心脏病来呢，那普通人能承受多大的加速度呢?
人体的胸腔保护着心脏免受撞击的伤害，它的保护功能在现代科学技术的发展下却日趋脆弱。在达到一定程度的加速度时，胸腔也根本起不到保护的作用。
横向加速会因为对人体施加不对称力而对人体造成伤害。根据《大众科学》最近刊载的一项研究表明，14个g的加速度可以让人的器官分离，而2.7到7.6个g的加速度可以让人昏迷。以普通人对加速度的承受力（舒适度感觉），超过1.2G就非常不舒服。
那贴地飞车从0到4000Km/H，加速度是多少？人体结构能否承受，我们来计算一下一个最简单的加速度的问题～
题目：以京港线为例，从北京到香港约2000公里，所花时间60分钟，中间设立3站，也就是每站15分钟，每站15分钟包括启动和制动时间。计算在启动和制动期间的火车加速度。
等加速度五个公式,每个公式都取其中四个量来运算：(其中Vo^2=初速平方,以此类推)
S=Vt^2+a(t^2)/2
Vt=Vo+at
S=(Vo+Vt)*t/2
Vt^2=(Vo^2)+ 2aS
我们可以计算出加速度大概是1.6G。
很大一部分人的心脏可能受不了，还是让尊敬的领导先坐吧。
对于这一点的物理学置疑，飞行列车项目技术负责人毛凯也解释到：飞车在加速时将按照人体承受能力，加速度不能太高，一直加速到巡航速度（或最高速度），减速也是一样。
可见这的确是个问题。
地球曲率问题
此次谈到的真空管磁悬浮，其实在2010年媒体就报道出来，当初说的是10万公里每小时，院士们显然连地球曲率都没考虑进去！也是服了。多年以后降低至2万公里，今年降到4000千公里，明年的数据，等到明年再说吧。
为什么要考虑地球曲率，举个例子，北京到香港并不是一个标准水平面，北京的纬度是北纬39°54’，香港的纬度是北纬22°18’，跨过了纬度17°36’，这是一条弧度不小的曲线了，志玲姐姐的臀部曲线都达不到这个水平。
平面曲线的曲率是密切圆的曲率半径的倒数，空间曲面的曲率更加复杂。用切西瓜打个比方，在西瓜上选定一个点，垂直西瓜曲面切下去，切出来的切口曲线的曲率，就是西瓜曲面上该点的曲率。然而你在对准该点的时候，可以让刀面顺着西瓜花纹或横着西瓜花纹等等，所切出来的切口曲线也就不一样，曲率也就不一样，所以曲面某个点上的曲率有两个主曲率。
回到火车铁轨上。水平不倾斜的弯曲铁轨，就是一个平面，选定铁轨面上任意一点垂直切下，无论刀面方向怎样，切口都是直线，即曲率为零。而倾斜的弯曲铁轨，是倒立的圆台的侧面，选定铁轨面上任意一点垂直切下，切口是直线，曲率为零，刀面横着枕木，切口是曲线，曲率为正。
两个城市之间有这么大的曲率，而速度这么快，需要很大的转弯半径，线路必须几乎呈直线布局，非常困难。飞车每时每刻都在产生巨大的离心力，如果不考虑这一点，搞不定就飞出了太阳系。4000km/h都快跟上地壳曲率啊，而且必须沿着地表跑，曲率一旦转不过来，直接钻透地壳里了。
关于安全
有点心慌慌
虽然有生之年可能都坐不上这飞车，但大家还是表达了自己的担忧。
观点1：时速4000公里，每秒1111m，只要路的任何地方修歪了1cm，自己撞死也就算了，不要祸害路边的花花草草啊。
观点2：原谅我想的却是这要是翻车了，都不知道自己掉在哪个城市。
高速飞行列车的安全的确非常重要，出了事就是一枚巨型洲际导弹。
利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力，这也是为何称为飞行列车的原因，因为磁悬浮可以让列车离地飞行。骤停真的是一个难以想象的可怕问题，它的速度可是超过了4倍子弹，地球上有什么物理能挡得住这一击。另外，真空中车体不允许发生一丁点破损，人体无法承受体内外巨大的压力差。人类历尽千难万苦，攻破了超音速飞行难题，但是“音障”后面又遇到意想不到的“热障”难题。而飞行列车还有更多值得担忧的技术问题，无论是电磁驱动还是巨型场所的封闭真空，若想商业应用还有很长的路要走。如果科学界把它当作一个技术高标，每个人都必须尊重这种豪情，但如果只是为了科研话题搬出“一带一路”来进行忽悠的话，那还是先让忧郁的350码的高铁提升到400码，这个比较实在。
再说了，速度那么快干嘛，花这么多钱，屁股还没坐热就要下车，太不划算了。
Ps.：马斯克提出1200公里/小时的“超级高铁项目”和中国航天科工提出的4000公里/小时的“高速飞行列车”。你觉得这两个项目谁更靠谱一些，如果有望实现，你最担心的问题是什么？
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