国际先驱导报文章 受到滑雪板的启发,美国的研究者们为未来的高速列车又勾画了另一种样子:在毛茸茸的轨道上飞驰。
绒状的积雪质量如此之轻,却能支撑沉重的滑雪板。因而,研究者们首先对滑雪时滑雪板受到的抬升力进行了研究。他们发现抬升力来自雪颗粒之间的空气。滑雪板施加压力给雪,空气从多孔的雪中排出,对雪上的滑雪板形成了抬升力,这个天然的“气垫”减小了滑雪板运动中的摩擦,使它能滑行自如。
纽约城市大学的谢尔登·温鲍姆是这项研究的领导人。为了测量出这种抬升力是否足以支撑一列火车,他和同事们利用活塞挤压汽缸中的雪来测算雪的抬升力。在头一秒半的挤压过程中,雪中释放出来的气体使抬升力达到了峰值。但在接下来的几秒钟之内,随着雪中气体被排空,抬升力就降到了零。
这可以很好地解释这一现象:只要滑雪板滞留的时间不超过1秒钟,蓬松的雪就可以支撑沉重的负荷;只要滑雪板运行的速度足够快,它就不会陷下去。
研究者们在最新的《物理学通讯》上发表了他们的研究报告。他们相信,重达50吨的列车可以在蓬松的轨道上奔驰而不至于陷下去,“像长雪橇一样行驶”。
在设想中,列车轨道将由两道墙组成,中间填有具有鹅绒质地的绒状物。当然,用鹅绒来填充长长的轨道未免太奢侈,但不必担心,廉价枕头中那些合成物可以成为很好的替代物。温鲍姆指出,因为这种轨道只能在列车高速运行时起支撑作用,列车进出站和减速时,可以利用能伸缩的轮子架在轨道两侧的墙上。
“这是一个遥远的构想,”温鲍姆承认,“但我们对于它的可能性感到十分兴奋。”目前,他的研究小组正计划造出一个列车模型。(魏伟)