比导弹还快的超级高铁你敢坐吗

孙永强

美国好莱坞曾经推出一部风靡全球的反恐电影叫《真实的谎言》，电影中有一个让人印象深刻的镜头：主人公驾驶战斗机与恐怖分子作战，有一个恐怖分子意外爬上了飞机挂载的导弹，并且骑在了上面，主人公轻轻按下导弹发射按钮，只听“嗖”的一声，这个倒霉的恐怖分子就骑着火箭呼啸而去，开始了奔向死亡的“极高速”之旅……

影里“坐着导弹飞行”的镜头毕竟是个特技，换句话说是“假的”。真实的情况是，导弹在发射的时候，导弹会飞走，但导弹上面的人会从导弹上摔下来，而不会随着导弹一起飞走。电影里这个不可能真实存在的镜头，却启发了一些人对出行方式的“奇思异想”——如果真的能乘“导弹”去旅行，其不是“快哉”异常嘛！

2013年8月12日，有着“硅谷科技狂人”之称的科学家艾伦·穆思克向外界披露了他的一项“超级高铁”计划。简单地说，这项计划就是要“无止境”地提升人们的出行速度。坐上艾伦·穆思克的“超级高铁”去旅行，速度大约为1300千米/小时，这显然比机载导弹的速度还要快！

1801年，英国煤矿工程师特里维克研制成功第一辆能在铁轨上行使的蒸汽机车，拖着5节车厢的煤，在煤矿的铁轨上行使。这是世界上最早的铁路，也就是说铁路最早诞生于煤矿。

11年后，英国人史蒂芬逊把铁路和火车从煤矿运用到了普通地面上，实现了真正意义上的“铁路运输”。不过，当时史蒂芬逊的火车速度很慢，才6.4千米/小时，这不但比不上导弹的速度，就连马车也会把火车远远地甩在后面。但是，史蒂芬逊对他的火车和铁路进行了持续改造，经过艰苦不懈的努力，终于修通了一条长达48千米长的铁路，并把火车速度提高到24千米/小时，有了可以进行“商业运营”的速度。

火车自诞生之日起，其制造者就不断追寻让其速度更快的目标，于是渐渐产生了高速铁路，简称“高铁”。高铁是指火车速度在250千米/小时以上的铁路系统。目前，乘坐高铁出行，已经是仅次于飞机速度的出行方式了。不过依这样的速度出行，人们仍嫌太慢，所以艾伦·穆思克决定让他的火车达到导弹的速度。

1300千米/小时的速度，只是艾伦·穆思克的保守数据。按照他的设想，超级高铁的速度最终可达6500千米/小时的惊人速度。这个速度让人们从美国的纽约到洛杉矶仅需要45分钟，从纽约到北京也只要2小时，而来一次环球游也就6个小时罢了。

设计师已经对外公布了这种超级高铁的设计样本：铁路不再是传统的钢轨，而是架在高空中的管道，火车厢则由传统的相互连接的模样变成了一个个单体的“胶囊”，这些“胶囊车厢”被放置于高空管道中，会像导弹一样被发射至目的地。换句话说，乘坐这样的超级高铁出行，真的如坐进了导弹一样。

这种可发射的“胶囊车厢”制造出来大概是这样的：重约183千克，长约4.87米，能容纳4～6名乘客，还有存放行李的货厢。

蛮荒时代，人们的出行速度是“步行速度”；农业时代，人们的出行速度就是“马车速度”了，这两种速度都没有什么科技含量。到了工业时代，人们掌握的科技元素越来越多，所以提升速度的技术手段也就越来越全面了，人们的出行速度也有了“自行车速度”“汽车速度”“火车速度”“飞机速度”等。

某个时代里的出行速度，其实是这个时代科技水平最直观明显的体现。艾伦·穆思克之所以敢说能把火车的速度提升到1300千米/小时，并不是信口雌黄，而是有凭有据，因为他知道“速度”是科技发展的产物。当前已有科技手段的提升和完善，将有效支撑艾伦·穆思克1300千米/小时的速度梦想。

那么，超级高铁需要什么样的高科技支撑呢？

一、 材料高科技。火车要以导弹的速度“飞驰”，那么制造火车的材料必定不能是一般材料，普通材料的强度无法适应高速度的“撕裂”，很容易在运行过程中被撕成碎片。目前抗高温高压、密度小强度高、使用寿命长的纳米材料很适合制造超级高铁的车厢。纳米材料已经通过航天工程的实用检验，将这一成熟的高科技材料运用于超级高铁项目已经不是什么困难的事。

二、 制造高科技。黄金自古就有，但古代人只是把黄金做成项链，现代人则把黄金用在了电脑芯片里。黄金在科技领域的应用现状，说明这样一个问题：材料并不一定能制成高科技的产品，要想把材料转化成高科技产品，还需要有高科技的产品制造技术。开发超级高铁，已经具备了相应的高科技制造技术，比如与超级高铁相关的“真空运输管道制造技术”已经在上世纪90年代被提出来，并且于1997年被注册为专利技术。既然是专利技术，则表明这项“管道制造高科技技术”已经成熟，可以用来铺设超级高铁的运行管道了。另外，人们借助已经掌握的太空飞行仓的制造技术，就可用纳米材料制造出超级高铁的“胶囊车厢”。

三、 能源高科技。凡是高速度的东西，都离不开高科技的能源传输或是转化方式。比如超级高铁需要用“超导体”来传输电能，产生“磁悬浮”效果，以便能让“胶囊车厢”悬浮在管道内高速运行。利用“超导体”产生“磁悬浮”是在现实生活中得以验证尚需提升的能源技术。再比如超级高铁还要运用先进的太阳能转化电能技术获取电能供给机车运行，而将太阳能高效率地转化成电能的“光伏技术”也已经相当成熟了。

人造机车的行进速度一直受“能量转换效率”的制约，换句话说能量转换效率越高，人造机车的行进速度就会越快。比如火箭飞行时需要携带大量的燃料，如果燃料的化学能转化为动能的效率提升一个百分点，则可以少带十个百分点的燃料，这就会有效降低火箭的重量，从而提升飞行速度。再比如汽车将汽油的化学能转化为动能的效率大约是30%，因为能量转化效率不高，动能不足，所以汽车飞不起来。专家发现只要不断提升人造机车能量转化效率，其获得的前进力量才会越来越大，行进速度才会越来越快，所以研制转化效率更高的“动能装备”成为突破快速度的关键。目前，传统机车发动机能量的转换效率已达40%的极限，所以工程技术专家在超级高铁项目中抛弃了传统的发动机带动机车前行的做法，而是采取了“导弹发射”的方式进行。这种方式的能量转换效率在真空状态下理论上可达百分之百，即每一次发射的能量都可以百分之百地转化成“胶囊车厢”前进的动能，能量足速度当然快。

在真空管道里发射“火车胶囊”听起来是一件非常悬的事，可是这件事将在十年之内“悬而有决”，因为艾伦·穆思克并非是一个“平俗凡人”。艾伦·穆思克因为有着许多新科技创意成功的事例，被称为“硅谷狂人”，目前他创建并掌控了世界最先进的电动汽车公司、民营航天公司、太阳能发电企业等多家高科技公司。艾伦·穆思克所从事的“专业”主要有两类，一是“飞行”，二是“新能源”。借助这两项中的先进技术，艾伦·穆思克的愿望曾经是制造“太阳能太空帆船”，然后驾着太阳能帆船飞向火星，所以他的名言是“我希望自己能够死在火星上——当然不是在进入火星大气层时就摔死”。这样一个想飞向火星的科技牛人，想让火车跑出1300千米/小时的速度，不过是“小菜一碟”。

超级高铁的项目一经提出，然后就将要快速进入到实验阶段。艾伦·穆思克具体的实验计划是在2013年年底开建一条4.8千米长的超级高铁模拟系统。修建一条超级高铁的模拟系统主要有两个作用：

一是检验作用。目前超级高铁项目还只是处于概念阶段，虽然这个项目的提出者宣称这个系统不会崩溃也很安全，但以快于导弹速度飞行的超级高铁是不是安全，不能只是口头上的预测，应该是实践检验之后才能做出的判断。建造这条4.8千米长的超级高铁的模拟系统，可以发现并克服超级高铁运行中的细节技术难题，以完善超级高铁的“理论和实践”，从而让这项计划能真正从人的“头脑”中走进“实用”。

二是展示作用。修建超级高铁系统是一项投资特别大的事，简而言之是很“烧钱”的事。显然，几乎任何一家公司都无法独立完成这个项目的全部投资。如何吸引更多的资金投入到这项计划中呢？最好的方法当然就是向外界提供一个运行样本，这段4.8千米长的模拟系统可作为一个样本，向企业家或是政府展示其运行潜力，成为吸引投资者的“诱饵”，从而募集到足够的资金，最终获得项目的正式启动。

风险投资是一种起源于美国的投资方式。一项新技术的诞生，并不能立即引起人们对它的普遍青睐，于是一些拥有技术却没有财力的人常常为无法让理论技术转化为实用技术而苦恼。后来，有一些企业愿意把手里的钱投向这些“前途未卜”的新技术，希望新技术能成功转化为可以赚钱的实用技术，如果成功则可大赚一笔，如果失败则自认倒霉。风险投资成为新技术推广和应用的巨大推动力。在计算机还是个“庞然大物”的年代里，乔布斯在自己的汽车房里制造了一台名为“苹果一号”的微型计算机，用来自己玩。一名叫马克·库拉的企业家认为微型计算机是一项很有前途的新技术，于是给乔布斯的微型计算机投了一大笔钱，让他把这项新技术做大做强。乔布斯有了钱，果然是大干一场，这才有了我们的“家庭电脑”，才有了现在仍旧创新不断的“苹果”。风险投资制度让美国成为全球最有创新力国家的动因。有了“风险投资”来助阵，坐着“导弹火车”周游世界的事将最终从幻想变成现实。

超级高铁除了“速度极快”外，还有一项特别的设计会让人感觉它非常了不起，就是该系统的自供电设计：管道顶端装有太阳能发电面板，推动“胶囊车厢”发射后前进的动能就来自系统的自供电装置，这会让超级高铁更节能环保。如果机车暂时不需要这些能量，多余的电量则能以压缩空气的形式存储起来，如果机车再需要能量时，压缩空气又可以驱动电扇来发电，输出电能供超级高铁运行，这么说来超级高铁几乎可算是一台“永动机”了。

（编辑 孙世奇）