未来列车

　　生活在史蒂芬逊时代的人们，恐怕不可能想象到今天的安全、舒适、安静的高速列车。同样，生活在今天的人们，要想很准确地说出未来的列车是什么样子，也不太可能。但我们可以设想：按已有的科学原理，我们可以通过努力造出什么样的列车来。
　　总的看来，列车的发展无非是改进牵引和改善列车的运行条件。前者包括能源形式和牵引功率的提高。比如：从蒸汽机车到正在发展的磁悬浮列车，能源从煤变成了电，动力装置从简单的蒸汽机变成了线性电动机。轨道从本身的制造到铺设技术都有了很大的提高。其目的是提高运行的速度和安全性。那么未来的列车在这些方面会有什么提高呢?
　　自奥托·哈恩发现核裂变以来，核能的利用已广为人知。是否能将原子能用于列车的牵引呢?科学家们正做这种设想。目前，轻元素的聚变还无法人工控制，核能的利用通常是指利用重元素的裂变释放出来的能量。常用的重元素如铀235等。一克铀235裂变释放的能量相当于两吨半优质煤完全燃烧所产生的能量。利用原子能机车来拉3000吨重的负载，只需50克铀235即可从北京到上海再到广州。如果用内燃机牵引，则要带上30吨的油作为燃料，若用蒸汽机车就要带上100多吨煤。差别不能说不大。
　　原子能机车的动力部分除了原子反应堆外，还要有蒸汽锅炉、汽轮机、发电机、配电设备和电动机，总的结构非常复杂，简直就是带着一个小的核电厂在运行。它的原理是将核裂变的热能经蒸汽锅炉、汽轮机、发电机变成电能供电动机来牵引机车。这种车的结构虽然复杂，但我们可以设想：其控制全由计算机自动完成，包括发出减速和停车的指令等。这种车预计时速可达到300千米以上。
　　除了改进能源，富于想象力的美国人还设想了一种未来的列车。美国科学家设想在纽约与洛杉矶之间横贯美国大陆修一条地下铁路(这恐怕不是一件轻易而举的事)，用闸门将轨道分成若干段，每段叫闸室。每个闸室的大气压力略有差异。设想的运行情况是这样的：当列车进入第一闸室时，这里的气压只有大气压力的1/4，其后每个闸室递减1/4，整个线路的气压相当于距地球50千米处的气压。由于气压低，几乎没有空气阻力，所以可以高速行驶。但是，由于气压低，列车得密封。这种列车可以在很短的时间内将速度提高到惊人的程度。但是加速度不能过大，这是很显然的。应把加速度控制在0.6g以下。为了减轻加速度给乘客造成的不适，科学家们还设计了一种特殊的座椅，它可随着加速度的变化改变倾斜度。
　　美国人还设想了一种风动列车。它不需要发动机。其行驶原理是这样的，在两座城市的地下建一密封管道，管道一端气压远高于另一端。靠气压差产生强大的推力。但是，必须还要考虑如何使车停下来。当然，这种没有发动机的车并不是不消耗能量，因为形成气压差是要消耗能量的。很显然，这种设想不如前面的一种，但比较一下，最现实的还是磁悬浮列车。估计在不久的将来即可进入实用。