马斯克畅想的“超级高铁”物理上可行，但面临三大工程挑战

据国外媒体报道，从物理角度来看，特斯拉首席执行官埃隆·马斯克想象的Hyperloop是可行的，但在实际建设过程中，它面临着三个巨大的工程挑战，即重力问题，真空管道铺设和如何预防灾难。

在大气层中，几乎每辆车的速度都受到空气阻力的限制，降低气压可以让它们移动得更快高速列车放在真空管里，可以以接近音速的速度行驶这就是马斯克设想的超级高铁概念

其实这种想法并不新鲜几个世纪前就有人提出过类似的建议物理学家认为这一想法是可行的，但工程师指出，在实际建设中存在许多棘手的问题可是，幸运的是，可能有办法解决这样的工程问题

目前，马斯克的超级高铁主要面临三类挑战:

1，重力问题

人类对加速度的承受能力是有限的，这就是所谓的重力加速不仅仅是踩油门，还要保持匀速转弯那么，能不能在不让人恶心或头晕的情况下加速呢绝对的商用喷气式飞机的速度超过每小时800公里他们的高度不断攀升或下降，有时甚至需要把机身翻过来，被气流挤压它们从飞行速度减速到滑行状态只需要几秒钟可是，大多数时候，人们并不感到恶心或害怕整个系统的效率是惊人的，也许超级高铁可以效仿

但是两者也有很大的区别毕竟飞机是在空中飞，而超级高铁是在地面跑铺设一条又平又直的真空管道需要做很多工作，但工程师们以前也做过这样的事情，比如修建艾森豪威尔州际公路系统，也就是挖隧道穿越山峰，架桥或海底隧道穿越海湾，平整崎岖的地形这些工程挑战是可以克服的

2.真空导管

超级高铁本质上是一条长长的真空密封管道里面几乎没有空气，当然也不会有阻力，这也是为什么高速列车可以在里面行驶得这么快，时速可能超过1223公里可是，在一个巨大的空间中保持这种真空将是一个巨大的挑战，这里的气压约为地球大气压的千分之一

每当乘客进入或离开系统时，超级高铁必须短暂开启因此，车站需要联锁一旦乘客上车，真空管就会互锁，周围的空气就会被抽出来当内部变成真空时，它在另一侧打开，让火车进入轨道

为了保证结构的完整性，这条巨大的管道很可能是由钢材制成的，而不是宣传资料上看到的奇幻材料如果把钢焊接在一起，会大大防止漏风，但也会像一个巨大的铁块一样，伴随着热量的变化而膨胀收缩此外，这将需要大量的工程设计，使结构移动自如相反，如果系统由大量小钢管通过接头连接而成，这些接头必须能够保持真空的完整性这个项目必须是完美的，因为如果一个接头失败，后果将是灾难性的

3.防灾

超级高铁之旅可能以灾难告终至少有两种方式。

首先，火车可能会因为很多原因停下来伴随着空气供应的减少，乘客可能会被困在荒芜的地方也许可以在超级高铁的设计中加入一个机制，打破某些部位的真空，让乘客下车逃生可是，这并不容易，因为这可能会引发第二次灾难

如果密封破裂，开口会立即以令人难以置信的速度吸入空气，填充内部的真空这将产生一个空气冲击波，它以相当于音速的速度沿着管道传播如果管道在后面爆裂，列车会受到巨大的，可能致命的加速度冲击，然后以1000多公里的速度向前行驶，不刹车如果前面的管道发生故障，火车也会受到空气波的冲击，火车和里面的每个人都会立刻被摧毁更糟糕的是，任何事故都不会只影响单趟列车冲击波会摧毁超级高铁内部的所有人和物

工程可能有助于解决这个问题，但会涉及成本和实用性真空管道里会不会有很多特殊的零件可以快速调配巨大的阀门来保持真空这些特殊部位能承受即将到来的冲击波吗或者说，这些特殊的部分会不会成为受害者以避免更大的灾难

最后，火车撞管道可能足以炸掉后者哪怕是一颗小口径的子弹，也可能摧毁整个超级高铁系统，杀死里面的所有人因此，超级高铁将需要大量的监控和安全措施，包括真空管道内外

超级高铁的利与弊

超级高铁有很多优点这将是一种更快捷的出行方式，将大大减少与交通相关的温室气体排放，有助于对抗气候变暖但缺点也很多，其中如何保证安全，获得足够的建设成本是最迫切的

建造超级高铁是可能的但是，就像在火星上建立定居点一样，最大的问题可能是人们需要多少