超级高铁测试成功，但人类的身体受得了声速之旅吗？

　　Hyperloop One的乘客会以接近声音的速度穿过一条管道，不过，普通乘客承受得住这趟声速之旅吗？

　　在拉斯维加斯北面的荒漠地带，一家科技公司测试了他们的先进推进系统，并发布了demo。少数公司和大学正争相研制首个超级高铁，这家公司HyperloopOne就是其中之一。超级高铁是一种未来交通系统，其传输管道类似银行车辆穿行窗口的通行管道，不过是超大型版本。它的工作原理是，乘客进入舱体，舱体在管道中以每小时760英里的速度运行，差点突破音障。

　　测试当天下午，10英尺长的推进器系统的运行速度在一秒内，从0提升到60英里每小时。 公司说，200英尺长的推进系统正在组装中，预计今年年底进行全尺寸测试。公司筹集了1亿美元，想要在2018年实现从洛杉矶到拉斯维加斯的超级高铁系统。

　　二分钟的呕吐

　　2013年，马斯克提出一个构想：将旧金山和洛杉矶之间的行程缩短至35分钟，这一想法引发不少兴奋以及质疑。当时，《连线》这样写道：

　　超级高铁完全是想象中的交通工具，马斯克已经被它迷住了，总是不停谈论超级高铁。至少100年前，就有人首次设想过这种交通工具，基本上就像 Futurama（美国科幻动画情景喜剧——译者）中那些绿色管道的翻版。

　　超级高铁不再是一种想象，而是有可能成真。如果一切都能按计划来，那么，Hyperloop One 的舱体就能装载乘客以及货物，并以760英里每小时的速度运行——比747飞机速度还要快30%。

　　Josh Giegel 是Hyperloop One 的高级工程副总裁。他说，「老人、宠物都可以乘坐我们的超级高铁，乘客也不会呕吐。」「和搭乘传统航班没什么不同。」

　　不过，极速并非呕吐的原因。问题在于加速——在加速的疯狂瞬间，人的身体从静止猛然提升至接近长征1号的速度——这会让人感觉晕眩和恶心。

　　想象一下飞机起飞时的情形。引擎释放开来，一股力量让乘客回靠到座椅上，肌肉和骨头也被拉紧。这是典型的重力加速现象。

　　如果你此刻正站在走道上或者坐在桌子上，可以体验到1G的重力加速。起飞和着陆时，商业飞机会让乘客感受到额外的0.1到0.3的重力加速度。但是，一旦飞机接近通常飞行速度，乘客基本上又回到了1G的重力加速度。

　　NASA Ames 研究中心的心理学家 Lee Stone（没有参与任何与超级高铁有关的团队）说，「如果旅行速度接近每小时700英里，你可以做任何想做的事情，比如喝杯可乐。就像坐公交。」

　　如果超级高铁想要实现飞机上的那种体验，那么，在舱体启动和停止时就只能引入0.1到0.3G的加速度。这需要两分钟以内实现加速。

　　因此，乘客可能会感觉到2分钟左右的不适，就像飞机起飞时感觉到的那样...这可能也是搭乘超级高铁唯一的不适...除非超级高铁转弯。

　　「任何以每小时50英里急转弯的司机都知道，此时自己会被离心力甩向座椅的一边，」Stone说，「最重要的就是轨道轨迹趋势也会产生重力加速度，你不得不注意到这个。」

　　O.G. 局限性

　　在空间项目的早期时间里，NASA 阿姆斯研究中心造了一系列的离心机，用于测试人类身体到底如何对火箭发射时产生的高加速做出反应。

　　Stone 知道这些。NASA 阿姆斯研究中心从 60 年代早期就开始留意这些 G 力了。他们最初的工作延续了美国军方关于战斗机飞行员以及水星项目（Mercury program）首位宇航员的体验研究。多年以来，阿姆斯研究中心建造了一系列离心机，用于测试人类和机械到底如何对高加速度做出反应。这些离心机像旋转木马一样使受试快速转动。其中，最强力的一台离心机能够将G力推升至 20 G，也就是我们在地球上所感受到的正常重力的 20 倍。

　　在空间项目的早期时间里，NASA 阿姆斯研究中心造了一系列的离心机，用于测试人类身体在火箭发射时产生高加速度下的反应。 1963 年 7 月，水星项目宇航员Wally M. Schirra, Jr. 准备要接受一项在NASA 阿姆斯研究中心的「5 度自由」（5 degrees-of-freedom）运动模拟器里的测试。

　　经过训练的人类能够承受极端加速度。早期驾驶土星五号（Saturn V ）火箭进入太空的宇航员们，承受了高至 4 G 的加速度，Stone说。最近将宇航员 Scott Kelly 带回地球的俄罗斯制造的联盟号下降舱，其加速度可以达到不可思议的9 G。（像崖燕这类的鸟转弯倾斜飞行时，加速度可达到 7.8 G，超过了地球上最威猛的过山车达到的 6.8 G，该过山车位于南非约翰尼斯堡。）

　　「通常，航天飞机中的宇航员们在发射时所体验到的加速度都小于 2 G。实际上，这是被设计好的，因为我们希望有能力将平常人送入太空，」Stone 说道。「这一程度的加速度不会伤害你，但是，一旦开始体验高于 4 和 5 个 G 的加速度，情况就相当有挑战性了。」

　　宇航员们在火箭发射时背部紧贴座椅，所以所有的加速度都直接作用在了他们的胸腔。NASA 阿姆斯在 60 年代设计了一台20-G离心机，这些设施在90年代得到了更新。这是2006年4月关于这组设施的视频截图。

　　「火箭发射和下降期间，座椅角度是一个非常热门的话题。 G力会直接作用在你的胸腔上，那是最安全的方向，」Stone 说。「因为最好的解决办法是让你的血液都集中在你的背部，只要你健康并且没有怀孕。」

　　那是因为，就算使用优化后的座椅，转弯带来过多的G力也会导致血液在内动脉和血管里来回搅动。对宇航员来说，当他们起飞时，身体里的血液会从身体的前侧流向后方。极端的加速度让呼吸困呐、行动不便。宇航员们是在身体健康最佳的时候来处理这些状况，而战斗机飞行员会穿着抗重力服（G suits）来预防流动血液带来的中风或失去知觉。

　　Hyperloop One 和他们的竞争者 Hyperloop TransportationTechnologies 都说，公司最终的舱体会在急弯时减速，但是，减速多少还没有定论。舱体可能靠磁悬浮推进——同样的技术也被运用在了动车上。最快的商用动车，上海磁悬浮列车，其速度大约在 300 英里每小时。但是，在这个速度下，我们需要一个向内倾斜的半径为 4400 米的弯曲部分，来保证乘客们的午餐不会滑下桌子。相比之下，一辆 Amtrak 火车在最急转弯时所需要的距离，是前述半径距离的一半。所以，除非hyperloop 打算建造超大的弯曲部分，或者猛的减速，否则列车轨道就得相对的笔直。

　　紧急停车也面临类似的问题，因为急剧的减速会像加速一样对身体带来影响。正如《连线》杂志里所解释的，如果舱体运用了磁悬浮，那么，动力突然丧失只会让运动减速直到停止。 HTT 推出了反向推进器（reverse thruster）来减速。但是，突然停下来的后果，会比时速 70 英里车祸严重十倍。

　　除了拐弯和紧急停车之外，如果加速和减速引发的最大值介于0.1到0.3G，对平常人健康不存在影响，Stone 说道。他说，没听说什么研究表明，重复短暂暴露在高G 水平下会引发健康问题。

　　「一些可怜的商务人士每天都在天上飞，很明显那些重力水平不会导致什么问题，」Stone 说。

 

 

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