高温超导磁悬浮车：秒速800米奇迹！【陈荣专栏-25】
文 / 陈荣，微信号：chenrong671170
本周的最火科技，当属西南交通大学邓自刚博士团队正在研究的高温超导磁悬浮车。
怎么个火法？速度！按照研究团队的测算，在理想环境中，高温超导磁悬浮车的速度最高可达到每小时3000公里。
这是什么概念，先来做个简单的数学换算，每小时3000公里相当于每分钟50公里，再往下就是约每秒钟833米。
再来做个对比，空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为每秒340米，也就是说，这货的速度是音速的2.45倍！
再来一个更具体的对比，我国现在的京广高铁，全程2298公里，最快一趟车跑完要7小时59分钟，如果换成高温超导磁悬浮车，只需要不到1小时！
各位看官有何感想？牛叉？骗子？想骂街？别激动，我们先来看下这高温超导磁悬浮车到底是个什么玩意儿。
（图1、超导磁悬浮）
高温超导磁悬浮，字面上一个词，其实技术分解开来有两部分，一是超导磁悬浮，另一是高温超导。
要解释清楚超导磁悬浮，又必须从基本的超导开始。所谓超导，就是某些导体在一定温度条件下电阻会降为零的性质。
电阻没了有什么好处呢？电流流过这种没有电阻的超导导体的时候就不会发生热损耗，畅通无阻地形成强大的电流，从而产生超强磁场。
这种超强磁场的排斥力，就能够用来实现列车之类物体的悬浮状态。如果小时候玩过磁铁，那么你肯定知道这种状态是什么样子。
至于另一个技术高温超导，是相对低温超导而言的。当然，这个高温，不是我们平常生活中感受的高温。
前面说了，超导现象需要一定温度条件，这个温度，实际上是需要零下269摄氏度的低温，像日本东京到大阪的磁悬浮新干线，是通过液氦来实现这个低温环境。
而邓自刚博士团队使用的高温超导磁悬浮，是选择零下196摄氏度的液氮来实现超导的温度条件。虽然也够冷的，但比起零下269，已经“温暖”了不少。
（图2、载人高温超导磁悬浮环形实验线）
了解了基本原理，我们再来看看，高温超导磁悬浮车的秒速真能超过800米，达到将近3倍音速？
上图是邓自刚博士团队搭建的国内首条载人高温超导磁悬浮环形实验线，全长45米，罩着一层由钢架和有机玻璃做成的全封闭管道，像一颗透明的胶囊。
配套的磁悬浮原型车可供一人乘坐，车上有数百块超导材料，每块材料自重200克，能悬浮支撑20公斤重量。
实际上，邓自刚的两位导师王家素和王素玉在2000年底就已经研制出类似的高温超导磁悬浮车。邓自刚的改进，在于把导师们当时的直线行驶车，升级到了环线行驶车。
但这也正是限制车速的重要原因。邓自刚团队做过的实验显示，由于环线的弯道半径只有6米，转弯会严重降低车速，所以磁悬浮原型车的空载最终速度，只有每小时50公里。
（图3、超导磁悬浮车）
而要达到每秒833米，每小时3000公里的超级速度，除了需要尽量接近直线的转弯半径，还需要另一个苛刻的条件，真空。
因为当列车时速达到400公里以上时，超过83%的牵引力会被浪费在抵消空气阻力上。在此情况下，想要获得超高速，最好的办法就是让列车在近乎真空的环境中运行。邓自刚团队搭建的全封闭“胶囊”管道，也正是为接下来的真空测试做准备。
如果真空测试成功之后，接下来，想要在交通运输上实现这个超高速，则还需要跨越更巨大的技术和成本障碍。
比如时速达到3000公里的超高速车，对人体、车轨、车体材料的抗压能力都会提出更高的要求，相应的真空管道建设和维护成本最开始也会高得难以想象。
但未来必来，明朝士大夫万户点着鞭炮想要飞上天的时候，肯定不会料想到现在可以坐着飞机上天，现在看似天方夜谭的事情，兴许某一天就会再平常不过。
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