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时速4000公里,这的确不是科幻,这是科盲

2017-09-02 圈子图卦



时速4000公里是什么概念?


歼10战机的1.5倍;

声音空气传播速度的3倍;

DAP92式手枪子弹速度4倍;

现有先进民航客机速度的5倍;

正在运行的高速动车速度的10倍。

 

如果坐上高速飞行列车,北京到上海,只需30分钟。


上午约个女网友,当天早上出发两人能喝个咖啡。

 

消息一出,马上引发十八路诸候的各种骄傲放纵。


当然也有质疑:又是熟悉的套路,全是为了那点科研经费。


一开始还以为是谣言,后来到“中国航天科工”微博上看了下,的确是官方发布的消息。


到底是满嘴跑火车,还是科学家在实证梦想。


无关立场,从技术角度来讨论这个问题。





01


加速度问题




所有人工高速行驶工具,必须考虑加速度问题。


排除物理约束,加速段最少得5分钟,减速段还得5分钟,瞬间上4000公里?中国航天科工的哪位领导不要命了,要不让领导先坐。


有些人坐个过山车都会坐出心脏病来呢,那普通人能承受多大的加速度呢?


人体的胸腔保护着心脏免受撞击的伤害,它的保护功能在现代科学技术的发展下却日趋脆弱。在达到一定程度的加速度时,胸腔也根本起不到保护的作用。


横向加速会因为对人体施加不对称力而对人体造成伤害。根据《大众科学》最近刊载的一项研究表明,14个g的加速度可以让人的器官分离,而2.7到7.6个g的加速度可以让人昏迷。以普通人对加速度的承受力(舒适度感觉),超过1.2G就非常不舒服。


那贴地飞车从0到4000Km/H,加速度是多少?人体结构能否承受,我们来计算一下一个最简单的加速度的问题~


题目:以京港线为例,从北京到香港约2000公里,所花时间60分钟,中间设立3站,也就是每站15分钟,每站15分钟包括启动和制动时间。计算在启动和制动期间的火车加速度。


等加速度五个公式,每个公式都取其中四个量来运算:(其中Vo^2=初速平方,以此类推)

S=Vt^2+a(t^2)/2

Vt=Vo+at

S=(Vo+Vt)*t/2

Vt^2=(Vo^2)+ 2aS

 

我们可以计算出加速度大概是1.6G。


很大一部分人的心脏可能受不了,还是让尊敬的领导先坐吧。


对于这一点的物理学置疑,飞行列车项目技术负责人毛凯也解释到:飞车在加速时将按照人体承受能力,加速度不能太高,一直加速到巡航速度(或最高速度),减速也是一样。


可见这的确是个问题。





02


地球曲率问题




此次谈到的真空管磁悬浮,其实在2010年媒体就报道出来,当初说的是10万公里每小时,院士们显然连地球曲率都没考虑进去!也是服了。多年以后降低至2万公里,今年降到4000千公里,明年的数据,等到明年再说吧。


为什么要考虑地球曲率,举个例子,北京到香港并不是一个标准水平面,北京的纬度是北纬39°54’,香港的纬度是北纬22°18’,跨过了纬度17°36’,这是一条弧度不小的曲线了,志玲姐姐的臀部曲线都达不到这个水平。


平面曲线的曲率是密切圆的曲率半径的倒数,空间曲面的曲率更加复杂。用切西瓜打个比方,在西瓜上选定一个点,垂直西瓜曲面切下去,切出来的切口曲线的曲率,就是西瓜曲面上该点的曲率。然而你在对准该点的时候,可以让刀面顺着西瓜花纹或横着西瓜花纹等等,所切出来的切口曲线也就不一样,曲率也就不一样,所以曲面某个点上的曲率有两个主曲率。


回到火车铁轨上。水平不倾斜的弯曲铁轨,就是一个平面,选定铁轨面上任意一点垂直切下,无论刀面方向怎样,切口都是直线,即曲率为零。而倾斜的弯曲铁轨,是倒立的圆台的侧面,选定铁轨面上任意一点垂直切下,切口是直线,曲率为零,刀面横着枕木,切口是曲线,曲率为正。



两个城市之间有这么大的曲率,而速度这么快,需要很大的转弯半径,线路必须几乎呈直线布局,非常困难。飞车每时每刻都在产生巨大的离心力,如果不考虑这一点,搞不定就飞出了太阳系。4000km/h都快跟上地壳曲率啊,而且必须沿着地表跑,曲率一旦转不过来,直接钻透地壳里了。





03


关于安全

有点心慌慌




虽然有生之年可能都坐不上这飞车,但大家还是表达了自己的担忧。

观点1:时速4000公里,每秒1111m,只要路的任何地方修歪了1cm,自己撞死也就算了,不要祸害路边的花花草草啊。

观点2:原谅我想的却是这要是翻车了,都不知道自己掉在哪个城市。

高速飞行列车的安全的确非常重要,出了事就是一枚巨型洲际导弹。
 
利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力,通过磁悬浮减小摩擦阻力,这也是为何称为飞行列车的原因,因为磁悬浮可以让列车离地飞行。骤停真的是一个难以想象的可怕问题,它的速度可是超过了4倍子弹,地球上有什么物理能挡得住这一击。另外,真空中车体不允许发生一丁点破损,人体无法承受体内外巨大的压力差。人类历尽千难万苦,攻破了超音速飞行难题,但是“音障”后面又遇到意想不到的“热障”难题。而飞行列车还有更多值得担忧的技术问题,无论是电磁驱动还是巨型场所的封闭真空,若想商业应用还有很长的路要走。如果科学界把它当作一个技术高标,每个人都必须尊重这种豪情,但如果只是为了科研话题搬出“一带一路”来进行忽悠的话,那还是先让忧郁的350码的高铁提升到400码,这个比较实在。

再说了,速度那么快干嘛,花这么多钱,屁股还没坐热就要下车,太不划算了。




【延伸阅读】一线城市白领新焦虑:月入过万不再有竞争力 








注:月薪过万,对一线城市来说稀松平常,现在也正成为二三线城市的常态。而从纳税申报人数、汽车保有量两个方面看,都证明人口主流收入水平即将大幅提升。原文约4000字,虎嗅整理摘编出其中最扎心的2000字。

月入过万似乎是个高薪的门槛,但在一线城市,月入过万已经成为常见的收入水平。那么中国究竟有多少月薪过万的人呢?从纳税申报人数上就可窥见一斑。

我国2005年12月19日国务院公布修订的《个人所得税法实施条例》规定,年所得12万元以上的纳税义务人,在年度终了后3个月内到主管税务机关自行办理纳税申报。

2006年,第一年实施自行纳税申报,国家税务总局副局长孙瑞标在2007年的会议上披露预计将有500万申报人,但申报期结束后,申报的人数实际只有163万人。

2010年,全国申报人数变成了268.9万人。4年时间增加了超过100万人,平均每年增加25万人。占人口的比例大约为0.2%,即每500个人有一个人月入过万。到2011年,申报人数变成了315万人,增长了17.1%。

到了2017年,根据中国自主申报个税人数,我们可以得出一些有趣的结论。

二三线城市月入过万群体猛增40%-50%

2017年,主要二、三线城市的个税申报人数暴增。

成都市个税自主申报人数为22.45万人,比2016年的12.5万人猛增80.2%。

而青岛市共有12.17万人进行2016年度个税申报,比上年增加约4万人,增长46.99%。这个数字在2014年还只有6.47万人,三年时间,月入过万人数增长近一倍。

长沙市地税局共受理2016年年所得12万元以上个人所得税自行纳税申报10.7万人,较上年有较大幅度增长,增长高达48.33%。

南宁市共有3.8万人进行2016年度个税申报,同比增加1.1万人,增长44.54%。

而值得注意的是,兰州和武汉收入过万人口增速均超过了100%。

2017年,兰州市个人所得税自行申报人数4.6万人,同比增加2.8万人,增长152.90%,申报人数创其历年之最。武汉市申报人数是21.7万人。在2015年,武汉市申报人数只有8.7万人,2016年才刚刚突破10万人,2017年就突破了20万,实现100%的增长。

小城市的逆袭

各种北漂、沪漂、深漂,总是感慨家乡回不去。原因很简单,家乡很难找到高收入的工作,或者说找不到类似岗位的工作。但现在,小城市的高收入人口也在逐渐增多。

湖北省荆州,2017年所得12万元以上个人所得税自行申报人数达到1万人,自2007年开展该项工作以来,首次突破万人大关。

山东省临沂市,2017年临沂市共受理年所得12万元以上个人自行纳税申报2.1万人,同比增加1.2万人,增长120.02%。

而一些印象中完全是贫困地区的小地方,例如湖南省邵阳市,2017年累计有5824人进行年所得12万元以上个人所得税自行申报,同比增加1213人,增长26%。

月薪过万人数即将爆发式增长




月薪过万的人口具体有多少呢?从近年来惊人的增速来看,2017年全国个税自主申报人数预计超过千万,有可能在1500万人左右。




而这1500万人自主申报纳税人数占我国总人口数不过区区1.1%不到。但这能反映中国的现状和发展趋势。



假设我们按照中国月入过万的人数有3000万计算(自主申报个税的人数翻一倍),占全国人口13.8亿的确只有2%多点。但是,2016年全国实际就业人数为7.76亿人,这个3000万人占到了就业人口的3.87%,这个比例是不是有点可观了?

中国大部分人的收入是集中到某个区间的,目前来看这个区间在不断上移,一旦有一天这个主流区间开始达到万元,中国月入过万人数就会瞬间暴增。




移动电竞用户收入就是国民收入的一个缩影,八千至一万元这档只占比7.6%,而五千至八千之间则达到24.4%。一旦有一天这个主流收入区间接近万元水平,中国月入过万人数就会爆炸式增长。


那么这一天什么时候到来呢?你如果居住在城市里面,这一天到来的时间很快了。

我们就以简单的私人汽车保有量为例子。

2015年底,中国有1.2亿辆私家车。到了2016年底,这个数字变成了1.5亿辆。仅仅在去年一年,就有2200万中国人第一次拥有了私人汽车。考虑有人同时买两辆车自己一个人换着开,我们可以合理的估计,仅仅在去年一年之内,就有2000万中国人第一次拥有了私人汽车。

到了2017年6月底,这个数字变成了1.6亿辆,半年的时间又增加了1000万辆。换句话说,在2017年的上半年,每天有5万多中国人第一次拥有了自己的私人汽车,这是多么快速的变化!

事实上,中国买得起私家车的人远不止1.6亿人,不少城市现在处于汽车限购状态,购买力实际上被严重压制了。

2017年,中国有49个城市的汽车保有量超过100万辆,23个城市超200万,6个城市超300万辆。根据中国卫计委2015年的报告,中国家庭平均人数为3.35人,1.56亿辆私家车意味着粗略估计有5.23亿人的家庭有了汽车。

虽然中国存在一些月工资两三千的人,但这个群体的人数在不断减少。把月入两三千元当成中国长期的主流,看不到中国正在发生的快速变化,那就大错特错了。

如果你是一个年轻人,你整天生活在中国人都只挣两三千元工资的幻觉里面,完全看不到每一天都有大批中国人跨入月入过万,跨入有车阶级的行列,看不到中国低收入人群在迅速减少,对你自己有害无益

如果今天还有中国企业,看不到中国产业升级和消费升级的大趋势,不是去做精品,而是成天想着如何搞低成本的低端货,这样的企业十有八九没有前途

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