从前,列宁格勒(今圣彼得堡)出现过这样一本书名很古怪的小册子,叫《彼得堡和莫斯科之间的自动地下铁道。一本还只写成三章、未完待续的幻想小说》。这本小册子的作者提出了一种巧妙的设计,当时凡是爱好物理学上奇妙现象的人都对这个设计很感兴趣。
他的设计,“正好是挖掘一条600千米长的隧道,把俄国新旧两个首都借用一条笔直的地下线路连接起来。那么,人类就第一次有可能在笔直的大路上行走,而不用像从前那样走曲折的道路了”(作者的用意是,我们全部的道路都是沿着曲折的地面建造的,所以全都是呈弧形的,而他设计的隧道却是笔直的,是顺着一条弦行走的)。
这种隧道要是真的可以开凿成功,肯定会产生一种世界上任何道路都没有的奇异的性能。这种性能就是无论什么车辆在这种隧道里都可以自己行动。让我们回忆一下不久前说过的贯通地球的无底洞。从列宁格勒(今圣彼得堡)到莫斯科的隧道也是这样的一个无底洞,只是它不是顺着地球的直径,而是顺着地球的一条弦开凿的。
确实,在你看图46的时候,你能感觉这个隧道是水平的,火车肯定不可能借用重力在里面行驶。然而这只是你的错误的感觉:你可以想象朝向隧道的两头画两条地球的半径(半径的方向就是竖直线的方向);这个时候你就能看得出来隧道并不和竖直线的方向形成直角,也就是说不是水平的,而是歪斜的。
图46 如果在圣彼得堡和莫斯科之间挖通一条隧道,那么火车不需要蒸汽发动就可以行驶到那里,并且在自身重力下返回。
在这样歪斜的隧道里面,一切物体都能在重力的作用下来回移动,并且经常紧贴着隧道的底部。要是在隧道里面建造铁道,那么火车就可以在里面滑行:车自身重量取代了火车机车的牵动力量。最初,火车走得很慢。后来自动火车的速度就会越来越快;没多长时间速度就可以达到不可估量的大小,让隧道里面的空气能很明显地阻碍着火车的运动。目前让我们暂时忘却这类空气的屏障物——正是它让我们的很多诱人的规划没有办法变成现实——而持续探索火车的行驶。火车在快到隧道中点的时候,就达到了超快的速度——要比炮弹还要快上几倍!如此的速度几乎能够让火车一直行驶到隧道的另一端。倘若没有摩擦力,那就连“几乎”这两个字也根本用不到了:火车不需要火车机车,会自己从列宁格勒(今圣彼得堡)行驶至莫斯科。火车这么行驶一次所需要的时间,同物体穿越顺着地球直径开凿的无底洞所需要的时间是一样的:42分12秒。很神奇,时间的长短居然和隧道的长短是没有关系的;从莫斯科到列宁格勒,从莫斯科到海参崴,或者从莫斯科到墨尔本,都需要相同的时间。
任何别的车辆——摇车、马车、汽车等——所需要的时间也都是相同的。这种童话式的道路其实不像童话里面讲述的那样它自身会移动,然而全部的车辆却能在它的上面自动地飞奔,用不可估量的速度从一端飞奔到另一端!
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