8.不可思議的隧道

很久以前，在圣彼得堡出現了一本名為《自行滾動運行式鐵路（圣彼得堡——莫斯科）——科幻小說（三章，未完）》的小冊子。這本書的構思非常古怪，作者羅德內赫提出了一種無與倫比的設計方案，使那些喜歡研究物理學的人產生了濃厚的興趣。

他的設計方案是這樣的：挖掘一條長度為600km的地下隧道，這條隧道必須非常直，然后把俄國的舊都和新都連接在一起。如此一來，人類就可以第一次進行直線的旅行，而不是像往常一樣沿著曲線旅行了。（作者的原意是，我們建設的道路都是沿著呈弧形的地面建造而成的，所以沒有一條是直線，而他設計的隧道則是完全的直線。）

假如這樣的隧道能夠成功，那么它將具備這個世界上所有道路都沒有的一種神奇的特性：在這種隧道里行駛的車輛全都會自動行駛。我們不妨回憶一下剛才說過的連接地球兩端的豎井吧。從列寧格勒（即圣彼得堡——譯者注）到莫斯科的隧道跟它非常相似，它們之間唯一的不同是它的開掘不是沿著地球的直徑，而是沿著地球的一條弦。沒有錯，從圖45上我們能夠發現，乍一看這條隧道是水平的，僅憑自身的重力很難推動機車行駛。不過，我們這么想就錯了，如果，我們分別在隧道的兩端將一條地球的半徑線畫出來（半徑的方向是垂直的），就會恍然大悟，原來隧道跟垂直線的方向呈的不是直角。換句話說，隧道并不是水平的，它有略微的坡度。

圖45　列寧格勒——莫斯科的神奇隧道

任何物體在這樣具有坡度的隧道里，都會受到重力的作用，在重力的影響下，它們會順著隧道的底面反復地移動。如果我們將鐵軌鋪在隧道上面，火車就可以在不用燃料的情況下自己向前滑行，推動它滑行的是將火車頭替換成機車的自身的重力。一開始，火車移動的速度并不快，但是它的速度會變得越來越快，用不了多長時間，我們會發現，它達到的速度，足以受到來自隧道中的空氣的阻力影響。

我們先避開阻礙火車前行的空氣不談，它的存在致使很多奇思妙想無法成為現實，我們還是接著聊聊這列火車是如何運行的吧。火車抵達隧道盡頭時的速度比滑膛而出的炮彈的速度快很多！火車在這樣的速度下行駛，甚至能夠一直跑到隧道的另一頭。不考慮摩擦作用的話，我們可以刪除句中的“甚至”一詞，因為這列從列寧格勒行駛到莫斯科的“無頭”火車，完全可以自動行駛。我們經過計算得出結論，火車在這個隧道里行駛一趟的用時等同于物體在無底豎井里墜落一次的用時，都花費了42分12秒。最讓人感到不可思議的是，花費的時間跟隧道的長短沒有直接關系，無論是從莫斯科到列寧格勒，還是從莫斯科到符拉迪沃斯托克或是墨爾本，花費的時間都是相同的。

如果我們把火車換成別的車，例如檢道車、馬車或是汽車會怎么樣呢？結果是一樣的。這樣的道路真是太奇怪了，道路本身不移動，但是在上面行駛的車輛卻能自己從一端跑到另一端，而且還具有超快的速度！