直達的鐵路

如果你站在火車站靜止的月臺上，從它旁邊飛過一輛快車，那么你要跳進運動的車廂中，當然是很困難的。但是想象一下：如果在你腳下的月臺也是運動的，并且其速度和方向與火車一樣。那時候你要上車還會很困難嗎？

一點困難也沒有：你是那么平穩(wěn)地走進去，就像火車沒有運動一樣。既然你和火車都是以相同的速度和方向運動，那么對你來說，火車就等于是完全不動的。不錯，車輪是在旋轉(zhuǎn)，但是你會感覺它們是在原地旋轉(zhuǎn)。嚴格地說，我們通常認為的一切靜止的物體，例如停在車站的火車，其實是和我們一起圍繞著地球軸心運動，同時又圍繞著太陽在轉(zhuǎn)；但是實際上，我們可以不計算這些運動，因為它們一點兒也沒妨礙到我們。

所以，我們完全可以建造出這樣的火車站，使火車經(jīng)過它的時候不必停下來，而旅客們還可以安靜地上車下車。

在展覽會中經(jīng)常使用這種設備，目的是為了使參觀者能夠方便快捷地參觀陳列在展臺上的各種陳列品。會場兩頭的廣場，是用一條類似無限軌道那樣的鐵道連接在一起的，參觀者能夠在任何時間、任何地點上車下車。

這種有趣的設備見附圖。如圖4所示，字母A和B表示會場兩頭的車站。每一個車站上面都放著一塊圓形的靜止的平臺，周圍圍著一圈大轉(zhuǎn)盤。兩個車站的轉(zhuǎn)盤外圈有一圈鏈索，一節(jié)一節(jié)的車廂可以掛在鏈索上。現(xiàn)在請你注意一下轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時的情況。車廂圍繞著轉(zhuǎn)盤開動的速度，同轉(zhuǎn)盤外緣的速度一樣。因此，參觀者能夠毫無危險地從轉(zhuǎn)盤上走上或者離開火車。走出車廂，參觀者沿著轉(zhuǎn)盤可以走到中心，一直走到那塊靜止的平臺上；而從轉(zhuǎn)盤內(nèi)緣走到靜止的平臺上已經(jīng)不是什么難事了：因為在這里，圓的半徑已經(jīng)很小，圓周速度非常小2。到達里面不動的那塊平臺以后，參觀者只要過橋走出車站就可以了（圖5）。

圖4　A站和B站之間不停頓的鐵道設備。車站設備在下圖中表示。

圖5　不停頓的鐵道站。

火車不經(jīng)常在車站停車，可以節(jié)省大量的時間和能量。例如城市里的有軌電車，大部分時間和差不多三分之二的能量，消耗在電車駛離車站時候逐漸加速的運動和停車之前不斷減速的運動上3。

在火車道上即使不使用專門的活動月臺，也可以使乘客在火車開著的時候上車和下車。想象一下，特別是快車經(jīng)過普通不動的車站，我們希望它不停下來也能在這里讓新乘客上車。可以讓這些乘客暫時跳上停在并行軌道上的另一列火車里，開動這列火車，讓它向前行駛，改變它的速度，直到它與快車速度一樣。當兩列火車并列行駛時，它們是相對靜止的：搭上足夠的踏板，連接兩列火車的車廂，乘客們就可以從輔助車廂平穩(wěn)地走上快車。這么一來，列車到站的時候就用不著停車了。