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一骑绝尘,驶向未来的高速轨道交通
——高温超导磁浮列车

2021-04-09王麟

科学大众 2021年7期
关键词:磁场

■文/王麟

同学们,你们认为在交通领域,哪种交通工具的速度最快?有同学会说,陆地上最快的交通工具是高铁吧;也有同学说,是飞在空中的飞机。在高速交通领域,高铁和飞机无疑是一对最有力的竞争者。在陆地上,高铁在时速160~400千米范围很难遇见竞争对手;而在空中,民用飞机在时速800~1 000千米范围也是称雄一方。

细心的同学会发现,在高铁和飞机各自“管辖”的速度范围之间,还有一个空当尚未被填补。那么,在时速400~800千米的速度领域,谁能担当大任呢?这就需要我们今天的主角——高温超导磁浮列车闪亮登场了。

2021年1月13日,世界首台高温超导高速磁浮工程化样车及试验线在我国成都下线启用。这台重达12吨的样车就像是漂浮在水面上的一片叶子,仅用手就能轻松向前推动,其时速则高达620千米,是我国自主研发设计、自主制造的,标志着高温超导高速磁浮工程化研究实现从无到有的突破。

“同性相斥”原理,让列车悬浮起来

为什么磁悬浮列车可以跑那么快,其实,这主要和同学们了解的两大知识点——电与磁有关。

磁悬浮列车跑得快的秘密之一,在于“电流的磁效应”这个原理。1820年,丹麦物理学家奥斯特在一个小伽伐尼电池的两极之间接上一根很细的铂丝,在铂丝正下方放置一枚磁针,然后接通电源,小磁针微微地跳动,转到与铂丝垂直的方向。这正是他苦苦求证的电流磁效应。此后,法国物理学家安培又通过大量的实验研究了电流间的相互作用,并且提出了著名的分子电流假说:磁性物质中,每个分子都有一段微观电流,每个分子的圆电流会形成一个小磁体。……

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