12月29日 [今天是星期幾？ ] 430公里/小時的驚人速度－上海超高鐵開啟「無摩擦出行」新紀元，開啟超級高鐵的未來。

2003年12月29日，人類遷徙史上的一個「奇點」在上海浦東國際機場的角落開始上演。

上海磁浮列車（上海磁浮列車）已開始商業運營，30公里長的試驗線路僅需7分20秒即可運行。
列車啟動後不久，當車廂內的數位速度表顯示時速達到430公里時，乘客們感受到的不僅僅是速度帶來的興奮，還有一種漂浮感，彷彿擺脫了與地面的摩擦——這種摩擦支撐著人類的活動，同時也束縛了人類數千年。

鋼輪在鋼軌上滾動時，不可避免地會產生能量損失和振動。然而，這列由德國工程師構思並在中國投入使用的列車，利用電磁鐵的力量將車體抬升僅10毫米，從而避免了與地面的物理接觸。這標誌著「地面行駛的飛機」的誕生。

至今已過20多年。
我們不禁要問：「為什麼全世界還沒有遍布磁浮列車？」這項技術固然神奇，但仍有一個看不見卻又巨大的障礙：空氣阻力。

然而，創新的火焰並未熄滅。上海快速交通開創的「零摩擦」概念，如今已傳承至伊隆馬斯克等人提出的「超級高鐵」（真空管列車）計畫。

今天，我們將從2003年的上海開始，揭開科技發展的家族樹，展現人類如何不斷克服「摩擦」。這並非講述過去鐵路的故事，而是探索未來城市連結方式的旅程。

一艘能在陸地上飛行的船：德國的創新技術“Transrapid”

當我們想到「火車」時，我們會想到鐵軌接頭的叮噹聲和震動，但上海高鐵上既沒有這些也沒有。

該系統的核心是德國開發的電磁懸浮系統（EMS） 。與日本中央新幹線使用的超導磁浮（透過斥力懸浮）不同，Transrapid 使用的是吸引力。

運作方式如下。
車輛底部呈U形環繞導軌，將其緊緊抱住。這個「抱爪」內裝有電磁鐵，利用強大的磁力將軌道後方的鐵質定子向上拉起。

然而，如果它們完全粘在一起，它們就不會移動。電腦控制每秒調節電磁鐵的電流超過 10 萬次，以保持10 毫米（1 公分）的恆定間隙。

創新之處在於：
車輪、車軸、齒輪箱、架空線受電弓——傳統鐵路中所有「易損件」都被取消了，理論上，這大大降低了維護成本，並實現了平穩、無噪音的加速。

2003 年的那一天，在上海開始移動的不僅僅是一列火車，而是一種巨大的「數位移動性」 ，電子控制取代了機械工程。

無形的「空氣」之牆－500公里/小時的極限

由於沒有摩擦力也沒有重力，Transrapid 的速度應該比其他交通工具都快。但一旦速度達到 400 公里/小時，殘酷的物理定律就會立刻來襲。

這就是「空氣動力阻力」。

速度越快，空氣阻力越大，就像混凝土一樣。空氣阻力（ _Fd ）的增加遵循以下物理定律：

F _d ∝ v ²

換句話說，如果速度 ( v ) 加倍，空氣阻力將增加四倍。更嚴重的是維持該速度所需的「功率」。由於功率取決於“阻力乘以速度”，因此能量消耗基本上與速度的立方成正比。

• 從300公里/小時（新幹線）
• 最高時速可達430公里/小時（上海磁浮列車）

速度提高 1.4 倍，克服空氣阻力所需的能量就會增加近 3 倍。

上海捷運的教訓很明確。
“無論懸浮技術多麼先進，只要是在大氣層中旅行，以超過 500 公里/小時的速度在地面上旅行的能源效率都太低，是不可行的。”

至此，人類面臨的挑戰進入了下一個階段。 「漂浮」本身已經不夠了。那麼，如果我們能徹底消除「空氣本身」呢？
這個理念是通往現代超級高鐵概念的關鍵。

將接力棒傳遞給超級高鐵：埃隆馬斯克的“管道夢”

2013 年，在上海發射 10 年後，特斯拉和 SpaceX 的領導人馬斯克在網路上發表了一篇題為「超級高鐵 Alpha」的論文（白皮書）。

提出的解決方案出乎意料地簡單。
“如果空氣讓你感到不舒服，那就把空氣放掉。”

這就是「超級高鐵」的基本概念。
上海Transrapid公司驗證的「磁浮（零摩擦）」技術是在減壓管路（空氣阻力幾乎為零）內實現的。這完全顛覆了傳統概念，就像把地面車輛開到外太空運行一樣。

透過將管內的氣壓降低到標準大氣壓力的約 0.1%，空氣阻力會大幅降低，理論上可以達到1,000 至 1,200 公里/小時的速度——甚至超過了飛機的速度——而消耗的能量卻少得多。

上海的高速鐵路並非“失敗之作”，而是向世人展示了高速地面交通所需的物理條件——“消除摩擦和空氣阻力”——的重要一步。如今，這項技術已跨越國界，傳承給了矽谷的創業精神。

參與者有哪些？現代「零摩擦」新創公司的領導者

目前，全球正圍繞馬斯克提出的理念展開一場研發競賽。尤其值得注意的是以下幾家公司，它們正透過吸取以往經驗教訓，逐步接近「落地」。

哈特超級高鐵（荷蘭）——誰控制了“分支”，誰就控制了網絡

僅僅速度快並不足以取代鐵路。他們開發了一種名為「超級高鐵車道切換」的技術，可以在高速行駛過程中進行車道切換（分支）。這使得建造類似地鐵的複雜網路成為可能，而不僅僅是從A點到B點。他們也與歐盟委員會合作，引領這項技術的標準化進程。

中國航太科技集團公司（CASIC）－重燃上海夢

中國並沒有浪費上海磁浮列車的經驗。中國航太科工集團（CASIC）——一家國有航太企業——目前正在推進「高速漫遊車」項目，該項目結合了磁浮和真空管道技術。該公司已公開表示，將在2024年的示範測試中達到623公里/小時的速度，並最終目標是未來達到1000公里/小時甚至4000公里/小時。

中國曾經進口德國技術，如今卻試圖利用自己的國產技術成為「真空管列車」領域的領導者，這一事實顯示了創新霸權的歸屬。

我們為何不放棄速度

從現代視角來看，2003 年 12 月 29 日在上海投入營運的列車可能看起來像是一種「能源效率低下的過渡性技術」。

但當時，人類確實掙脫了重力的束縛，而現在，新一代的工程師正試圖掙脫大氣層的束縛。

如果超級高鐵成為現實，從東京到大阪只需20分鐘，從倫敦到巴黎只需30分鐘。這不僅會縮短旅行時間，也意味著城市將會融合，國界將失去意義，地球本身的體積也將顯著縮小。

“底層還有很多空間。”
物理學家理查德·費曼曾談到奈米技術的潛力，這同樣適用於交通運輸：一旦消除摩擦和空氣阻力，一個我們尚未體驗過的純粹速度的世界就會展現在我們面前。

那扇門是什麼時候打開的？
歷史學家一定會記載，這一切始於2003年的上海。

[資訊]

這是與本文相關的組織/項目的官方網站。

上海磁浮運輸發展有限公司（SMTDC） （外部）
這是上海磁浮列車（上海磁浮）的營運公司，也是本文的主角。在其官方網站上，您可以找到諸如營運時刻表、從德國引進的磁浮技術概述以及該服務自2003年首次開通以來的記錄等資訊。

哈特超級高鐵（外部）
文章中介紹的這家總部位於荷蘭的公司是超級高鐵研發領域的領導企業。該公司正與歐盟委員會合作，進行其獨特的「車道切換」技術的示範實驗，並已發布了具體的社會應用路線圖。

中央新幹線（JR東海） （外）
本計畫採用日本獨有的“超導磁浮系統”，與上海的“普通導磁浮（德國方法）”不同。其目標是實現500公里/小時的商業營運速度，使其成為了解世界各地磁浮鐵路現狀的重要對比案例。