「雪國列車」在現實中能造出來嗎？

《雪國列車》是根據法國同名科幻漫畫改編, 由韓國著名導演奉俊昊執導的科幻電影，講述了這樣一個故事：

2014年7月，為應對全球氣候變暖，世界各國採取聯合行動，向大氣層中噴洒一種人工製冷劑。結果，製冷劑失去控制，造成全球氣溫驟降，冰河期提前降臨地球，數十億人在極短的時間裡死亡，只有少數人登上超級列車，成為倖存者。

《雪國列車》劇照

超級列車是現代工業的奇蹟。它的創建者維爾福自小喜歡列車，早早地就立下宏願，要永遠住在列車上。長大後，擁有億萬家產的維爾福全力以赴實現自己的夢想，將世界各地的鐵軌連接為一體，最終形成環繞地球的超級鐵路網，並建造了由永動機驅動的長達101 節的超級列車。誰知道，他的個人夢想竟然成為人類最後的避難所。

在電影中，超級列車繞著被冰雪覆蓋的地球不停地行駛，一直行駛了17 年，行駛到了故事發生的2031 年。那麼，這樣的超級列車在現有技術條件下能夠製造出來嗎？

製造有101節車廂的列車不成問題

先來看超級列車本身。漫畫原著中的列車有1 001節車廂，導演改編時認為那過於誇張，改成了101節。那麼，人類能夠製造有101節車廂的列車嗎？答案是肯定。

這裡需要先普及一個知識。列車有客貨之分， 兩者的運輸要求區別很大。一般而言，客車掛18~20節車廂，貨車掛50~60節車廂，但總有些地方會有更高的追求。

在我國的大秦線（山西大同-河北秦皇島）運煤專線上運行的重載列車，一次能運載20 000噸的煤炭。它最前面是一台SS4G機車，緊跟著102輛C80貨車， 然後是兩台SS4G 機車， 後面再跟著102輛C80 貨車，最後還有一台SS4G機車，總計就是4台機車牽引204 輛貨車，總長接近2 600米。

看到這個數字，你很驚訝吧？讓你更驚訝的還在後面， 2014年4月2日，大秦鐵路又試運行了30 000噸的重載列車，列車由4台「和諧」 號HXD1大功率交流傳動電力機車牽引，總編組達320輛， 列車總長3 971 米。這讓中國成為了世界上僅有的幾個掌握30 000噸鐵路重載技術的國家之一。

然而，大秦線上的運煤重載列車並不是世界最長的列車。

2001年6月22日，在澳大利亞西部的皮爾巴拉地區，開始運行由美國GE公司為澳大利亞BHP鐵礦公司研製的超級列車。這種世界上最長的列車由8 台機車牽引682輛貨車組成，長7 353米，能裝載82 000噸鐵礦石。因為拉得太多太重，速度就不夠快了，275千米的行程要用10個多小時才能完成，和騎自行車差不多。

澳大利亞運礦的重載火車

這樣看來， 製造101節的列車——即便不是貨運而是客運——應該是輕而易舉的事情。

比爾·蓋茨傾家蕩產也修不起環球鐵路

第二個問題，電影里說， 為了能夠使超級列車不停地運行下去，維爾福建造了長438 000 千米的環球鐵路，將幾大洲的陸地連接為一個整體。那麼，現實里這有可能嗎？這回的答案就有些遺憾了。

電影中的列車在環球鐵路上不停地飛奔了17 年

亞歐大陸是一個整塊，好辦；非洲好歹也有一小部分與亞歐大陸相連，但美洲呢？亞歐大陸與北美洲隔著一個白令海峽，不管是修跨海大橋，還是挖海底隧道，工程難度都非常高。如果不考慮技術問題， 就需要考慮資金問題了。

修建1千米鐵路需要多少錢呢？ 這個主要看（1） 在哪裡修？平原和大山的費用肯定不一樣，鋪設鐵軌的花費差不多，但架橋和打隧道的費用特別高，更不要說在青藏高原那樣的極端環境；（2）設計時速多少？時速100多千米的普通鐵路，跟時速350千米的高速鐵路要求不同，費用自然不同。根據一些公開的資料，最貴的鐵路1千米要1億元（人民幣）。我們這裡減半，做一個粗略計算，修1千米要5 000萬，那麼修建438 000千米的鐵路需要21 900 000 000 000元（自己數數有多少個零），省寫就是21.9萬億元。2014年的世界首富比爾·蓋茨擁有0.41萬億元，離建成環球鐵路所需的錢還差得很遠。看來，那維爾福可比蓋茨富裕得多。

全新建設的話難度很大， 那麼可不可以將現有鐵路改建呢？

現在，全世界正在使用的鐵路里程超過100萬千米，問題是，目前各個國家的鐵路其實是建設於不同時期，標準差距很大，單是軌距就有30多種標準。比如，我國採用1 435毫米的國際標準軌距，而前蘇聯採用1 524毫米軌距的「寬軌」， 因此，過往的列車需要採取換輪的方式，將車廂吊裝至各自軌距的車輪上進行轉換。這樣一來，改建現有鐵路的成本也不比新建鐵路少多少。

驅動火車的永動機也不可能造出來

既然技術不是問題，資金也可以忽略不計，我們先假設維爾福的超級列車和環球鐵路都能夠建成，但他還差最關鍵的東西， 那就是驅動超級列車前行的動力機車。電影中稱之為永動機。那麼，什麼叫永動機呢？

歷史上有不少人希望設計一種機器，這種機器不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功。這種機器被稱為永動機。

永動機的想法起源於印度， 公元1 200年前後， 這種思想從印度傳到了伊斯蘭教世界，並從這裡傳到了西方。偉大的藝術家、科學家和工程師達· 芬奇， 也曾投入了永動機的研究工作，但沒有成功。1475年，達·芬奇認真總結了歷史上的和自己的失敗教訓， 得出了一個重要結論：「永動機是不可能造成的。」在工作中他還認識到，機器之所以不能永動下去，應與摩擦有關。於是，他對摩擦進行了深入而有成效的研究。

17世紀和18世紀時期，人們又提出過各種永動機設計方案， 有採用「螺旋汲水器」 的，有利用輪子的慣性、水的浮力或毛細作用的，也有利用同性磁極之間排斥作用的。但是，所有這些方案都以失敗告終，無一例外。

1920 年出版的《Popular Science》雜誌，就曾做過關於永動機的選題

進入19世紀，隨著對熱力學的研究，科學家們認識到： 永動機是造不出來的，因為它違反了最基本的自然規律。

歷史上，關於永動機的騙局層出不窮。時至今日，依然有人聲稱利用某種不可知的原理製造出了永動機， 無一例外，都是騙局。當然，電影中所說的，能夠驅使超級列車一直在環球鐵路上行駛的永動機也是不可能造出來的。

在電影《雪國列車》中， 超級列車更多的時候是作為社會階層分化的象徵。原本在列車上的富人們成為特權階級住在頭等艙，花天酒地，還組建軍隊鎮壓車尾的貧民。住在車尾的人大多是災難發生時湧進列車的，現在他們生活在擁擠、骯髒與嘈雜的環境里，每天吃著沒滋沒味的蛋白塊，聊以維持生命。

貧富懸殊令車尾的貧民起來革命，在領袖柯蒂斯的帶領下， 他們開始了向車頭的進軍……他們不知道，最為殘酷的真相和結局在等待著他們。

（作者：蕭星寒；來自《科學大眾》）

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