点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:科普月·大家谈|让高铁知识在通俗的轨道上“飞驰”
首页> 光明科普> 图文 > 正文

科普月·大家谈|让高铁知识在通俗的轨道上“飞驰”

来源:光明网2025-09-24 10:48

  编者按:

  2025年9月是首个“全国科普月”。光明网特别推出《科普月·大家谈》栏目,邀请广大科技工作者、科普工作者分享科普故事、探讨创新路径、展望美好未来,为新时代科普高质量发展献智献策。(欢迎赐稿:[email protected]

  【科普月·大家谈】

  作者:周伟(中国铁道博物馆正阳门馆副馆长)

  中国高铁以其卓越的科技实力、庞大的运营网络和深远的社会经济影响,成为世界交通领域一张闪亮的“中国名片”。作为铁路文化宣传的重要科普窗口,中国铁道博物馆肩负着一项关键使命:如何将尖端的铁路科技,以通俗易懂的语言传递给普通大众?这对我们铁路科普工作者而言,既是一项专业考验,也是一项值得深入探索的课题。

  铁路科技涵盖广泛,既包含基础的物理、化学知识,也涉及空气动力学、流体力学、材料学、地质学、气象学、量子通信、物联网、大数据等前沿科技领域。将如此多元的专业内容“翻译”成大众熟悉、易理解的语言,正是科普工作的核心挑战。我们从理解科学原理出发,把复杂技术转化为生动讲述,逐渐积累了一系列有效的科普经验。

  大家熟悉的京张铁路,是中国首条不使用外国资金及人员,由中国人自行设计,投入营运的铁路。很多人知道“人字线”“之字线”时,却不知道由于山高路陡,“人字线”的线路坡度达到33‰。看到这里,你肯定会问,这是什么意思?那么在讲解时我们就会说,33‰坡道意味着行驶一千米高度要升高33米,而33米则相当于十层楼高。

科普月·大家谈|让高铁知识在通俗的轨道上“飞驰”

  在讲到茅以升与钱塘江大桥时,谈到大桥的建造难度,我们也会结合实际情境来做讲解:由于钱塘江大潮的潮起潮落,河床底下的流动泥沙又厚又多,很难打桩。针对钱塘江特殊环境,中国工程师创造了“三法宝”——用高压水柱冲开泥沙插木桩的“射水法打桩”、用600吨铁箱围出无水空间施工的“沉箱法建墩”、借助潮汐涨落用浮船运钢梁的“浮运架桥梁”,让复杂工艺变得清晰可感。

科普月·大家谈|让高铁知识在通俗的轨道上“飞驰”

  随着科技的进步,高铁已经融入了我们的生活。由于高铁科技含量更高、涉及知识面更广、专业性更强,需要我们全方位深入研究科学原理。因此,在科普过程中要更加注重语言的准确性和表达的合理性。

  比如,在被问及350公里/小时到底有多快时,我们会比喻说:“世界上最快飞人百米冲刺时间为9.58秒,350公里/小时的高铁,一秒运行约100米(97.2米),比他的速度快了十倍。”

  而说到高铁的平稳性时,我们也会举例。北京到上海全长1318公里,由43万块轨道板铺成,这些轨道板生产误差仅为0.15mm,比一根头发丝还细。轨道板上的钢轨为无缝钢轨,在1318公里的长度上,左右误差不超过0.2毫米,上下误差不超过2毫米,从而将倒立矿泉水和立起硬币的平稳感具象化。

科普月·大家谈|让高铁知识在通俗的轨道上“飞驰”

  多年的科普经历,我发现大众最感兴趣的还是动车组的“心脏”,也就是牵引变流器的核心IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。我们经常比喻IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是个“智能开关”,通过一分钟几万次甚至十几万次的动作,把交流电变为直流电,再把直流电变为交流电,让动车组加速、减速或制动停车。

科普月·大家谈|让高铁知识在通俗的轨道上“飞驰”

  高铁的健康监测也充满着智慧,每一列动车组上安装了2700多个传感器,实时监控高铁的“身体状态”,一旦发现异常,智能系统会自动报警,会自动把信息传给司机、车站和维修部门,显示故障处理办法,如果动车组出现严重问题(信号异常、超速、车辆故障、线路异常、紧急制动触发、警惕装置超时)就会自动停车。

  不仅如此,高速综合检测列车更是厉害。因动车组身上涂有黄色,被车迷称之为“黄医生”。“黄医生”只要从线路上跑一趟,就可以知道轨道、接触网、信号等有没有问题,能够对高速铁路进行轨道几何状态、动力学、接触网、信号、ATP、无线通信、线路环境等进行周期性检测。

科普月·大家谈|让高铁知识在通俗的轨道上“飞驰”

  从蒸汽机车到内燃机车,从电力机车到动车组,从铁路线路施工到桥梁建造技术,从车站站房到高科技的高铁站,从供电系统到接触网材料,从车机联控系统到调度指挥系统,从智能服务到12306系统,从人工智能、物联网到大数据、量子通信,从高铁智能建造到自动驾驶、智能调度和远程监控,从沪苏通长江公铁大桥(主跨千米级公铁两用桥)到新八达岭隧道车站。中国铁路建设攻克了软土、高寒、岩溶等复杂地质条件下的建造难题,创造了多项“世界之最”。

  面对如此广阔的科普内容,我们仍在不断学习和总结,力求用最亲切的语言,持续将这些硬核科技转化为大众听得懂、感兴趣的知识,让铁路科学走进更多人的心里,让更多人读懂中国铁路的力量。

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • “核心价值观百场讲坛”走进江苏南京

  • 舰耀香江:人民海军舰艇赴港影像志

独家策划

推荐阅读
在6月27日举行的首届西部商业航天大会现场,陕西西安高新区管委会主任陈辉端着一台银灰色的火箭发动机模型走向发布台。“我们要实现星箭总体环节的突破,大力引进培育卫星总体、火箭总体企业,支持卫星智能制造工厂和商业火箭总装线建设。
2026-06-30 10:01
近日,“共和国勋章”获得者、我国著名水稻专家袁隆平相关话题上了热搜。袁隆平带领我国科研工作者,通过雄性不育遗传工具,攻克了利用杂种优势的世界性难题,创建了系统化、原创性的杂交水稻育种体系,开辟出利用水稻杂种优势的新道路,有力保障了国家粮食安全。
2026-06-30 10:01
国家能源局29日发布数据显示,今年1至5月,全国累计完成电力市场交易电量30573亿千瓦时,同比增长24.8%。1至5月,从交易范围看,省内交易电量24361亿千瓦时,同比增长28.5%;跨省跨区交易电量6212亿千瓦时,同比增长12.2%。
2026-06-30 10:01
教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。在资源配置方面,需要强化规划衔接、政策协同,推动教育、科技、产业等多部门资源在人才培养这一共同目标下统筹配置。
2026-06-30 10:00
今年入夏以来,雷电、暴雨、大风等强对流天气轮番登场,其瞬间释放的破坏力令人心生畏惧。若身处人流密集区域,同行人不牵手,应立即进入安装有防雷装置的建筑物、金属车身的汽车等安全区域。
2026-06-30 10:00
美国核能初创企业Antares宣布,其在爱达荷国家实验室安装的小型模块化核反应堆“Mark-0”首次测试达到临界状态,成为特朗普政府发布加速核电发展行政命令以来,第一个突破这一门槛的新型反应堆设计。
2026-06-29 09:43
目前,油田油水井、站库的数字化覆盖率已分别超过97%和93%,物联网将油气生产的每一个末梢都纳入了智慧之网。
2026-06-29 09:41
中国共产党党员、中国工程院院士、著名金属材料专家、华中科技大学教授崔崑同志,因病医治无效,于2026年6月26日在武汉逝世,享年101岁。
2026-06-29 09:40
科学家成功把一束在纳米尺度下被高度囚禁的光,变成了一把能感知原子级形变的超级“尺子”,对材料内部埋藏的微小变形实现了无损探测。
2026-06-29 09:40
27日,国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统综合研究设施”最大的超导部件——环向场磁体在安徽省合肥市完成最后制备工艺,并通过专家验收。
2026-06-29 09:37
当地时间24日,世界气象组织在日内瓦为中国工程院院士、中国气象局卫星气象专家许健民颁发第七十届国际气象组织奖,表彰他为天气预报、卫星气象事业以及气象业务服务作出的卓越贡献。
2026-06-26 09:28
来自英国伦敦国王学院与加拿大麦克马斯特大学衍生公司Block Biosciences等机构的科学家,正在研制一类靶向IMPDH2酶的候选药物。团队已设计并合成了数百种靶向IMPDH2的候选药物,正从中层层筛选最优化合物,力争尽快推向临床开发。
2026-06-26 09:26
6月25日,以“弘扬伟大抗疫精神 走好疾控新长征路”为主题的2026年“我和我的疾控故事”宣讲会在中国疾病预防控制中心举办。中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心综合防治与政策室主任单多的故事,要从一双生了冻疮的手讲起。
2026-06-26 09:23
届链博会期间,贸促智库交流活动暨全球供应链报告与指数发布会在京举办。2018—2025年,促进指数、连接指数、创新指数、韧性指数均呈上行态势,表明全球供应链继续朝着更具韧性、更有效率、更富活力的方向发展。
2026-06-26 09:20
需要看到,保护耕地是推进乡村全面振兴、建设宜居宜业和美乡村的重要组成部分,广大农民是保护耕地的重要行动主体。
2026-06-26 09:19
卢宇彤介绍,“灵晟”依托国产高性能CPU、片上高带宽内存、高速互连网络、高吞吐存储、三维浮动正交、全液冷散热等多项核心技术创新打造。如今,面向科学、工程、产业各领域的大规模应用需求,“灵晟”提供多学科、全流程、多精度融合的科学智能应用生产级平台。
2026-06-25 09:36
日内瓦时间6月24日,中国工程院院士许健民从世界气象组织秘书长塞莱丝特·绍洛手中郑重接过第70届国际气象组织奖奖章。作为我国气象卫星事业的开拓者、见证者,许健民的身影,也是中国气象人实干创新、勇攀高峰的生动写照。
2026-06-25 09:33
在中国与泰国联合倡议下,世界贸易组织信息技术协定委员会23日举办专题研讨会,围绕信息技术协定支持人工智能就绪及包容性数字化转型展开探讨。
2026-06-25 09:32
如果它们真的是宇宙中的某种全新的事物,将改变我们对宇宙的认知,正如20世纪60年代类星体(星系中心进食的黑洞)的发现彻底革新了星系演化理论一样。”  无论直接坍缩理论是否正确,小红点都可能是超大质量黑洞的前身,后者构成了现代星系的核心。
2026-06-25 09:27
绿电直连之所以能够从概念走向实践,离不开技术进步与产业协同的共同托举。随着市场机制与技术体系不断成熟,绿电直连有望从单点示范走向规模化网络发展,成为产业绿色转型的“新动脉”。
2026-06-25 09:32
加载更多