撰文 | 劉六七???????????????????????????????????????????????????????????????????????

游樂園中，過(guò)山車幾乎是最矚目的存在。坐在上面的人享受著短暫脫離地心引力的刺激，站在下面的人則欣賞著尖叫聲與鋼軌的轟鳴。

此情此景，你腦海中是否出現(xiàn)過(guò)這些問題：過(guò)山車是怎么牢牢掛在軌道上面的？；坐在哪個(gè)位置可以享受到最極致的體驗(yàn)？；到底是誰(shuí)發(fā)明出了如此逆天的游樂設(shè)施？

本篇文章，讓我們一起聊聊過(guò)山車。

過(guò)山車起源于哪里？

根據(jù)資料，過(guò)山車的原型可以追溯到18世紀(jì)的俄羅斯。那時(shí)，圣彼得堡人會(huì)坐著雪橇從用冰做成的斜坡滑下，有點(diǎn)類似于我國(guó)北方冬天玩的冰滑梯。

俄國(guó)冰滑梯（圖片來(lái)源：Atlas Obscura）

19世紀(jì)初，一個(gè)法國(guó)人將這項(xiàng)娛樂活動(dòng)帶回自己的國(guó)家。由于法國(guó)氣候更暖，他把冰滑梯改為木結(jié)構(gòu)，還在滑道中央鑿出一條凹槽，讓滑車的輪子卡在里面，沿著固定軌跡快速滑下。

1817年，空中漫游Promenades Aériennes在巴黎建成（圖片來(lái)源：Ironbridge Gorge Museum Trust）

與此同時(shí)，過(guò)山車也開始在大洋彼岸的美國(guó)萌芽。19世紀(jì)20年代，莫克昌克鐵路通車，這條鐵路沿山坡而建，坡度較大，主要用于運(yùn)送當(dāng)?shù)孛旱V的物資。

到了70年代，采礦場(chǎng)轉(zhuǎn)移到其他山頭，莫克昌克鐵路跟著失去作用。于是，當(dāng)?shù)厝颂嶙h為何不將它改造成觀光項(xiàng)目。

改造后的莫克昌克鐵路會(huì)以16千米的時(shí)速起步，隨后一邊加速一邊帶領(lǐng)乘客觀賞波科諾山全景、一座露天采石場(chǎng)和一個(gè)燃燒著的礦坑。它的最高時(shí)速可以達(dá)到100km/h，鼎盛時(shí)期，每年會(huì)吸引來(lái)3.5萬(wàn)名尋求刺激的游客。

莫克昌克鐵路Mauch Chunk Railway（圖片來(lái)源：Wikipedia）

至于世界上第一座現(xiàn)代過(guò)山車，是1884年在紐約康尼島建成的“折返鐵路”（Swithback Railway）。與上述原型不同，現(xiàn)代過(guò)山車的建造目的單純是為了享樂，而且它們的軌道起、始點(diǎn)閉合，不用游客自己走到高處再滑下去。

過(guò)山車是怎么牢牢掛在軌道上的？

在現(xiàn)代過(guò)山車起步初期，脫軌事件時(shí)常發(fā)生。

比如1910年，康尼島上的另一座過(guò)山車“顛簸騎士”（Rough Rider）就發(fā)生了嚴(yán)重的脫軌事故。當(dāng)時(shí)，司機(jī)為了追求刺激在下坡時(shí)全力加速，導(dǎo)致兩節(jié)車廂在拐彎處飛離軌道。最終，16名乘客被甩到街上，4人當(dāng)場(chǎng)斃命——是的，當(dāng)時(shí)的過(guò)山車由司機(jī)在車頭駕駛。

“顛簸騎士”的入口和軌道（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

脫軌事件頻發(fā)的原因，是早期過(guò)山車的車輪僅由承重輪和側(cè)向?qū)л喗M成。承重輪在軌道頂面滑動(dòng)，承擔(dān)過(guò)山車的重量，側(cè)向?qū)л唲t在軌道側(cè)面滑動(dòng)，限制車廂左右甩擺。

1912年，設(shè)計(jì)師約翰·A·米勒在承重輪和側(cè)向?qū)л喌幕A(chǔ)上增加了倒掛安全輪，用于勾住軌道下緣。這樣一來(lái)，三個(gè)輪子就像“C”字一樣將軌道包裹住，脫軌事件總算得到解決。

（圖片來(lái)源：Nylatech）

承重輪+側(cè)向?qū)л?倒掛安全輪的組合不僅減少了脫軌事故，還進(jìn)一步激發(fā)了過(guò)山車的潛能。設(shè)計(jì)師從那以后可以讓過(guò)山車以更快的速度經(jīng)過(guò)彎道，甚至完成豎直圓環(huán)，刺激翻倍。

我們?yōu)槭裁磿?huì)覺得過(guò)山車刺激？

過(guò)山車上，刺激感主要源于座椅對(duì)身體支持力的持續(xù)變化，而讓支持力一直改變的則是過(guò)山車產(chǎn)生的加速度。

當(dāng)我們坐在靜止的過(guò)山車上時(shí)，加速度為0，所以不會(huì)覺得刺激。隨后，過(guò)山車向前加速前進(jìn)，為了讓我們獲得與過(guò)山車同樣的加速度，座椅會(huì)對(duì)我們施加向前的力，推背感就此產(chǎn)生。

目前世界最快的過(guò)山車是阿布扎比的“羅薩方程式”，最高時(shí)速可達(dá)240千米（圖片來(lái)源：Wikipedia by Jazon88）

當(dāng)過(guò)山車加速向上沖時(shí)，如果向上的加速度大于一倍重力加速度，座椅對(duì)我們的支持力便超過(guò)體重的兩倍，人會(huì)被按在座位上，體驗(yàn)到超重感。當(dāng)過(guò)山車加速向下俯沖時(shí)，如果向下的加速度等于一倍重力加速度，座椅則失去對(duì)我們的支撐，讓我們感到失重。

從這個(gè)角度看，過(guò)山車就像一個(gè)“大型加速度體驗(yàn)機(jī)”，設(shè)計(jì)師通過(guò)各種各樣的軌道和行駛速度引發(fā)出不同的加速度，讓游客接連體驗(yàn)失重、超重，以及被甩出去等各種感覺。

有沒有“過(guò)于刺激”的案例？

1927年，在加拿大水晶海灘啟用的“旋風(fēng)”（the Cyclone）過(guò)山車，因?yàn)檫^(guò)于刺激，專門配備了一座護(hù)士站，用來(lái)救治發(fā)生暈厥的游客。這座過(guò)山車包含多個(gè)螺旋形和“8”字形軌道，且全程僅有一處減速點(diǎn)，可謂“腎上腺素制造機(jī)”。

由于入不敷出，水晶海灘的“旋風(fēng)”于1946年被拆除（圖片來(lái)源：Wikipedia）

與“旋風(fēng)”出自同一位設(shè)計(jì)師之手的“飛機(jī)”（the Aeroplane）過(guò)山車也讓不少乘客大流鼻血。這座位于美國(guó)拉伊海灘的過(guò)山車由于第一個(gè)下坡過(guò)于陡峭，導(dǎo)致不少乘客重重地拍在車廂內(nèi)壁，別說(shuō)還真有一種墜機(jī)時(shí)的絕望感。

過(guò)山車歷史上，甚至還出現(xiàn)過(guò)“安樂死過(guò)山車”（Euthanasia Coaster）的概念。2010年，在倫敦皇家藝術(shù)學(xué)院攻讀博士學(xué)位的胡里霍納斯·烏爾博納斯提出了這個(gè)大膽的想法，他希望為人們提供一種在優(yōu)雅和歡愉中結(jié)束生命的方式。

“安樂死”過(guò)山車與它的設(shè)計(jì)者（左）（圖片來(lái)源：Flickr by Justin Pickard）

這座過(guò)山車會(huì)先將乘客帶到500米高的頂端，由于攀升過(guò)程需要一段時(shí)間，乘客可以在此期間反悔。如果仍要繼續(xù)，過(guò)山車便會(huì)從最高點(diǎn)快速下降，并以360千米的時(shí)速進(jìn)入7個(gè)連續(xù)環(huán)狀軌道。

強(qiáng)大的離心力會(huì)將血液從頭部、胸部推向四肢，導(dǎo)致大腦等主要器官持續(xù)缺氧。這7個(gè)圓環(huán)的半徑依次減小，離心力逐漸變大，以確保乘客死得透透的。

當(dāng)然，“安樂死過(guò)山車”沒能成為現(xiàn)實(shí)。

過(guò)山車上哪個(gè)位置最刺激？

過(guò)山車上的不同位置確實(shí)會(huì)有些許差別。

如果你想要最刺激的體驗(yàn)，那么建議坐在靠后的位置。因?yàn)楹笈盼恢迷谶M(jìn)入下墜區(qū)段時(shí)的速度大于前排位置，你可以體驗(yàn)到最長(zhǎng)、最強(qiáng)的超重感和失重感。

如果你想要稍微溫和一些的體驗(yàn)，那么最好坐在靠前的位置。那里的失重感和超重感相對(duì)溫和，而且如果能看到前方軌道的走向，也會(huì)產(chǎn)生一些安全感。

德國(guó)杜伊斯堡的“老虎與烏龜步行過(guò)山車”被認(rèn)為是世界最慢的過(guò)山車（圖片來(lái)源：Wikipedia by Avda）

如果你想了解更多與過(guò)山車有關(guān)的知識(shí)，那么可以看看2025年第11期的《萬(wàn)物》雜志。在《驚魂過(guò)山車》一文中，作者將為你拆解讓過(guò)山車變得驚險(xiǎn)刺激的關(guān)鍵元素，還有一些設(shè)計(jì)師常用的軌道設(shè)計(jì)，比如回旋環(huán)、蛇形翻滾等。

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