Why do trains run on tracks?
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这里是 But Why，一个面向好奇孩子的播客。我是节目的主持人 Jane Lindholm。我的工作是帮助解答你们从世界各地发给我们的精彩问题。大多数时候，Melody Beaudet 和我都在我们位于美国东北部佛蒙特州的家中进行研究和报道。但无论我们中的任何一人去其他地方旅行，我们都喜欢带你们一起去。

我必须去华盛顿特区工作，所以我带上了我的麦克风和录音设备，因为 Melody 找到了一个完美的人来帮助解答你们一直给我们发送的关于火车的疑问。也许你经常乘坐被称为地铁、轻轨或 L 线的地铁，这取决于你住在哪座城市。或者也许你曾在前往遥远地方的夜间旅行中睡在火车上。

或者，也许像我小时候一样，你有一个喜欢观看装满各种货物的火车隆隆驶过的地方，你会一辆一辆地数车厢，直到你数不清为止。世界各地有很多种火车，但正如我所说，今天我们将把你们的问题带到美国主要长途客运铁路服务 Amtrak 的总部。我叫 Patrick Kidd，我是 Amtrak 的传播主管，也是内部历史学家。

内部历史学家，所以你对火车的一切都了如指掌。嗯，我正在努力学习一切。我认为这需要一生的时间才能做到。你能描述一下我们现在所在的位置吗？我们实际上坐在 Acela 特快列车上，这是 Amtrak 的优质服务。这是我们运营在华盛顿和波士顿之间（途经纽约）速度最快的列车，最高时速为 150 英里/小时。那么从华盛顿到纽约需要多长时间？从华盛顿到纽约，我相信大约需要三个小时。

如果我开车，需要多长时间？嗯，你永远不知道。这取决于交通状况，对吧？如果交通非常糟糕，有时，你知道，这很有趣。有时我和我妈妈会去纽约看望我的表弟。我会坐火车，她会坐公共汽车。我会比她早到两个小时。你永远不知道。

为什么她坐公共汽车，而她儿子却在 Amtrak 工作？嗯，这是一个好问题。我也不知道。实际上，公共汽车从她家附近出发，所以她经常坐公共汽车而不是进城。好吧，我们的第一个问题非常基本。我叫 Hannah，我三岁。我住在弗吉尼亚州，我的问题是，火车是如何工作的？我叫 Killian。我五岁。我来自俄勒冈州波特兰市。火车是如何工作的？

我叫 Maxim。我五岁，我住在阿拉巴马州塔斯卡卢萨市。我的问题是火车是如何工作的？火车是如何工作的？

嗯，这是一个好问题。所以，我认为如果你看过火车，或者看过火车的图片，你会看到火车上通常有一个机车，然后后面跟着所有这些车厢，对吧？所以你有两种机车。机车是拉动所有这些车厢、使火车移动的东西。你有一个柴油机车，你还有一个电力机车。在该国的不同地区，他们使用不同的类型。

因此，柴油机车使用柴油燃料，这有点像你可能加在汽车里的汽油。我认为它就像一个表亲。电力就像你用来为家里的灯供电的电力。我叫 Sam。我四岁。我住在伊利诺伊州芝加哥市。我的问题是……

电力火车是如何运行的？如果你有一个电力机车，如果你看看轨道，你会看到上面有电力线。我们称它们为接触网。接触网。接触网。这是轨道上方输送电流的电线的名称。但如果你从远处看它们，它们看起来有点像电力线。电力机车顶部有一个叫做受电弓的装置。

受电弓是从这些电线中吸取电力到机车的装置。这就是驱动发动机并帮助火车前进的东西。因此，当你看到东北部华盛顿和波士顿之间不同类型的火车时，Amtrak 的大多数火车都是电力火车。

在东北部以外，很多都是柴油火车。因此，每天在全国各地，我们每天运行大约 300 列火车，每天运送大约 87,000 人。现在，如果你看老电影或卡通片，他们正在往火车里铲煤。那么他们以前是如何为火车供电的呢？这就是他们在 20 世纪 40 年代和 50 年代之前为火车供电的方式。那时他们开始改用柴油。然后，当然，那时他们也有电力火车，到 20 世纪 30 年代。

我叫 Luke。我住在马萨诸塞州三明治镇。我五岁，我想知道蒸汽火车是如何工作的。蒸汽火车，今天你真的看不到太多蒸汽火车了。也许你会去旅游铁路或在博物馆里看到一辆。但如果你曾经见过它在运行或看过视频，它真的很神奇，非常强大。你会看到很多蒸汽和烟雾冒出来。

当然，它被称为蒸汽机。它靠蒸汽运行。所以你必须产生蒸汽。所以那些老式机车，它们有我们所说的火箱。所以你可能会，所以它有火，对吧？要么由煤炭驱动，要么由木材驱动。

然后所有这些热量都会产生，当然，热量会加热锅炉，锅炉里有水。就像你可能在炉子上放了一壶水一样，会产生蒸汽，所有这些蒸汽都会积聚起来。这就是驱动机器运转机车车轮的东西。所以有时你会看到，如果它在运行，你会看到所有蒸汽从机车中冒出来，以及煤炭或木材燃烧产生的烟雾。

好吧，这回答了我们关于火车是如何工作的许多问题。更具体地说，我们有一些关于为什么以及它们如何行驶在轨道上的问题。我的意思是，我们都知道汽车不必行驶在轨道上，它们有时由柴油驱动，有时由汽油驱动，有时由电力驱动。为什么火车必须行驶在轨道上，这是如何工作的，以及如何帮助它们？嗨，我叫 Jason。我住在康涅狄格州斯坦福德市，我三岁。

我的问题是，为什么火车要在轨道上行驶？

我叫 Jesse。我五岁。为什么火车必须行驶在轨道上？嗯，如果你能够登上机车，或者也许你看到它的图片，你会发现它没有像汽车那样的方向盘。所以你不能操纵机车朝某个方向行驶。是轨道真正引导着火车。因此，轨道本身由两条铁轨组成，这就是车轮所在的地方。然后这两条铁轨通过我们所说的枕木连接在一起。它们通常是木头，有时是混凝土。

然后整条轨道都位于碎石床上，我们称之为道碴。由于它的宽度，它有助于分散火车的重量。因为火车真的很重。我的意思是，它重达数吨，对吧？机车和车厢。但它也引导着火车。因此，如果轨道笔直，火车就笔直行驶；如果轨道弯曲，火车就弯曲行驶。但它也使你能够制造非常长的火车，对吧？因为它们可以被这些铁轨引导或引导。

那么这有助于解释为什么我们首先要有火车吗？我的意思是，为什么有人不会说，对我来说，能够直接开车回家肯定更有效率。火车的意义何在？嗯，我们必须记住，大约 200 年前，当他们第一次制造火车时，根本没有汽车。在接下来的 70 年或 80 年里，它们还不存在。你真的也没有橡胶轮子。所以你有了这些非常重的机器。你必须弄清楚如何让它们在地面上行驶。轨道是一种方法，再次，可以分散所有这些重量。

并且想想火车。你见过货运列车吗？货运列车可能会运送煤炭、砾石甚至橙汁、沙子。你可以将数百辆车厢连接在一起，因此用所有这些车厢来运输所有这些货物要便宜得多。然后你也有客运列车，比如 Amtrak，它们运送乘客。那么使用火车实际上比使用火车更有效率吗？

卡车来运输你所说的橙汁和沙子？它更省油，而且通常成本也更低，因为你能够一次运输更多货物。有时你必须等待火车组装好，因为你可能会从一个地区运送汽车，然后在后面装上其他货物。你组装一列大型火车，将其运送到全国各地。

你知道，对于客运列车，我们也有很多专用车厢。所以我们有像我们今天乘坐的这种客车车厢。现在，我们坐着。它有舒适的椅子，我们可以坐在上面。你还有带冰箱和微波炉的餐车。在那节客车车厢里，你也可以工作。有桌子，你可以使用你的电脑或阅读书籍。有时我喜欢小睡一会儿。

它们还有带卧室的车厢。所以在那些车厢里，这真的很棒。它有点像从白天到黑夜，或从黑夜到白天。你可以把椅子折叠起来，然后在上面放上床垫，它们就变成了床。

人们正试图上车，我认为我们甚至在违反规定，因为我们在安静车厢里。但在我们下车并走到车厢尽头之前，我想问另一个问题。这实际上来自 Samara，但 Samara 注意到了一些我也注意到的东西，那就是这些座位上没有任何安全带。我四岁。我住在伊利诺伊州阿灵顿高地，我的问题是，为什么火车没有安全带？

这是一个好问题。实际上，如果你看看世界各地的火车，大多数火车都没有安全带。这是因为火车车厢本身非常重且坚固。因此，如果它们撞到什么东西，比如说它们撞到一棵树，也许有暴风雨，你在车厢内会得到很好的保护。但我认为 Amtrak 和世界各地以及美国各地的其他铁路公司始终有兴趣继续关注风险降低以及什么可能更安全。所以你永远不知道。

我想回到 Noah 的问题上，因为你提到了这一点，火车真的很重。这让一些听众感到困惑，包括 Noah。七岁，我住在马萨诸塞州比勒里卡市。我的问题是……

即使火车很重，它们怎么能跑得这么快？嗯，这将是你有一天上高中必须学习物理或上大学时的一个好问题。但基本上，对吧，你有机车提供力，能量来推动火车车厢前进。所以在非常长或非常重的火车中，你可能会看到不止一个机车。它可能有三个或四个，对吧，来真正运送所有这些车厢。你只是在谈论机车车厢，对吧？机车内部有发动机，无论是柴油发动机还是电力发动机。

但是一旦火车开始移动，你就会有这种运动的动量。所以你所有的车厢都以高速移动。如果你试图停车，它不会立即停止。它甚至不像汽车，对吧？如果你停车，需要一段时间才能完全停下来。因此，每当你乘坐客运列车时，你开始驶入车站。你会看到火车在到达车站之前很久就开始减速，以确保它能够完全停下来。

这也是要谈论铁路轨道周围安全问题的一件事。你知道，你应该总是，因为火车以高速行驶，而且它们不能立即停止，如果你要穿过铁路轨道，你应该总是寻找指定的过道。记住要向两边看，因为火车可能从任何方向驶来，而且电力火车也可能非常安静。你可能听不到它们的声音。我认为一个很好的提醒是，如果你看到轨道，就要想到火车。因此，总是花一点时间环顾你的周围环境，确保你安全。

当我与 Patrick Kidd 谈论火车时，乘客开始上车了。老实说，他们看着我们有点奇怪，就像，你们两个人在火车上做采访是谁？这是安静车厢，你应该不说话，所以我希望你们一路到纽约和波士顿都不要说话。所以我们决定在车门关闭之前下车，否则我们会一直被困到纽约。

回来后，我们将讨论速度非常快的子弹列车，我们将了解一下美国铁路旅行的历史。这里是 But Why，今天我们在华盛顿特区，在该市一个大型火车站——联合车站。在联合车站，人们总是来来往往，匆忙赶乘通勤铁路或乘坐地铁——在华盛顿被称为地铁——或乘坐火车往返于东海岸。

我们今天要采访的人 Patrick Kidd 在 Amtrak 工作。Amtrak 是由美国政府于 1970 年创建的，以确保该国有客运铁路服务。客运铁路服务只是指为人们设计的火车，而不是为货运设计的火车，例如汽车零件、橙汁或沙子。这些是运送人们往返于全国各地的火车。

联邦政府拥有 Amtrak 的大部分股份，这基本上意味着政府拥有该公司的很大一部分。但 Amtrak 并不是政府的一部分。它是一家私营公司。Patrick 和我在一辆从华盛顿特区到纽约市，然后到波士顿的火车上交谈。大多数时候，这列火车的速度与高速公路上的汽车差不多。但它不必像汽车那样停在红灯前。在某些地方，它的速度要快得多。

我们下车观看它出发，Patrick 告诉我更多关于这列火车和其他火车的资料。好的，现在我们在火车站台上行走，对吧？我的说法对吗？没错。我们现在在火车外面。你能告诉我关于这辆 Acela 的一些有趣的事情吗？正如你之前在里面告诉我的那样。

因此，如果你曾经见过 Acela，它是最流线型的火车，因为它是我们速度最快的火车。正如我之前所说，它在康涅狄格州纽黑文和波士顿之间的路段或最快路段最高时速可达 150 英里/小时。因此，如果你住在新英格兰的某个地方，也许有一天你会看到火车从你身边驶过。

他们称这些为固定编组。因此，与你可以添加另一节车厢或取下车厢的其他火车不同，这些火车总是作为一个整体运行。它有客车车厢和餐车，它们总是组合在一起运行。它还有我们所说的动力车厢，就像机车一样。火车两端都有一节动力车厢。这样，当它到达最后一站时，

你不需要调头火车并花费时间。你可以简单地反向行驶，它可以直接返回并从另一个方向驶入。因此，它使调头火车并保持运行的速度更快一些。你提到这是 Amtrak 速度最快的火车，但我们有一个关于更快火车的 Riley 的问题。我七岁。我住在澳大利亚墨尔本，我的问题是，为什么子弹列车速度这么快？

子弹列车是高速列车，可以以超过每小时 200 英里的速度将乘客从一个地方运送到另一个地方。大多数人将“子弹列车”一词与日本联系起来，因为它们在 50 多年前开始运营。但如今，许多国家都有高速列车。中国拥有速度最快的列车。上海磁悬浮列车在其日常服务的一部分路段上速度高达每小时 268 英里。

一些正在测试的高速列车已达到近每小时 400 英里的速度，但没有一辆列车在日常运营中以这种速度载客。

Patrick 提供了一些关于这些火车通常如何如此快速的信息。那些高速列车，子弹列车，真正使它们快速的原因是，首先，它们使用电力，就像 Acela 特快列车一样。它们也非常流线型。如果你看看它们，它们非常光滑和圆润，因此它们可以快速通过。它们没有所有阻碍它们或使它们速度变慢的空气撞击它们。

你还会看到，当他们建造这样的高速列车时，他们要么会为高速列车专门建造一条全新的轨道，要么如果它是旧轨道，他们会尝试抚平任何旧弯道。他们希望使其尽可能笔直，这样火车就不必减速然后再次启动。然后，如果有任何道路交叉口，他们会尝试关闭道路交叉口。同样，他们希望火车始终尽可能快地行驶，以便它能够到达目的地。为什么你们没有子弹列车？

为什么我们没有子弹列车？嗯，我认为我们正在努力。你知道，如果我们有几年前即将推出的下一代 Acela 特快列车，他们现在正在建造车厢。这将是我们的新旗舰线路。但同样，我们一直在努力改进我们为美国人民提供的服务。你能告诉我机车之间的区别吗……

客车和守车，因为我们还没有真正谈论守车，至少没有按名称谈论，而这是最有趣的说法，所以机车是真正拉动火车的装置，它内部有发动机，无论是柴油发动机、电力发动机还是蒸汽发动机，就像我们之前谈到的那样。

客车实际上是所有容纳乘客的不同类型的车厢，无论是客车车厢、餐车还是卧铺车厢。然后是守车，守车主要用于货运列车，但今天我们实际上不使用它们。它们位于火车后部，车组人员会坐在那里。你可以在那里做文书工作和吃饭。但今天，许多这些功能在日常火车上不再需要了。

此外，守车还会有标记灯，用于指示火车的末端，让后面的火车知道它在那里。今天这一切都已自动化，所以不再需要了。但如果你看到一辆守车，也许在博物馆里看到一辆，你会发现它可能有一个炉子和一个浴室。它通常有一个有人可以睡觉的床铺，也许还有一个有人可以工作的桌子。这只是当今铁路行业变化的性质。

嗯，你说你是一名历史学家，一名火车历史学家和一名 Amtrak 历史学家。那么，请告诉我们火车在……

在扩张美国及其领土，尤其是在西部地区所扮演的角色？嗯，它们扮演着非常重要的角色。大约一个月前，我们刚刚庆祝了第一条横贯大陆铁路的大型周年纪念日。你必须解释一下横贯大陆。当然。因此，如果我们看看“横贯”和“大陆”，这意味着横跨大陆。也许这有点用词不当，因为它实际上只横跨了大陆的大约三分之二。但它最终为你提供了一条路线，你可以从东海岸一直走到西海岸。

这是一个很大的进步，因为想想看，如果你必须从东海岸乘船绕南美洲航行，那是巴拿马运河建成之前。那需要一年时间。到达那里需要几个月的时间，对吧？是的。

火车可能只需要你大约一周时间，这取决于它的速度、你停靠的站数等等。因此，它真正帮助将国家连接在一起。当然，那时我们也没有良好的道路。直到 20 世纪 50 年代和 60 年代，我们才真正拥有今天看到的公路系统。因此，火车是人们往返于家人、企业、朋友和冒险活动的主要交通工具。我一直说，火车不仅仅是运送人员或货物。

而是也运送思想，对吧？它将新的想法和新闻带到其他地方。你知道，想想 100 年前的那座火车站。如果你，报纸可能会通过火车运来，所以你可以在那里了解其他地方大城市发生的事情，这真的是一个学习中心，也是了解世界正在发生的事情的地方。说到这里，我们正在观看的火车离开了车站。

列车员在最后进行最后的检查，确保每个人都上了车。他只是看着站台。它正在向北前往纽约，然后前往波士顿。这就是我们今天下车的地方。关于火车还有很多东西需要学习，如果你感兴趣，你居住地附近可能会有火车博物馆。感谢 Amtrak 的 Patrick Kidd 和 Kimberly Wood 在华盛顿特区的联合车站教我们关于火车的知识。感谢 Mike Koenig 提供的火车喇叭声。

如果你有一个你想让 But Why 回答的问题，请发送给我们。你可以让一个成年人使用手机自带的免费录音应用程序之一，用智能手机录制你的声音。告诉我们你的名字、你住在哪里以及你几岁，然后告诉我们你想了解什么。将你的问题发送到 questions@butwhykids.org。

But Why 由 Melody Beaudet 和我在佛蒙特州公共广播电台制作。我们的主题音乐由 Luke Reynolds 创作。我们两周后将推出全新剧集。在那之前，保持好奇心。来自 PR。