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

游樂園中，過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)過這些問題：過山車是怎么牢牢掛在軌道上面的？；坐在哪個位置可以享受到最極致的體驗？；到底是誰發(fā)明出了如此逆天的游樂設(shè)施？

本篇文章，讓我們一起聊聊過山車。

過山車起源于哪里？

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

俄國冰滑梯（圖片來源：Atlas Obscura）

19世紀初，一個法國人將這項娛樂活動帶回自己的國家。由于法國氣候更暖，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（圖片來源：Ironbridge Gorge Museum Trust）

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

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

改造后的莫克昌克鐵路會以16千米的時速起步，隨后一邊加速一邊帶領(lǐng)乘客觀賞波科諾山全景、一座露天采石場和一個燃燒著的礦坑。它的最高時速可以達到100km/h，鼎盛時期，每年會吸引來3.5萬名尋求刺激的游客。

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

至于世界上第一座現(xiàn)代過山車，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)代過山車的建造目的單純是為了享樂，而且它們的軌道起、始點閉合，不用游客自己走到高處再滑下去。

過山車是怎么牢牢掛在軌道上的？

在現(xiàn)代過山車起步初期，脫軌事件時常發(fā)生。

比如1910年，康尼島上的另一座過山車“顛簸騎士”（Rough Rider）就發(fā)生了嚴重的脫軌事故。當時，司機為了追求刺激在下坡時全力加速，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人當場斃命——是的，當時的過山車由司機在車頭駕駛。

“顛簸騎士”的入口和軌道（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）

脫軌事件頻發(fā)的原因，是早期過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，承擔過山車的重量，側(cè)向?qū)л唲t在軌道側(cè)面滑動，限制車廂左右甩擺。

1912年，設(shè)計師約翰·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，三個輪子就像“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，還進一步激發(fā)了過山車的潛能。設(shè)計師從那以后可以讓過山車以更快的速度經(jīng)過彎道，甚至完成豎直圓環(huán)，刺激翻倍。

我們?yōu)槭裁磿X得過山車刺激？

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

當我們坐在靜止的過山車上時，加速度為0，所以不會覺得刺激。隨后，過山車向前加速前進，為了讓我們獲得與過山車同樣的加速度，座椅會對我們施加向前的力，推背感就此產(chǎn)生。

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

當過山車加速向上沖時，如果向上的加速度大于一倍重力加速度，座椅對我們的支持力便超過體重的兩倍，人會被按在座位上，體驗到超重感。當過山車加速向下俯沖時，如果向下的加速度等于一倍重力加速度，座椅則失去對我們的支撐，讓我們感到失重。

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

有沒有“過于刺激”的案例？

1927年，在加拿大水晶海灘啟用的“旋風”（the Cyclone）過山車，因為過于刺激，專門配備了一座護士站，用來救治發(fā)生暈厥的游客。這座過山車包含多個螺旋形和“8”字形軌道，且全程僅有一處減速點，可謂“腎上腺素制造機”。

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

與“旋風”出自同一位設(shè)計師之手的“飛機”（the Aeroplane）過山車也讓不少乘客大流鼻血。這座位于美國拉伊海灘的過山車由于第一個下坡過于陡峭，導(dǎo)致不少乘客重重地拍在車廂內(nèi)壁，別說還真有一種墜機時的絕望感。

過山車歷史上，甚至還出現(xiàn)過“安樂死過山車”（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”過山車與它的設(shè)計者（左）（圖片來源：Flickr by Justin Pickard）

這座過山車會先將乘客帶到500米高的頂端，由于攀升過程需要一段時間，乘客可以在此期間反悔。如果仍要繼續(xù)，過山車便會從最高點快速下降，并以360千米的時速進入7個連續(xù)環(huán)狀軌道。

強大的離心力會將血液從頭部、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。

當然，“安樂死過山車”沒能成為現(xiàn)實。

過山車上哪個位置最刺激？

過山車上的不同位置確實會有些許差別。

如果你想要最刺激的體驗，那么建議坐在靠后的位置。因為后排位置在進入下墜區(qū)段時的速度大于前排位置，你可以體驗到最長、最強的超重感和失重感。

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

德國杜伊斯堡的“老虎與烏龜步行過山車”被認為是世界最慢的過山車（圖片來源：Wikipedia by Avda）

如果你想了解更多與過山車有關(guān)的知識，那么可以看看2025年第11期的《萬物》雜志。在《驚魂過山車》一文中，作者將為你拆解讓過山車變得驚險刺激的關(guān)鍵元素，還有一些設(shè)計師常用的軌道設(shè)計，比如回旋環(huán)、蛇形翻滾等。

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