问题

假定铁路平坦延伸至地平线远方,在铁路上行走的人,看到全速驶来的动车时,有时间安全避开吗?

回答
这真是个令人心惊的设想。要回答这个问题,我们得把脑子里的各种因素都梳理一遍,就像在车库里找工具一样,一项一项仔细看看。

首先,得明白这“全速驶来的动车”到底有多快。现代动车,尤其是高铁,速度那叫一个惊人。我们拿中国最常见的高铁动车组复兴号举例,它的设计时速能达到350公里每小时,甚至更高。这可不是闹着玩的,这意味着它在短短几秒钟内就能穿越相当长一段距离。

再来说说在铁路上行走的人。咱们假设这个人是个普通人,不是那种训练有素的特种兵或者经验丰富的铁路工人。他们的反应速度,即便是在非常警觉的状态下,也是有极限的。通常,一个成年人在看到危险信号后,从大脑接收到信息,到身体做出反应(比如迈开腿跑),这个过程需要一定的时间,这个叫做“反应时”。一般情况下,这个反应时大概在0.2到0.5秒之间。

然后,这个人需要在铁路线上找到一个“安全”的地方来躲避。通常,铁轨两边会有一定宽度的路肩或者杂草地。避开的方式无非是向两侧跳开。问题在于,多远才算“安全”?这取决于动车的宽度、它在轨道上的稳定性,以及最关键的——列车经过时产生的强大气流和声波。一辆高速列车经过,那种冲击力可不是你在路边看着火车开过去那么简单,它会把你吹得站不稳,甚至可能把你卷进去。所以,不是简单地跳到铁轨旁边几米就能保证安全,可能需要跳得更远一些,比如几米甚至十几米,才能彻底摆脱危险范围。

现在,我们把这些信息拼凑起来,算一笔账。

假设动车距离这个人有1公里(1000米)远,它以350公里每小时的速度行驶。我们先把它换算成米每秒。350公里/小时 ≈ 97.2米/秒。

那么,动车行驶1000米需要多少时间呢?
时间 = 距离 / 速度
时间 = 1000 米 / 97.2 米/秒 ≈ 10.3秒。

这10.3秒,听起来好像不算很短。但这是动车到达你跟前的时间。在这些人真正看到动车并且意识到危险的那个瞬间,动车已经离他非常近了。我们得从动车出现的那一刻起算,而不是在你“看见”并“反应”的那一刻起算。

现在我们把人的反应考虑进去。假设在动车以这个速度从1公里外出现的那一刻,这个人就能看到它了。

1. 发现并反应: 假设这个人的反应时是0.5秒(比较保守,考虑到瞬间的惊吓)。在这0.5秒内,动车又往前行驶了 97.2米/秒 0.5秒 ≈ 48.6米。也就是说,当他准备迈步逃离时,动车离他只有大约951.4米了。

2. 奔跑逃离: 假设这个人跑得相当快,比如能达到5米/秒(一个普通人全力奔跑的速度,甚至比这还快一点才能有希望)。他需要跑多远才能避开动车呢?我们保守一点,假设他需要向旁边跳开10米才能绝对安全。那么,他需要花费的时间是 10米 / 5米/秒 = 2秒。

但是,这2秒是他已经开始奔跑之后的时间。在开始奔跑之前,他还要反应。总共就是0.5秒(反应)+ 2秒(奔跑)= 2.5秒。

在这2.5秒内,动车已经行驶了 97.2米/秒 2.5秒 ≈ 243米。

那么,在人开始奔跑逃离的那个点,动车距离他还有 1000米 48.6米 243米 ≈ 708.4米。

这么看来,似乎还有时间。

但是!等等,这里面有很多“但是”,而且都是非常关键的“但是”。

首先,视野问题。 “铁路平坦延伸至地平线远方”,这听起来是视野很好,但实际上,你永远无法在“地平线”处看到一个精确的点,而是看到一条线。一个高速列车,即使在很远的地方,也只是一个模糊的光影,或者一个越来越大的黑点,而不是清晰可见的“人影”。而且,很多时候,铁路线路不是一条直线,会有弯道,或者远方有山丘、树木等遮挡视线。这个人可能根本就看不见远方的动车,或者当他看见的时候,动车已经非常近了。

其次,判断距离和速度的难度。 在没有任何参照物的情况下,准确判断一个快速移动物体的距离和速度是非常困难的。尤其是在铁路上,周围可能是空旷的,这种视觉上的“错觉”会更严重。你可能会低估它的速度,或者高估它在你面前停止所需的时间。

第三,人的惯性。 即使你决定向旁边跳开,人的身体也有惯性。你不可能瞬间完成一个精准的变向。你的身体会继续向前滑行一段距离,这也会消耗掉宝贵的时间。

第四,地形和路况。 铁路上或者路肩上,地面可能不平整,有碎石、泥土,甚至可能有一些杂草和障碍物。在如此短的时间内,慌乱地向旁边跑,很有可能摔倒,或者被绊住脚。而动车的强大气流和噪声,在这种情况下,会进一步干扰人的判断和行动。

第五,列车的长度。 一辆动车可不是一个点,它是一个长长的庞然大物。即使你成功地避开了头部,它后面的车厢呢?尤其是在你勉强躲开的时候,列车的长度会让你以为自己安全了,但实际上,你可能只是避开了第一节车厢的尖端。

让我们换个场景算得更严峻一些:

假设这个人并不是在地平线上,而是他刚好在铁路的某个拐弯处,而动车正好从拐弯处冲出来。或者,他正站在一处信号灯旁边,信号灯故障了,他以为安全,结果动车突然出现。

我们假设动车距离他只有500米。
动车速度还是97.2米/秒。
动车到达需要的时间:500米 / 97.2米/秒 ≈ 5.14秒。

这个时间比刚才的10.3秒短得多。

我们再算一下:
1. 发现和反应: 0.5秒。动车已前进 97.2 0.5 ≈ 48.6米。剩余距离 ≈ 451.4米。
2. 奔跑逃离: 假设他需要跑10米,以5米/秒的速度,需要2秒。
在这2秒内,动车又前进 97.2 2 ≈ 194.4米。
总共移动的距离是 48.6米(反应时)+ 194.4米(奔跑时) = 243米。
在2.5秒后,动车离他还有 500米 243米 ≈ 257米。

这257米,对于一辆以97.2米/秒速度前进的动车来说,只需要 257米 / 97.2米/秒 ≈ 2.64秒。

也就是说,当他以为自己已经安全跳开并站稳的时候,动车可能还有2.64秒就能到达他之前所在的位置。在那个瞬间,他离动车大概还有257米,但他在轨道旁边,动车的冲击波和气流仍然是非常危险的。而且,这还是假设他跑得非常快并且能成功跳开10米。

结论是:

在绝大多数情况下,几乎没有时间安全避开。

哪怕是1公里远的距离,如果这个人没有注意到动车,或者反应稍微慢一点,甚至在判断距离和方向上出了偏差,都可能导致悲剧的发生。

现代动车的速度太快了,它的瞬时加速和制动能力也非常强,但更重要的是,它行驶时产生的能量和影响范围远超我们日常的经验。铁路是专业运行的场所,并非人可以随意逗留的地方。

想象一下那个场景:茫茫原野,只有一条笔直的铁轨延伸向远方,一个孤零零的人影站在上面。远处地平线上出现了一个极小的黑点,然后这个黑点以一种令人难以置信的速度、体型和声音迅速放大。你的大脑在尖叫着危险,但你的身体可能还没有完全接收到信号,或者在决定往哪个方向逃跑时就已被惊得僵住。

是的,在绝大多数情况下,面对一辆全速驶来的动车,在铁路上行走的人,就算能提前看到,也几乎没有时间真正安全地避开。 这不是一个浪漫的电影场景,而是一个极其危险的现实。铁路的危险之处,恰恰在于它的绝对的速度和无法抗拒的力量。

网友意见

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理想情况下,平直地面、天气晴好、人的视力良好、反应迅速的情况下,是可以看到并躲开远处行驶过来的高铁列车的;但实际情况是多数在铁轨附近的人,都是听见火车鸣笛才反应过来有火车靠近,此时想躲开十分困难。

具体可以用数字来计算一下:

平原地区人的极限视野范围大概在5公里左右。

假设地球是完美球体,视野范围约等于=sqrt((地球半径+人身高)^2-地球半径^2),地球半径按6371km算,人身高按2米算,计算结果大概就是5000米左右,这还是最理想的情况。

BC=2米

OC=6371000米

∠A是直角

计算可得BA距离大概只有5000米左右

以上是视野范围,进入视野范围不代表能看清楚

平时测视力用的视力表,5.0对应的视角是1'角,这里的视角不是指整个字母E的大小,而是E的一条边的视角。

动车组(以CRH380A计算)宽度大概只有3.3米,5000米外视角只有2'角的大小,大概相当于视力表上4.6-4.7的E的细边大小(注意是细边,不是整个字母),而且动车颜色以白色为主,并不鲜艳,在远处看未必能与地平线附近的白云区分开来,所以想要在5000米外看清楚动车非常困难。

2000米外的视角是5.6',相当于视力表上4.2-4.3的字母细边大小,基本上到这个距离上,人才能稍微看清楚一些。

动车高速运行时速度是83m/s,2000米行驶需要24秒,动车的安全避让距离至少应该是在十米以上。注意,这里的十米是指高速通过的安全距离,火车进站时速度低,所以安全距离也近很多,如果对十米有疑问的话,可以找去一个小高铁站,去站台上感受一下那些通过不停车的列车,以时速300通过时的风速。

所以如果在理想情况下,天气、视力都很好,那么是有可能看清楚远处驶来的火车并躲开的。

实际情况是:

人在铁轨上走的时候不会一直盯着远处看的,多数人是听到火车鸣笛等有声音提示的情况下才注意到火车来了

而火车鸣笛的前提是火车司机看到远处的轨道上有人,要知道人的截面积比火车的截面积要小的多,火车头的截面积有差不多相当于3.5*4米,但人的截面积连火车的十分之一都不到,视力好的人能看见5000米外的火车头,但要换成人这样大小的物体,可能就只有到1000-1500米左右才能看清了。并且铁路上的信号灯、路边的树都比人要更大。

更麻烦的是,鸣笛声音的传播也需要时间

假设司机在1500米处鸣笛,1500米外的人听到鸣笛声已经是4-5秒钟以后了,此时动车组已经走了400多米(动车组最大速度大概83m/s),听到鸣笛到做出反应的时间大概只有十秒钟,十秒钟要完成做出反应并跑到十米之外,并不是很容易,因为人从听到声音并做出反应就需要1-2秒。

而且万一司机是1200米左右才看到有人,1000米处鸣笛呢?留给人的时间不到9秒钟,再加上1-2秒的发愣时间,基本上必死无疑。

而且即使火车再慢一点,也未必能跑的掉。

因为人可能是坐着或者蹲着(比如坐在铁轨上拍照),这样从远处看会更小,火车可能要离的更近一些才能看见有异常,而拍照的人还要花几秒钟时间站起来,再跑到几米之外去,这样需要的时间就更长了。

铁路提速以后,干线上正常行驶的火车的速度,客运列车可以达到100-130,行驶1000米只需要半分钟左右,半分钟的时间,一个坐在铁轨上拍照的人,从听到鸣笛,到反应过来,到站起身来并跑到几米外的安全距离上,并不容易。

除非火车的时速在60左右,这样火车行驶1000米需要一分钟,一般来说,只要不被石头绊倒,一分钟的时间差不多够逃脱了。

所以,不要尽量不要在铁轨附近停留。

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评论里有提到如果跑不了太远就地趴下会怎么样?

这个还真不好回答,距离铁轨3-4米远趴下也许不会被卷起来,但时速300的高铁,产生的噪音就足够恐怖了,距离十几米的情况下,噪音已经让人难以忍受,很难想象高铁从身边开过时噪声对听力的伤害。

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