Самокатная подземная дорога

Лет десять тому назад в Петрограде появилась брошюра со странным заглавием: «Самокатная подземная железная дорога между С.‑Петербургом и Москвой. Фантастический роман пока в трех главах, да и то неоконченных». Талантливый автор этого неоконченного романа, А. А. Родных, предлагает остроумный проект, с которым интересно познакомиться всякому любителю физических парадоксов.

Проект состоит «ни более ни менее, как в проведении 600‑верстного туннеля, который должен соединить обе наши столицы по совершенно прямой подземной линии. Таким образом, впервые явилась бы возможность для человечества совершать путь по прямой, а не ходить кривыми путями, как это было до сих пор». Автор намекает здесь на то, что все наши дороги следуют по дугам, между тем как проектируемый туннель пройдет по прямой линии, по хорде.

Такой туннель, если бы его можно было прорыть, имел бы одно удивительное, почти волшебное свойство, каким не обладает ни одна дорога в мире. Свойство это заключается в том, что любой экипаж в подобном туннеле должен двигаться сам собой, без всякой тяги! Вспомним наш бездонный колодец, пробуравливающий земной шар. Петроградо‑Московский туннель – тот же колодец, только просверлен он не по диаметру, а по хорде. Правда, при взгляде на рис. 47 может показаться, что туннель прорыт горизонтально и что, следовательно, нет причины поезду катиться по нему в силу тяжести. Но это лишь обман зрения: проведите мысленно радиусы к концам туннеля (направление радиуса есть направление отвеса); вы поймете тогда, что туннель наш прорыт не перпендикулярно к отвесу, т. е. не горизонтально, а наклонно вниз. В таком косом колодце всякое тело должно само качаться под действием тяжести взад и вперед, но будет все время прижиматься ко дну. Если в туннеле устроить рельсы, то железнодорожный вагон будет сам катиться по ним: его вес заменит тягу паровоза. Вначале поезд будет двигаться очень медленно. С каждой секундой скорость самокатного поезда будет возрастать; вскоре она дойдет до невообразимой величины, так что воздух в туннеле будет уже заметно мешать его движению. Но забудем на время об этом досадном препятствии, мешающем осуществлению многих заманчивых проектов, и проследим за поездом дальше. Домчавшись до середины туннеля, поезд будет обладать такой огромной скоростью – быстрее пушечного ядра! – что с разбега докатится почти до противоположного конца туннеля. Если бы не трение, то не было бы и этого «почти»: поезд без паровоза сам доехал бы из Петрограда в Москву в 40 минут.

Самокатная подземная дорога между Петроградом и Москвой. Поезда́ мчались бы по ней туда и назад собственным весом, без паровозов.

То же повторилось бы с любым другим экипажем: дрезиной, каретой, автомобилем и т. д. Это поистине сказочная дорога, которая, сама оставаясь неподвижной, мчит по себе все экипажи с одного конца до другого и притом с невообразимой быстротой!