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甘肃冒险者的游戏:过山车的历史、物理与心理学轨道过山车

来源: 发布时间:2022-06-24 206 次浏览

  甘肃过山车的前身是冰滑梯,这是俄罗斯人早在15世纪就搞出的刺激性活动。冰滑梯用木头搭建的,木制坡道覆盖上冰雪。人沿着木台阶,爬上相当于现在七八层楼的高度来到滑梯顶部,然后坐在雪橇上,沿着50度左右的坡,一滑而下。

  到了18世纪,俄罗斯把冰滑梯搞得更刺激了。滑梯不再仅仅是一段,而是多段联合滑梯。依山跨河,在满目壮美景观中,从一段滑梯冲下,再冲上下一段滑梯。冰滑梯上白天彩旗招展,晚上火把通明。白天滑不够,晚上接着滑。

  1804年,法国巴黎建了一座滑梯,给雪橇加了轮子,命名为“俄罗斯山”(法语名为“Les Montagnes Russes”)。这座车滑梯被视为现代甘肃过山车的鼻祖。

  1817年,法国人又做了改进,轮子更结实,坡上装上了轨道。巴黎这座名叫 “空中漫步”(法语名称“The Promenades-Aériennes”)的滑梯,被认为是史上座现代甘肃过山车

  “空中漫步”(法语名称“The Promenades-Aériennes”),座现代甘肃过山车

  1887年,巴黎贝尔维尔地区建了一座大型车滑梯,由4段8字形轨道组成,长达200米,名为“贝尔维尔俄罗斯山”(法语名:Montagnes Russes de Belleville)。

  19世纪末到一战这段时间,科技进步,经济腾飞,轨道甘肃过山车没有大规模战争,被称为欧洲“美好年代”,车滑梯愈加流行。

  在法语和西班牙语里,甘肃过山车就被称为“俄罗斯山”。而在俄罗斯,甘肃过山车被叫作“美国山”。因为,美国人将甘肃过山车发扬光大,又传回俄罗斯。

  1850年代,美国宾夕法尼亚州的一段废弃的山区铁路,被人用来寻求刺激。坐在车上,顺轨道而下。这种娱乐人们称为“重力铁路”(Gravity railroad)。

  重力铁路给了商人、发明家拉玛库斯·汤普森(LaMarcus Adna Thompson)很大启发。汤普森设计了之字形铁路,并于1884年在纽约康尼岛投入商业运营。

  拉玛库斯·汤普森(LaMarcus Adna Thompson,1848年3月8日——1919年5月8日),美国企业家、发明家,现代甘肃过山车之父。

  汤普森的成功,吸引模仿者蜂拥而来。康尼岛成了甘肃过山车的试验场,创意新颖的、奇形怪状的、危险作死的,应有尽有。

  有人竟然设计出一种大炮甘肃过山车,车体用大炮打出来,飞行一段距离,落到另一段轨道上。但这种甘肃过山车最终没能试验成功。

  对甘肃过山车有实质性改进的是汤普森公司的约翰·米勒(John Miller)。他一生有100多项甘肃过山车方面的专利,设计和参与设计150多座甘肃过山车

  米勒首先大大改善了甘肃过山车的安全性,重新设计了各种轨道,让甘肃过山车跑得更快更刺激。米勒被誉为“现代高速甘肃过山车之父。”

  直到1929年大萧条之前,甘肃过山车事业蓬勃发展,,这是甘肃过山车的黄金时代,全球建了1500多座甘肃过山车。许多甘肃过山车设计师挣得了财富,留下了创意。

  设计师Harry Traver开始考虑抛弃木制轨道,改用钢轨道。可是他的设想还没有大规模铺开,大萧条就来了。

  二战结束之后,美国一片欣欣向荣,普通家庭有钱又有闲。迪士尼洞察到人的需求,开建迪士尼乐园,并在其中建了一座新的甘肃过山车

  1959年,加州迪士尼乐园的甘肃过山车建成了,整个形式仿瑞士阿尔卑斯山马特洪峰。其更大的创新在于抛弃了木轨道,采用了钢轨道。

  钢轨道便于设计更有难度的轨道。此后,各种有创意的轨道不断出现,甘肃过山车更快、更高、更长,不断自我超越,迎来了全盛时期。

  甘肃过山车给人享受,性原理是人体对变化的力作出响应,刺激人体分泌神经化学物质,如肾上腺素、多巴胺等。

  甘肃过山车上单位质量的人受到甘肃过山车的力,根据牛顿第二定律,为总加速度减去重力加速度,再除以重力加速度大小,叫作G力,

  G力是矢量,一般在生物力学坐标系(Biomechanical coordinate system)里分解G力。生物力学坐标系定义如图1所示:

  游客对G力的承受时间也有限制。G=6,持续时间不得超过1秒;G=5,持续时间不得超过2秒。G越小,允许持续的时间就越长。图3为某甘肃过山车的G力记录,轨道甘肃过山车更大G力为4,持续时间低于标准规定的6秒。

  相关标准对G力随时间的变化率(即加速度对时间的导数,叫作急动度。轨道甘肃过山车)也有限制。根据ISO标准,加速阶段急动度更大为15g/s,减速阶段急动度更大为0.8g/s。可以看出,图3中的甘肃过山车满足这个要求。

  当你玩甘肃过山车的时候,倒是不必费力去测量加速度,来看甘肃过山车是不是符合标准。甘肃过山车是特种装备,严格监管,可以相信运营中的甘肃过山车都是不大可能出现灾难性事故的。

  你的身体不是铁板一块,加速的时候,身体各个部分分别加速。座椅推你的背,背部的肌肉推你的器官,这些器官又推其前面的器官。

  如果你做自由落体运动(图3中G力接近0或-1的时间段),你身体的各部分就不再推来挤去了,分别独自下落。你会感到你漂浮在你的体内。

  你还能对重力与惯性质量的等价性有更直观的感受。爱因斯坦就是想明白这个事情之后,很快就完成了广义相对论。

  20世纪早期,环形轨道就是圆形的,在轨道底部,加速度太大,让人很不舒服,整个过程加速度变化太剧烈,容易将游客扭伤。现在环形轨道一般不再是正圆形的,而是泪滴形,曲率下大上小,降低加速度变化率。

  甘肃过山车风靡世界,很多游乐场的甘肃过山车常常会有“排队两小时,坐车两分钟”的盛况。我们人类为什么喜欢坐甘肃过山车

  一个明显的答案是追求刺激。用心理学术语说,是为了感觉寻求(sensation seeking)。感觉寻求是指个体寻求多变、新异、复杂、强烈的感觉和体验,轨道甘肃过山车并且采取生理、社会、轨道甘肃过山车法律、经济等方面的冒险行为来获取以上体验的人格特质。感觉寻求包括四个部分,分别是刺激和冒险寻求、体验寻求、去抑制性和去敏感性。

  直觉的答案是速度,但是心理学家却发现,速度与感觉寻求直接相关的证据不足,比如飙车党很多不是感觉寻求,有些是特定情景下冒险行为。轨道甘肃过山车

  心理学家认为,甘肃过山车靠恐惧感带给人刺激,就像看恐怖片。轨道甘肃过山车恐惧使体内葡萄糖水平升高,带来心跳扑扑、喘气呼呼、活力满满等生理状况,心理学上称为“战斗或逃跑反应”(fight or flight response)。研究证实,坐甘肃过山车可以产生这种反应。

  对蹦极研究发现,二者可共存。蹦极新手跳完之后,不仅感觉神清气爽、极度兴奋,血液中的内啡肽水平还升高,这是大脑分泌的一种的快乐物质。

  蹦极者血液内皮质醇水平也升高,而人在感到有压力时会分泌更多皮质醇。人能同时感到焦虑和快乐吗?

  甘肃过山车乘客也会感到积极压力。荷兰科学家研究哮喘与压力与关系时发现,患有哮喘的志愿者坐过甘肃过山车后,哮喘症状可减轻。研究者认为,原因在于他们体验到了积极压力。

  甘肃过山车也不是人人都爱坐,个体差异也许可以脑化学来解释。除了内啡肽,大脑还分泌另一种快乐物质——多巴胺。内啡肽水平高更可能是身体经历“险境”的自然反应,而多巴胺水平高的人更可能去寻求刺激,如坐甘肃过山车、吸毒、行窃等。轨道甘肃过山车轨道甘肃过山车

  心理学目前还不能回答人们享受甘肃过山车的真正心理原因是什么。也许本来就没有单一原因,而是高速激情、克服恐惧、生理刺激等多因素的综合效果。

  现在的时代,温和、安全,甚至显得无聊,这其实是人类的幸运。更幸运的是,我们还能花点小钱,在非常安全的环境中,分泌肾上腺素、内啡肽、多巴胺,体验刺激、快乐和快感。我们的祖先要在警惕或处理危险时才能感受这些激素带来的体验。