磁悬浮列车正因为和地面没有接触（摩擦），才能达到每小时430公里的最高速度。但靠电磁铁的力量使车身悬浮1厘米，已经是非常困难的事了。如果在运行过程中，车辆接触到轨道，就会发生危险，所以平时对轨道的维护，保全工作要求非常严格。
坦率地说，对于日本这样一个地震多发国家来说，很不适合行驶超高速列车。而如果加强车辆上装载的电磁铁强度的话，车体反而因为太重而无法实现悬浮。于是，我们想到了超导磁悬浮列车。
所谓超导磁悬浮列车，就是指将上海磁悬列车上装载的电磁铁换成超导磁铁。超导磁铁比电磁铁轻便，并且有超强的悬浮能力，比如可以使车身悬空10厘米。这样一来，既减轻了轨道维修、护理时的困难，行驶过程中发生地震，致使轨道倾斜的话，车体也不会出现任何问题。大地震时，在出现剧烈晃动之前，列车会进行紧急刹车，这样一来，即使接触到轨道，车体也已经处于停止状态或是即将停止运行。
超导磁铁是实现理想交通工具的一把钥匙。其设计应用了超导现象的原理。将物体的温度降到摄氏零下273.15度，即所谓的绝对零度时，物体就会失去电阻，在此状态下，向物体中通入电流的话，就能一直保持畅通，即使外部不供电。超导状态下完成的超导磁铁和电磁铁相比很耐用，而且，在超低温的情况下也可以保持永久运行。
听起来很简单，但其实超导磁铁的研发很难。为什么呢？很难实现绝对零度这一条件！所以不得不在比绝对零度稍高的温度下，研发能够实现超导状态的物质。这也是超导磁悬浮列车很难完成研发的原因之一。
现在，超导磁悬浮列车的超导磁铁中加入了铌钛合金。这样的话，物质可以降到269度，并实现超导状态。通过液体氦来使铌钛冷却，并将冷却物装入盒子内，就制成了超导磁铁。今后，还可能会发现在高温下能够实现超导状态的物质，而当下我们的选择就是利用铌钛合金来研发超导磁铁。
稍微再具体讲一下超导磁悬浮列车的运行原理。超导磁悬浮列车上的线圈装在车体旁边的侧壁上，其作用是通过发挥装载在列车上的超导磁铁的磁力，来使列车悬浮并前进。
要实现列车的悬浮，只需要向悬浮（使列车悬浮的线圈）线圈中输入电流，将其变为电磁铁就行。这样的话，悬浮线圈就会产生南北极，其和超导磁铁之间也会同时产生推举力和牵引力，使得列车悬空。或许你会想：列车会不会无限上升啊？当超导磁铁上升到悬浮线圈垂直方向中心以上的位置时，超导磁铁会通过悬浮线圈产生磁力将列车拉回到下方的位置，所以完全不用担心。
接下来，让列车前进就需要向前推进线圈（是列车前进的线圈）中输入电流。前进线圈产生磁场，而超导磁铁中也交叉配有南北极，这样一来，两者之间便会相互吸引与排斥。要加快列车的速度，只需要向前进线圈中输入大毫安的电流。而且，改变电流方向可以产生一种力量，拖动列车向后行使，这样一来，不需要摩擦力都可以实现自动刹车。
可能有人会担心列车的晃动会摩擦到轨道侧壁。悬浮线圈在这个时候也起到了作用。列车横向偏离行使轨道正中心的时候，离列车较远的悬浮线圈上会产生吸引力，而离列车较近的悬浮线圈上就会产生排斥作用，这样一来，列车就会回到中央位置。
通过以上的解释说明，想必大家已经明白：通过控制轨道侧壁上的悬浮线圈和前进线圈，可以实现超导磁悬浮列车的运行。也就是说，在地面上可以控制一切，而且超导磁悬浮列车可以实现无人行使。这是目前新干线所没有的一大特征。
文／梅原 淳
