为什么火车的钢轨隔一段距离就留有一点空隙

经常坐火车的人都知道，每隔一段很短的时间就可以听到“咯噔”一声响，在全部旅程中，“咯噔”声不断地响，催人欲眠，而每一声“咯噔”响起的时候，你还可能感觉到车体有一点轻微的颠簸。靠近钢轨细细的观察，会发现每隔10余米，两截钢轨之间就可能留有一点空隙。那么，为什么钢轨间要留一点空隙呢?

原来，这样做是解决钢轨的热胀冷缩问题。

在一般的情况下，不同物体在外界温度变化时会产生热胀冷缩的现象，即随着温度升高，体积就增大，温度降低，体积就缩小(但也有例外，比如水结冰以后，体积反而会增大，压力等条件变化，物体体积变化的情形也会有所不同)。在一定的温度下，钢轨的长度是不变的，可是当温度发生变化时，它的长、宽、高都会随着变化。假如安装时钢轨之间严丝合缝，确实可以减少列车通过时使人讨厌的“咯噔”声和颠簸，可是，因为热胀冷缩现象的存在，夏天的天气炎热时，钢轨长度就增大，没有预留缝隙的钢轨只有向上隆起，但很明显这样对行车安全不利。为了避免这种现象的发生，就必须在钢轨之间预留缝隙。

钢轨间的缝隙归根到底应该留多大适当呢?为了行车的安全，轨缝一般不可以超过1毫米，由实验推测：钢轨温度每变化1℃，每一米钢轨就可以伸缩0.000 011米。在中国，南方跟北方的铁路线上，冬夏之间的气温一般可相差80℃左右，根据固体线的膨胀关系计算下来，每一段钢轨的长度以125米为合适。

当然，为了提高行车的速度，保证行车的安全，也为了消除那些讨厌的“咯噔”声和颠簸，假如钢轨之间没有缝隙当然就更好了。在炼钢时候，想办法改变钢材的性质，减少钢材的热膨胀系数，就可以大大的消除钢轨的热胀冷缩现象，这样的钢轨长度就可以加工比较长，减少预留缝隙。现实的高速铁路钢轨每一段都很长，铁路上预留的缝隙比较少，在这样的铁路上旅行，旅客就会觉得更加舒服。