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火車的發明|科學史上的今天:2/21

1804 年的今天,英國威爾斯的潘尼達倫(Penydarren)煉鋼廠一陣騷動。由發明家崔維西克(Richard Trevithick, 1771-1833)設計的蒸汽火車頭終於完工,放置到煉鋼廠專用的鐵軌上。這條長 16 公里的鐵路平常用來運送鐵礦砂與鋼材,只不過拉動一節一節車廂的一直都是馱馬,而不是蒸汽火車頭。今天才要首度嘗試。

崔維西克所設計的蒸汽機車示意圖。圖片來源:wikimedia@Science Museum

瓦特改良的蒸汽機問世已有二十幾年,但原本只能產生低壓蒸氣,無法負荷太過粗重的工作。1799年,正是崔維西克率先發明可實際運作的高壓蒸氣引擎,不過若要將它運用在火車頭上,引擎本身的重量得再減輕才行。經過多次的實驗失敗,甚至造成人員傷亡,崔維西克終於在1803年成功將高壓蒸氣引擎小型化,即使如此,完工後的火車頭仍重達5噸,究竟能否取代獸力,就看今朝了。

在員工與鎮民的圍觀注目下,拉著五節貨車、共裝載了 10 噸重生鐵的火車頭緩緩起步,最後以四小時又五分鐘走完全程。雖然平均時速只有四公里是慢了些,但還是成功完成史上首次的火車行駛。

然而事後發現輾壓過的許多段鐵軌竟都斷裂了。崔維西克又試行了幾次,結果還是一樣。火車實驗宣告失敗,惟失敗原因竟在鋼材,而非蒸氣引擎本身。崔維西克的火車夢想最後由他的同胞史蒂芬生(George Stephenson)於 1825 年完成,除了史蒂芬生本身對火車頭做出很大的改良,另一個重要的原因當然是煉鋼技術的突破,得以做出堅韌的鐵軌。人生有時候就是時不我予啊!

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

 

 

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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。