改良火車開啟鐵路時代──史蒂芬生誕辰 │ 科學史上的今天:06/09

就像瓦特並不是蒸汽機最初的發明人,史蒂芬生(George Stephenson, 1781-1848)其實也並非我們一直以為的──是最早發明火車的人。不過,也如同瓦特的大幅改造蒸汽機才開啟了工業革命,因為史蒂芬生的改良,火車才能發揮效能而開啟了鐵路時代。

史蒂芬生是礦工之子,因家庭貧困而一直無法上學,直到 17 歲有正式工作,可以自己運用薪資後,才從微薄的薪水中省下學費去念夜校。史蒂芬生的工作跟父親一樣,負責操作礦坑的蒸汽機,將積水抽出來。他自小跟在父親身旁耳濡目染,不但做起來駕輕就熟,更早已將蒸汽機摸得一清二楚,因此當 1811 年礦坑的蒸氣機故障無法抽水,大家都束手無策時,史蒂芬生挺身而出竟成功修好機器;他因而被拔擢為技師,負責礦區所有的蒸汽機。

當時煤礦挖出的煤都是由馱馬拉著鐵軌上的台車運送,史蒂芬生早已想要將蒸汽機改造為火車頭引擎,取代獸力。1814 年,他首次設計的火車頭時速只有 6.4 公里,只比十年前崔維西克(Richard Trevithick)發明的史上第一個火車頭好一點,而且因為過重而導致鐵軌斷裂的問題也還沒解決,因此史蒂芬生還特別研究鋼材。

他先於 1820 年幫煤礦公司建造第一條火車專用的鐵路,接著在 1821 年受託建造第一條開放公眾搭乘、全長 40 公里的鐵路;委託商還與史蒂芬生合資成立製造火車的公司。1825 年,載著八十噸貨物與四百名乘客的蒸汽火車成功完成史上首次的載客行程,最高時速達 24 公里;而這條鐵路 4 呎 8 吋半(1,435 mm)的軌距自此就成為國際標準。

這條鐵路的成功不僅為史蒂芬生帶來更多承包工程與更高的聲望,也吸引了財團與金主競相投入建造鐵路,民眾也因為對於未來的憧憬而紛紛將積蓄押注在鐵路公司的股票上,結果越滾越大的投機泡沫終究在 1847 年開始破裂。美國在 1870 年代也重蹈覆轍,民眾因鐵路泡沫而損失慘重。

不過,卻也因為吸納了這麼多資金,歐美才能迅速建造完整的鐵路網,預先完成未來榮景所需的基礎建設。即使蒸汽火車後來被內燃機引擎與電力取代而走入歷史,但由史蒂芬生開啟的鐵路網至今仍是世界各國重要的運輸骨幹。

 

 

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。

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