二十一、火车在不列颠出现

第一列火车在不列颠出现，是人类运输史上一个重要突破。

英国是世界上第一个工业化国家，首先完成了从农业文明到工业文明的转变。工业革命在英国现代化过程中起到了至关重要的作用，而铁路的兴起在工业革命中具有特殊的地位，它对英国的经济繁荣和全面迈向现代化具有特殊的功效。

最初的火车是靠蒸汽机推动，而蒸汽机是在第一次工业革命中产生的，就在当时的英国，那时候的英国重视科技发展，而且也跟其他国家做这方面的交流很少，自己就完全利用了这次工业革命，高度发展的生产力，由蒸汽机到火车的应用也是正常的。

19世纪初，英国开始“铁路时代”。现代意义上的铁路首先出现于英国并不是偶然的，这是因为工业革命首先发生在英国，而工业革命对英国铁路时代的到来具有至关重要的促进作用。工业革命中蒸汽机的发明和普及为铁路的发展提供了动力准备；冶炼技术不断改进，生铁和钢产量稳定增长为铁路的发展提供了必需的材料；从煤矿的机车发展而来的铁路，随着蒸汽动力在煤矿采集中的应用，现有的铁路雏形逐渐向现代化标准的轨道发展。蒸汽机、冶炼业、采矿业三者互相作用，成为对英国铁路发展的三个重要因素。

18世纪下半叶到19世纪上半叶，技术革命带来的工业革命成为这一时代的主题。蒸汽动力的产生是第一次工业革命最为重要的革新。蒸汽机发明以后在英国各行各业广泛应用，运用到交通运输行业以后就引起了交通运输业的革命，也就推动了铁路时代的到来。因为蒸汽机是解决火车牵引力最为重要的因素，所以它的发明和使用对铁路发展有着重要意义。

在工业发展中，动力问题是一个突出问题。工业革命开始后，水力取代以前的人力和畜力，日益成为主要的动力。但是水力资源这一自然赋予要素，具有易变性和地理分布上的限制性。随着工业革命的展开，这种局限性越来越大。于是，新的动力便成了工业革命发展的关键。

1782年瓦特在前人的研究基础上改造制成复动式蒸汽机，并将它用于工厂生产，用来推动鼓风机、滚轧机和汽锤。蒸汽动力取代水力作为机械动力从根本上克服了水力给工业生产带来的局限。从此，工厂可以设在原料、燃料、劳动力资源、交通运输及市场条件较有利的地方，生产要素得以突破地域限制而实现最大程度的优化组合。至1783年，已有66台蒸汽机投入使用。1785━1800年生产出的蒸汽机中82台供棉纺厂使用。至1831年，格拉斯哥有41家以蒸汽机为动力的棉纺厂。到19世纪30、40年代，作为工业革命先行部门的棉纺织业，率先实现了机械动力的蒸汽化。

在棉纺织业的带动下，其它部门也相继开始了蒸汽动力的过程。蒸汽动力的广泛应用，是人类生产技术上的一次重大飞跃，是人类认识自然和利用自然的一个突破。它给工业革命以极大的推动，保证了英国工业革命向纵深发展，也为交通工具的变革做好了准备，英国很快出现了把蒸汽机适用于火车的尝试，这是由一些铁路先驱进行的。因为后面会有论述，在此不再赘述。

英国铁路的发展和最终胜利，不仅取决于蒸汽动力，而且有赖于冶金业的发展。只有冶铁业的发展，才能为铁轨、机车等铁路设备的制造提供材料，使铁路发展成为一种可能。

冶铁业在工业革命前就是英国的重要工业之一。随着焦炭冶炼法的改进和广泛运用，至18世纪末英国跨入了焦炭冶铁的历史时期。英国的冶铁业在煤矿与铁矿结合的基础上迅速发展起来。1806年，生铁年产量达到26万吨。据统计，1788━1830年，生产量增长十倍。至18世纪末，仅达比家族的铁矿产量即相当于焦炭冶铁之前英国生铁总产量的3/4。可见，随着蒸汽鼓风设备的发展而完善起来的焦炭冶铁法，使英国的冶铁业出现了巨大的飞跃。

生铁冶炼法的技术革新促成了熟铁生产和炼钢技术的改革。1784年，亨利·科特发明了“搅拌法”和“辗压法”，自此英国自成一体的钢铁工业开始建立起来。随着科特法的传播与广泛应用，至19世纪20年代，在斯塔福德郡、约克郡，尤其是南威尔士建立了许多一体化冶金企业。从煤和矿石的开采，到铁条的切割和成品的生产，都在同一地点由同一企业进行。冶金业的一体化加快了生产过程，提高了生产效率，促进了冶金业各环节的发展，为英国生产了足够的钢铁，这就保证了英国铁路的发展所需要的大量钢铁。

随着工业革命不断向纵深发展，焦炭冶铁技术的推广和工业革命期间人口的急剧膨胀，大大地增加了对煤的需求量，使煤“成为英国工业技术转变的关键性燃料”。而蒸汽动力的应用在采煤业的技术革新当中占有突出地位，采煤业的技术革新使得英国煤产量的增长非常迅速。1700━1760年，英国煤产量由300万吨增加至500万吨，1760━1800年又由500万吨增至1100万吨，至1840年增到3370万吨。

英国煤矿业的飞速发展也成为铁路发展的又一因素。因为英国的煤矿业是最早使用铁路的行业。这在1700年前泰恩河地区的诺森伯兰郡和达拉谟地区的煤矿工人利用这些轨道将开采的煤矿拖运到地面。在苏格兰，1722年出现了一条横贯普雷斯顿的早期铁路, 1745年后，这条铁路线将特伦奈特（Tranent）矿坑的煤矿运输到附近的码头。可见，英国煤矿业是铁路的发源地，英国煤产量不断增长，势必要加强矿场铁路的建设，以便能够顺利地将煤炭运输散发到全国各地，这就推动了早期铁路向现代铁路的转轨。

综上所述，蒸汽机的发明、冶铁业的发展和采矿业的技术革新，成为对英国铁路发展最重要的三个促发性因素，也推动英国第一个进入了铁路时代。

交通运输业既是国民经济的一个先行部门，又是一个重要的基础部门。它处于生产和消费的中间环节，是生产过程在流通领域里的继续，在整个国民经济中起着纽带的作用。因此，社会经济的每次重大飞跃，都不可避免地伴随着交通运输业的变革。英国铁路的兴起就是交通领域技术革新的成果。

铁路运输业是通过运输轨道的现代化和运输动力的蒸汽化而建立起来的。“专业的轨道”是铁路运输业发展的基本性条件，它经历了一个长久的发展过程。人类历史上最早的轨道是石轨，现代铁路的真正始祖是矿车轨道。约在1630年，纽卡斯尔附近的煤矿首先使用木制的矿车轨道。到1738年，英国的怀特黑文出现钉有加强铁皮的木梁轨道。自18世纪60年代起，铸铁轨道开始取代木轨。随着英国工业革命深入发展，冶炼技术、锻造技术得到突破性的发展，生产出熟铁，并用熟铁制成轨道，铁路轨道进入一个新的发展阶段。18世纪末，纽卡斯尔附近的煤矿开始使用熟铁轨道，至19世纪初就已普及开来。当铁路时代到来时（1825年），英国已建成原始铁路轨道300━400英里。

用熟铁替代铸铁解决了铁轨耐用性这个问题，接下来的任务就是改进轨条。原先的铁轨，在轨条上留有轨底，以防车轮脱轨。1785年，英国人杰索普设计出现在使用的凸形铁轨，到1789年铁路设计都将轨底改在轮子上，这种方法成为后来铁轨制造的基本模式。

在轨条基本得到解决之后，又对车轮进行规范。国家规定凡车轮在6英寸以上的，其触轨面不得离开精确的地平线1/2英寸以上，其宽不到6英寸的则不得离开1/4英寸以上。车轮上的钉子一概不得突出1/4英寸以上。轨道铺设时轨道必须与地面完全吻合。这就要求轨条必须有一个平整的表面，使它能够让火车在铁轨上平稳行使。从某种意义上来说，专业的轨道、专业的设计和专有使用是现代铁路的基本要素。

铁路发展中最主要的是动力问题，交通工具的动力替代经常被描述为交通发展的革命。“机械牵引”是一个关乎车速的因素，18世纪英国工业革命中出现的蒸汽机，为19世纪大力发展的铁路带来了新的动力。蒸汽机车动力从本质上替换了体力牵引，带来了运行速度上的跳跃式发展，急剧地打击了马车和河运的势力。蒸汽机车所产生的机械牵引所带来的速度，意味着火车可以在19世纪大行其道，迅速发展。

蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械，随着工业革命的深入，蒸汽机也被运动到交通运输业。1784年，威廉·默多克在康沃尔制造了一个火车头模型。1801年，威廉的弟弟特里维西克提出了可移动的蒸汽机的概念，制造了第一台能在一般道路上行驶的蒸汽动力车辆。1804年，特里维西克发明了世界上第一台行驶于轨道上的蒸汽机车。这台自重5吨的机车首次在南威尔士的麦瑟尔提德维尔到阿巴台之间的轨道上试验行驶了14.5公里，车速为每小时8公里，由此开辟了世界铁路史上蒸汽机车发展的道路。

继特里维西克之后，1814年英国工程师乔治·斯蒂芬森设计制造了世界上第一台实用的蒸汽机车，名为“半统靴”号，它自重6.5吨，可牵引30吨货物，动轮直径4英尺，轨距4英尺8英寸（合1423毫米）。斯蒂芬森驾驶它在威尔士的一家煤矿场上以5英里时速牵引10吨货物试行成功。1825年，全长37英里的斯托克顿━达林顿铁路建成通车。斯蒂芬逊的机车牵引着一列80吨的列车试行成功，车速为平均每小时12英里。这条铁路是第一条使用蒸汽机车牵引客货列车的公共铁路。但是，此列车在有的地段仍需使用马力牵引。

1830年，全长35英里的利物浦━曼彻斯特铁路线建成通车。斯蒂芬森驾驶具有现代蒸汽机车基本特征的“火箭”号驶完全程，该机车拖带一节载有30位乘客的车厢，平均时速可达30公里，牵引物达18吨重。他开创了铁路运输的新纪元纪因为这是第一条全线用蒸汽机车牵引并正式从事客运业务的铁路。

运输动力的蒸汽化和运输轨道铁路化，是现代铁路发展所必须具备的要素，并且是最主要的要素。没有工业化时期的技术铺垫，也就没有铁路事业在后来的如日中天。

英国铁路的出现除了工业革命的促进作用、交通技术的变革这两个因素外，还有“人”这个很重要的因素，这就是铁路修建的先驱。这是一个显著的群体，也是英国铁路发展史上关键性的人群。正是这个群体在铁路、机车等一系列环节上的发明与革新才推动了英国铁路业的兴起和发展。

19世纪最具突破性的发明创造就是蒸汽机，人类社会从此走入蒸汽时代。蒸汽机的发明是铁路发展过程中一个关键性的环节，它解决了机车的牵引力问题，但是将蒸汽机运用到交通运输业经历了较长的一段时间。理查德·特里维西克是世界上最早将蒸汽动力运用于机车从而发明蒸汽机车的人，开辟了世界铁路史上蒸汽机车的光辉道路。

继理查德·特里维西克之后，威廉·詹姆斯和汤姆森·格雷高瞻远瞩，将蒸汽机车与国家交通运输业紧密结合起来，也是1830年之前最早考虑修建铁路网络的人。

乔治·斯蒂芬森是当时蒸汽机车改进人员中的一员，他取得了巨大成功并将铁路带入了现实生活。在铁路发展史上，斯蒂芬森是对当时英国蒸汽机车改进最为成功的工程师。而且他还是铁路修建的创始者，揭开了英国修建铁路的序幕。斯蒂芬森和儿子一起主持修建了英国真正意义上的第一条主干铁路利物浦━曼彻斯特线，成为对英国社会、乃至世界铁路业具有突出贡献的人物。在修建铁路的过程中，斯蒂芬森对铁路轨条的间距也做出了规定，铁路轨条间距都采用4英尺8英寸半。在修建过程中他还提出了铁路业的管理观念：即铁路修建、动力、商业潜能、内部管理作为一个整体。

斯蒂芬森在主持修建利物浦━曼彻斯特铁路线的时候，还投身另外一些铁路修建工程。1829年斯蒂芬森主持修建了莱斯特━斯旺廷顿（Swannington）铁路线。后来他又主持了英国北部铁路网络的大部分修建工作。斯蒂芬森作为这种革命性的运输工具的主要指导者，解决了许多铁路建筑、桥梁设计、机车和车辆制造问题，促使铁路在英国迅速展开，也推动了铁路在欧洲大陆和北美洲的迅速发展。由于他一生主持修建了许多铁路，又被誉为“铁路之父”。

斯蒂芬森的儿子罗伯特森继承了父亲的事业，一生致力于提高蒸汽机车的运行速度，成为下一代铁路机车的领袖人物。罗伯特是国内著名的工程师，对铁路修建的地形、各种情况下可能出现的问题都有一个全面清晰的了解，对穿越地峡的隧道修建也有着独特的见解，当时英国许多铁路修建工程主要出于他的设计。罗伯特最出色的设计就是用桥梁及高架铁路的管状桥横跨河道峡谷，它将盎格鲁和威尔士连接了起来。他一生所建铁路中耗费精力最大的一条线路是伦敦━伯明翰铁路线，而切斯特━霍利黑德铁路线是他修建的最重要的一条铁路线。在那个时代，罗伯特为铁路所作的努力使他成为那个时代工程设计师中最具魅力的一个人物，其学生和助手也在他的领导下各尽其能，引领了以铁路为特征的蒸汽时代。

在铁路修建过程中，伊萨姆巴德·金德姆·布鲁内尔是当时最具有独创性的工程师，在修建过程中对一些实际问题常常能提出合适的解决方法并被实践所接受。在铁路发展史上，布鲁内尔最大的贡献就是设计出铁轨的平行等间距横条枕木。用这样的枕木来替代十字型枕木，使轨道更加稳固，这是铁路轨道发展过程中最为关键的一个环节。

最后，我们还要提到几个在铁路发展中也具有一定地位的人物。在修建利物浦━曼彻斯特铁路线的时候，约瑟夫·洛克是罗伯特·斯蒂芬森的一个得力助手，显示了独特的工作能力。在后来修建大强克逊铁路线时被任命为工程师，这条铁路线连接利物浦━曼彻斯特路线，并向南连接伯明翰。这条铁路在洛克的主持下第一次实现了没有超出工程原始预算成本的记录。此外，洛克还主持修建了伦敦━夏普敦铁路线和后来欧洲大陆的一些铁路线。

查尔斯·威格诺斯是一个很少被提及的人物。威格诺斯在滑铁卢之战后转身于国内工程事业，并参加了利物浦━曼彻斯特铁路线的修建工作，甚至在乔治·斯蒂芬森之前，他就已经开始了他的工程设计工作。他主持修建了从莱斯特到德比和诺丁汉德米德兰铁路线。在英国铁路发展史上，他最大的贡献是在设菲尔德主持修建了三英里长的隧道，体现了对隧道修建独到的见解和理念。

以上这些人物都是直接对铁路机车、轨道、隧道修建等一系列铁路本身有贡献的先驱者。而托马斯·布莱斯并不是一个专业的工程师，他只是当时一个铁路工程修建的承包人。布莱斯注意到了铁路修建这一新兴行业并成为这一事业的著名领航人物。他承接了英国以及海外的许多铁路修建工程，对铁路业的发展做出了相当大的贡献。在19世纪40年代到50年代之间，他的工作人员几乎在英国任何地方都能见到。19世纪来临之际，英国铁路的兴起就是在这些富有创新、革新意识的天才人物的关注和努力下才出现了迅速发展。这些铁路先驱是推动19世纪英国铁路时代来临的人为力量。

综合以上三部分，我们可以清楚地看到，19世纪英国铁路业能够兴起，主要是受惠于工业革命中相关行业的促发作用、交通领域的技术革新、铁路先驱的不断探索这三方面因素。当我们用历史的思维去观察问题的时候，我们会发现,铁路的兴起是与英国的经济发展特别是与工业革命的蓬勃展开有密切的关系。在人类的历史中，一种新的更加完善的交通方式的出现不可能是无缘无故的，而这可以在经济和社会中找到最深刻的根源。在工业革命的大背景下，在经济的飞速发展和技术的不断突破的推动下，铁路这种更加完善的交通方式的出现只是一个时间问题。其中蒸汽机、冶铁业、煤炭业的发明和发展都是铁路出现的重要因素。可以说，没有工业革命中经济和技术因素的发展，现代意义的铁路就会成为无本之木。同时，铁路绝对不是一个完全被动的历史产物，它从其开始产生就极大的反作用于经济和工业革命。特别是对钢铁、煤炭、制造业的推动又使得工业革命更快更好地发展。铁路和工业革命的作用是双向互动的，是互为因果的。

在工业革命迅速发展的时刻，在经济日上层楼的新的时代，能者上无能者下，这个铁的规律再次冷酷地昭示人类的社会。而铁路运输方式的巨大优越性正是这种规律的结果，也是这种规律的体现。正是这种深层的社会需要和现实的表象联姻，才引来了英国铁路建设的高潮时代。