第一次工业革命（四）——蒸汽机车以及第一次工业革命的结束

1.蒸汽机车的雏形

上文提到蒸汽机的发明已经带动了工矿制造业。那是否也改变了交通运输业呢？现在火车、高铁已经融入我们的生活，但火车从何而来呢？又为什么称为“火车”？这也要追溯到第一次工业革命……
英国的理查·特里维西克所处的时代已经使用瓦特大神发明的低压蒸汽机，体积比较大并已广泛应用于煤矿开采行业。特里维西克发现高压蒸汽在气缸内膨胀可以制造出体积更小、重量更轻的蒸汽机。于是便制造出小型高压蒸汽机并向矿主、工厂主售卖。然而对新型的机器，工矿主并不知道是否真的比大型蒸汽机合算并担心高压蒸汽机的安全性，于是木有采购。处处碰壁的特里维西克只能另找门路。1803年，特里维西克建造了世界第一条轨道机车，搭建了环形的路线，找来喜欢新奇事物的人来乘坐，并向他们收钱。1804年，制造了首辆实际运作的蒸汽机车，虽然没有实现商业上运营。但他的创造为19世纪动力机械奠定了基础。

2.世界第一台商业运营机车的诞生

1814年，英国发明家乔治·斯蒂芬森制造第一台能在井下代替马车的蒸汽机车。煤矿的居民看到蒸汽机行驶过程中烟囱直往外冒火，就取名“火车”并一直沿用到今天。
1825年9月27日，斯蒂芬驾驶着与他人共同制造的“旅行者”号试车成功，是世界上第一辆商业运作的蒸汽机车。拖着30多节车厢，车厢载450名乘客以及90顿货物，以24公里时速跑完40公里路程。
同时代的人们并不都支持火车的建造，他们觉得火车是“痛苦不堪、五内俱焚的怪物”，机车咆哮并喷出浓重的含有硫磺的烟柱，此后斯蒂芬森多处铁路桥梁遭到破坏，水上运输公司甚至炮轰了斯蒂芬森的测量队。面对这样的压力，只有让火车展示出更加强大的能量才能扭转大家的认识。
1829年10月，斯蒂芬森的儿子R.斯蒂芬森设计的“火箭”号蒸汽机车参加蒸汽机车比赛，因运行可靠速度快而获奖。斯蒂芬森抓住了机会主持修建利物浦-曼彻斯特铁路，父子希望通过这条铁路证明火车是英国最佳的佳通工具并证明它完全适用于铁轨。
1830年，利物浦-曼彻斯特铁路正式开放，人们不再敌视这个钢铁怪物。
1830年，斯蒂芬森父子制成”行星”号机车。以更快的速度前进，人们更加认可了火车和铁路的优势。之后，斯蒂芬森主持英国北部大部分铁路建设。
1847年，建立英国机械工程师学会并担任第一任主席。
1848年8月12日，乔治·斯蒂芬森去世，但他留下的知识财富依然伴随着人类文明的发展。

3.蒸汽机车的发明对我国的影响

在世界变革的同时，我国也进入了蒸汽机车的时代。
1856年-1860年，我国经历了第二次鸦片战争，西方列强敲开中国国门并希望获取更多的利益。但我国土地广袤、交通蔽塞不便于运输。为了提高掠夺的速度，英美为主的西方商人和官员想了各种办法在中国大修铁路。洋务运动的大官儿们看到了铁路的实用性，但也看到了列强修建铁路的真实意图。所以极力反对铁路的修建。原因有以下3个。第一，建铁路更方便了列强入侵。第二，修铁路占用大量农田，坟墓，破坏风水。第三，一旦铁路建成，沿途从事运输业的人们便没了生计，长期必将动乱。
1872年，英国商人将火车引进中国，在天津紫竹林码头搭建了1.5公里的“广告铁路”用来演示火车并免费载客运行。天津《申报》高度评价“此次火车之来中国，可谓创观，其制作也可谓精美之至，均甚便捷，甚为适用之物……”
1872年，狡猾的美国驻沪领事奥力维·布拉特福建立了“吴淞道路公司”向上海道台沈秉成申请修建一条普通马路，征购从上海至吴淞14.88公里，13.7米宽的道路，沈秉成允许后，上海县贴出告示宣布吴淞道路公司有权建造适于车辆通行的道路。
1872年2月14日，一公里的试验轨道铺成，6名壮丁将先导号抬上铁路并实运行成功。
1875年（清光绪元年），吴淞铁路基本完工，期间吴淞道路公司资金短缺，道路修建让给了英国商人狄克松铁路公司，狄克松与怡和洋行签下合同于1874年开工，最多施工时有多达2000名工人。
1876年2月22日，新任上海道台冯焌光会见英国领事麦华陀，责问英商私自建造铁路并要求停工。怡和洋行表面遵守停工协议，实际上依然在建造。
1876年3月21日，冯焌光正式照会麦华陀，不准吴淞铁路的修建。但怡和洋行置之不理。并在同年7月1日试车。
1876年7月3日（清朝光绪二年），我国第一条铁路吴淞铁路建成并正式营业，长14.5公里，从上海闸北往北一路到吴淞。天朝号在江湾段正式通车时，铁路两旁观众“立如堵墙”。建设期间，使用1874年英制“先导”号输送施工材料。吴淞铁路正式运营后，先导号、天朝号、国华号作为主要的牵引动力，先导号总1.32吨。中国最早的三条铁路分别是吴淞铁路、康胥铁路、台北至基隆铁路。但吴淞铁路是由英国资本集团“怡和洋行”擅自修建的，清政府在第二年就赎回拆除了。
1876年11月12日，签订《收购吴淞铁路条款》清政府花费28.5万两在一年内分3期收购吴淞铁路，签订后12月1日吴淞铁路再次通车。
1877年10月20日，清政府付清三笔收购款，两江总督沈葆桢下令拆毁、铲平路基、推倒车站。

4.蒸汽机车性能的提高及没落

1895年，两江总督总督兼南洋通商大臣张之洞，先后2次建议在吴淞-上海-江宁之间修建铁路。
1897年2月27日，淞沪铁路开工，全程16公里，走向基本和吴淞一致并使用原来30%的路基。
1898年9月1日，淞沪铁路通车。
1997年，淞沪铁路拆除。而中国建铁路、后收购拆除期间，国外蒸汽机在性能上的研究也有了提高。
1884年瑞士人发明了关节式机车，牵引力大并可以顺利通过曲线。
1875年~1900年，应用蒸汽二次膨胀原理，使蒸汽在高压气缸膨胀工作后进入低压气缸再次膨胀一次然后排出，提高了蒸汽的利用率。但是构造相对一次膨胀的单胀式气缸复杂。
1900-1920年，采用蒸汽过热和给水加热等装置，再次提高了机车的牵引力。
1930年后，美国等其他国家开始制造蒸汽机车。
1938年7月3日，英国蒸汽机车拖着6个车厢在稍微下坡的路上创下203公里每小时的记录。也认为是蒸汽机的极限速度。
二十世纪中期，内燃机逐渐取代了蒸汽机的主导地位。到二十世纪末，蒸汽机已基本淘汰。

5.对世界的影响

第一次工业革命后机器替代了手工劳动，大幅提高了生产力，丰富了物质生活。
商品经济成为主流，资本主义在经济上战胜封建主义，加快了城市化进程。
工厂制度形成，自由主义经济盛行。
产生了资产阶级和无产阶级。
确定了资本主义的统治地位，世界成了西方先进，东方落后的局面。