蒸汽船与火车

如果世界上大部分问题都能变成机械问题，那么，只要制造出各种机械动力的机器，就能让它们替代人从事各种工作。在这种思想的指导下，从18世纪末开始，世界上各种机械的发明层出不穷。在这些发明中，很多是蒸汽机的直接应用，例如蒸汽船和火车，而它们都以各自的方式改变了世界。

蒸汽船的发明人罗伯特·富尔顿（Robert Fulton ，1765—1815）是一位充满传奇的人物。1786年，这位年仅20岁的美国画家来到英国伦敦，试图以绘画谋生。但意想不到的是，在那里他遇到了改变他命运的贵人——瓦特。虽然富尔顿和瓦特年龄相差很大，而且声望也不可同日而语，但是富尔顿依然和这位开启工业革命的巨匠结成了忘年交。受到瓦特的影响，富尔顿从此迷上了蒸汽机和各种机械。在绘画之余，他学习了数学和化学，这让他有了后来成为发明家的理论基础。在英国期间，富尔顿还遇到了著名的空想社会主义理论家、工厂主罗伯特·欧文（Robert Owen，1771—1858），并且开始为他设计和发明各种机械。

富尔顿在欧洲了解到一些发明家试图利用蒸汽机制造能够自动划桨的船只，包括发明家詹姆斯·拉姆齐（James Rumsey，1743—1792）和他的竞争对手约翰·菲奇（John Fitch，1743—1798），菲奇还因为这种奇怪的发明获得了专利。但是这样设计的蒸汽船效率很低，并没有什么实用价值，却给了富尔顿启发，即利用机械可以推动轮船行驶。

▲图6.4 菲奇发明的划桨蒸汽船

早在1793年，富尔顿就向美国和英国政府提出造蒸汽船的计划，但并没有如愿达成。1797年，富尔顿来到了法国。当时法国已经开始和英国处于敌对状态了，一些发明家正在研制潜水艇和水雷，但是潜水艇的研究一直没有进展。此时的富尔顿在整个欧洲已经是小有名气的发明家，主持研制了世界上第一艘真正可以工作的潜艇（但是还无法用于军事目的）。

在法国期间，富尔顿见到了美国驻法国公使、签署了《独立宣言》的利文斯顿，并且通过他结识了法国的上层官员。当时，拿破仑正要和英国开战，却苦于在英吉利海峡逆风逆流的情况下，无法和强大的英国海军对抗。于是，富尔顿建议使用可以逆风逆流航行的蒸汽船，并获得了法国政府的批准。

富尔顿要比罗姆斯和菲奇聪明得多，他没有让机械简单地模仿人的动作，而是理解了划桨的后坐力可以产生向前的动力这一原理。利用这个原理，他在1798年发明了利用螺旋桨驱动的蒸汽船，并且向美国和英国申请了专利。

不过可惜的是，1803年富尔顿的蒸汽船在塞纳河做实验时沉没了，法国彻底放弃了使用蒸汽船的想法，并嘲笑他的蒸汽船是“富尔顿的蠢物”（Fulton's folly）。富尔顿带着遗憾离开了法国。

富尔顿的行为有点像中国战国时代的纵横家，在一个国家不得志，就跑到对手那边。当时，面对在欧洲大陆百战百胜的拿破仑，英国也感受到空前巨大的压力，因此急需富尔顿这样的发明家的帮助。在英国，富尔顿发明了真正实用的水雷，但是富尔顿的理想不是造武器，而是造蒸汽船，这件事他在英国一直没能办成。1805年，英国在海战中打败法国，英国的危机感消失，富尔顿看到蒸汽船的理想无法在英国实现，只好结束了长达10多年的欧洲之旅，于1806年回到美国。

回到美国后，富尔顿再次遇到了莱文斯顿，并且成了他的侄女婿。莱文斯顿不仅是政治家，对科学也感兴趣，并且是纽约有名的富商。有了莱文斯顿在资金上和政府关系上的支持，富尔顿研制蒸汽船的进展非常顺利。

1807年，富尔顿发明的使用机械动力的蒸汽船克莱蒙特号成功地行驶在了哈得孙河上。人们从来没有见过这样一种怪物，不用风帆，没有人划桨，仅靠竖起一根高高的烟囱，就能轰鸣着在水上行驶。经过32个小时的逆水航行，克莱蒙特号从纽约抵达位于上游240千米远的奥尔巴尼。过去要走完这段水路，最好的帆船一路顺风也要48个小时。富尔顿从此揭开了蒸汽轮船时代的帷幕。不久，富尔顿在莱文斯顿家族的帮助下，取得了在哈得孙河航行的独享权，并开办了船运公司。1812年，富尔顿制造出了全世界第一艘蒸汽驱动的战舰，这艘战舰参加了美国对英国的战争。30年后，蒸汽船完全取代了大帆船。从此，运输业开始迈进蒸汽动力时代，同时，也为全球自由贸易时代的到来做好了准备。

▲图6.5 富尔顿设计的蒸汽船

就在富尔顿为制造蒸汽船忙碌时，英国工匠乔治·史蒂芬森于1810年开始研制蒸汽动力的机车，也就是今天我们说的火车。1825年，由史蒂芬森设计的火车载着450名旅客在他铺设的铁路上以每小时39千米的时速从达灵顿开往斯托克，沿途很多围观的群众纷纷扒上火车，到达终点时，旅客人数达到了近600人。火车在沿途遇到一个骑马的人，他试图和火车赛跑，但是很快被火车超越并远远地落在了后面。史蒂芬森后来还和他的儿子罗伯特·史蒂芬森（Robert Stephenson，1803—1859）一起修建了连接利物浦和曼彻斯特两个英国主要工业城市的铁路。英国随后出现了铁路热，从此开始了铁路运输的历史。

▲图6.6史蒂芬森机车

美国虽然是一个后起的工业化国家，但是由于土地广袤，在铁路发展方面很快超过了英国。铁路的发展给美国社会带来了巨大的变化。它把原本相互独立的美国各州，特别是两个工业中心——五大湖地区和东北部沿海地区连接了起来，在全国形成了统一的大市场，这是美国在19世纪末高速发展的基础，也为美国开发西部创造了条件。运输的发展也产生了一些意想不到的结果，比如它迅速摧毁了美国东北部新英格兰地区的农业，因为从南方运来的便宜农产品在市场上更有竞争力。