鐵路，一個天才的系統_風聞

編者按：鐵路發展史常常被拿出來作為對照，討論一項新技術可能給社會帶來的正反面影響，以及它可能遭遇到的阻力。《鐵軌上的德國》則通過回顧鐵路在德國的發展歷史，解剖過去兩百餘年這項技術與社會經濟、政治之間的關聯。正如作者在前言所述，“我年輕的時候就聽過一些關於‘勇敢的、有遠見的鐵路開拓者’的故事，我震撼於工業時代開始的歷史戲劇性，而這與‘美好的舊時代’完全無關。從那個時代開始，我試着在介紹鐵軌和車輪的同時，也不忘介紹權力和金錢、軍事上的魯莽以及政治上的犯罪。

在近幾年興起的人工智能可能引發新一輪技術革命的當下，這本書可能對讀者有着特殊的啓迪意義。本文摘編自書本部分章節。

《鐵軌上的德國》，中國科學技術出版社

[德]安德烈亞斯·克尼平 著

許晶 譯

撰文 | 安德烈亞斯·克尼平

翻譯 | 許晶

1804年2月13日是現代世界史上一個值得紀念的日子。那一天，英國人理查德·特里維希克（Richard Trevithick）製造的第一台擁有名字的機車，在威爾士的佩尼達倫鋼鐵廠牽引了幾輛裝着鋼鐵的車輛。然而，它並沒有很快獲得成功。這項新技術甚至還遭到了許多人的質疑，他們覺得失敗恰恰證實了這些質疑。特里維希克必須經歷這些痛苦。他的試驗機車“來抓我試試”以失敗告終，讓他放棄了研製蒸汽機車的想法。

但是機車的發展並未就此停頓。其他設計師們，如威廉·赫德利（William Hedley）和約翰·布倫金索普（John Blenkinsop）繼續努力着。然而，真正的蒸汽機車之父是喬治·斯蒂芬森（George Stephenson，1781—1848），大約有十年時間他一直專注於機車製造。像1804年在佩尼達倫一樣，他的機車還只是為企業內部使用而設計：它們承擔着英國礦山的貨運工作。

1825年9月27日情況發生了變化，世界上第一條公共鐵路斯托克頓達林頓鐵路開通了。這是機車首次在貨運之外用於客運。很快出現了一種與馬車非常像的旅行車。這條50千米長的線路的運營商並不僅僅依靠蒸汽機車，他們還部分使用馬匹或固定蒸汽機，用繩索來拉動車輛。

鐵軌“標準化”的深遠意義

英國技術開發的初步閉環有一個優勢，即在開始向美國和歐洲大陸出口時，特別是在英國以外的鐵路行業運用時，“鐵路系統”已經實現了 一定程度的發展和標準化，它的影響至今仍存在。

它開啓了軌距標準。迄今為止，除了一些主要為地方服務的窄軌外，歐洲從比利牛斯山脈直到俄羅斯西部邊界，甚至北美和中國，都將軌距統一為1435毫米。這種計量單位，既非來自腳長和英寸，也非來自米制長度系統，而是來自郵政馬車，這一點已經在古羅馬人那裏得到證明。根據英國模式統一使用軌距，成為技術上並不複雜的國際交通的基礎。

軌道導向系統並不僅限於避免帶輪緣的滾輪狀車輪橫向滑出。在很早的時候，車輪被設計成圓錐形，軌道稍微向內傾斜。在良好的軌道條件下，列車僅出現輕微的橫向擺動，幾乎不必受輪緣硬性衝擊限制，而是由（今天會非常精確地計算的）踏面和輪緣之間的圓形引導着前進。在鐵路曲線上，離心力將車輛進一步往外推，外側輪的直徑稍大，從而將整個輪對控制在曲線內。這種軌道運行系統的工作原理是車輪和鋼軌之間的接觸面很少，從而使裝載車輛的摩擦阻力最小化。一個人的力量足以在軌道上拉動一輛不太重的車。一組運行中的車輛可以由一個人拉着繼續行駛。你可以試試去拖相同重量的橡膠輪卡車掛車。只有船在水中的 阻力才比較小。

移動的鋼鐵和靜止的鋼鐵之間狹窄的接觸區域最初讓人懷疑，機車在軌道上啓動和前進時能否有足夠的阻力，轉動的輪子是否會在這個位置打滑而發生故障。因此，最初人們用齒輪和齒軌驅動來試驗，認為在斜坡上有必要用固定蒸汽機提供繩索牽引驅動來取代移動蒸汽機車驅動。早在其他地方提出這個問題之前，英國人就已經解決了這個問題（考慮到特有的山區鐵路，歐洲大陸關於這方面的討論一直持續到1850 年）。一方面，人們認識到機車驅動輪的摩擦力原則上是足夠的，並發現使用多個從動輪對能增加摩擦力；另一方面，人們發明了一種技術，通過人為延長線路來限制山區鐵路的坡度。英國的鐵路系統在獲得出口機會時， 已經具備在平原地區和丘陵地區採用統一牽引技術優勢，無須在爬坡前費事地更換牽引技術。

有側面護欄或中央導向杆的窄軌，車輛在上面運行時可以由水平輔助輪支撐（最初這種想法得到了很好的闡釋），修建道岔和道口因此變得方便，軌道網絡的無限分支從而能延伸到任意中途站的整備線上，並從那裏再延伸到工廠、山谷和港口碼頭。

每一個擁有鐵路模型的人都知道，以4台機車和29節車廂為例，就已經有數百萬種列車編組可能。有了標準化的聯軸器和緩衝裝置系統，就能組成不同的列車，並能根據不同要求重新組合。貨運列車的五節牲畜車廂後，可以安排兩節瀝青或石油“罐車”，然後是三節裝着切割好防腐電線杆的車廂，最後是啤酒冷藏車廂。在下一站，它可以卸下兩節牲畜車廂，再裝上四節裝着磚塊的車廂。在幾十年、幾百年的時間裏，蜂蜜、頭盔、醃肉或 油氈等貨物已經過時，取而代 之的是汽車、香蕉、用於多層房屋的燃油鍋爐和鋼管。客運方面鋼製四軸取代了木製三軸，蒸汽機也逐漸被它的後繼產品電動或柴油發動機所取代。不管是過去還是現在，所有這些變化都是在沒有變更系統的情況下一步步發生的。

為了介紹經久不衰的蒸汽機車另一個真正巧妙的原理，我們需要探討一下它的技術。根據加速或常速運行的要求，機車司機使用調節器，通過控制器的機械裝置在活塞兩側交替工作，在平原、上坡或者下坡時讓更多或更少的蒸汽從鍋爐流向汽缸。工作完成後，蒸汽通過廢汽口進入煙箱，然後從上面的煙囱出去。煙箱中的蒸汽通過氣流流動產生負壓，讓更多的燃燒空氣通過鍋爐後端的灰箱風户被吸入火箱中，在那裏煽動火苗，讓更多的熱氣流過鍋爐眾多水循環管道。因此，蒸汽消耗量的增加會自動通過更高的吸力產生更多的蒸汽。斯蒂芬森的蒸汽機車已經運用了這一技術，其基本操作模式從未改變，儘管現在被放大了許多倍，並在細節上完善到了令人吃驚的程度。

一開始人們還以為鐵路會和公路及運河一樣可以免費提供給任何使用者，但英國人很早就意識到，出於安全考慮，非常有必要將鐵路建設、鐵路交通管理和監控、機車車輛的運營和交通市場的准入牢牢掌握在一隻手裏。養路工和巡道工、信號員和扳道員、機車司機、司爐工和制動員以及負責售票和辦理運單的工作人員，都必須遵守統一的等級制度和紀律。這項原則（以及蒸汽機車在歷史上有趣的影響模式），在最近幾十年裏發生了很大的偏離。

啓程一刻

在中世紀，有軌車輛在木製軌道上被拉着或推着穿過礦井。巴伐利亞最高礦務局的約瑟夫·馮·巴德爾（Joseph von Baader，1765—1841）1814年提出修建一條從紐倫堡到菲爾特的有軌馬車線路。他隨後詳細設計的“人造鐵路上的連續機械系統”並不實用，那是一種同時適用於道路和鐵路的車輛並且繼續使用馬力牽引。但至少他在1825年，在慕尼黑郊區的寧芬堡皇家公園向巴伐利亞國王路德維希一世（König Ludwig I）展示了他的“測試線”。

當時第一台德國“蒸汽車”幾乎又被遺忘了。柏林鑄鐵廠的檢查員克里格1816年製造了一台只有2.5米高1.5米長的小型機車，它參考了更老的英國模型，裝在四個輪子上，沿着齒軌運行。該機車在柏林示範運行後引起了轟動，它在市政廳拆卸後被運到了上西西里。重新組裝後，卻發現它的軌距不適合那裏的軌道。於是，德國第一台機車的生涯再次結束。一台1817年造的類似機器在薩爾河畔的礦井裏至少還能服役 幾年。

1835年12月7日又是一個特殊的日子。當天的《斯圖加特晨報》這樣寫道：

上午9:00，紐倫堡-菲爾特路德維希鐵路開通。為了準時到達現場，早上7點，紐倫堡人就步行、騎馬或者乘坐馬車出發了……人們長時間地注視着這條牢固的鐵路以及在一定程度上稱得上雅緻的車廂，它共有9節；不過，最讓人欣喜和關注的還是蒸汽機車，它身上有那麼多非同尋常的謎團，但僅從外觀上看，就連行家也無法説清楚它的特殊結構。

它像其他車一樣固定在前後輪的車軸上，在兩個更大的輪子之間，而這些輪子實際上是由機器驅動的。怎樣驅動？你可以猜，但卻看不到。在前輪之間，如同從一個封閉的煙囱裏，升起一個大約15英尺（約 4.5米）高的管子，裏面排出蒸汽。一個巨大的汽缸從前輪和中輪之間一直延伸到後輪，蒸汽鍋爐就在這裏，由第二節四輪懸掛式車供水。後面這節存放燃料的車還有一個儲水罐，通過軟管將水從儲水罐引入蒸汽機車的水槽。此外，人們注意到有許多管子、水龍頭、螺絲、閥門、彈 簧，要搞清楚這些我們還需要更長的時間。

那位安靜、謹慎且值得信賴的英國機車司機也同樣吸引了我們。他每放一剷煤，都會考慮量是否合適、時間是否合適、爐子分配是否合適。一刻也不能閒着，什麼都要注意，計算到每一分鐘，因為是他讓列車運行起來，所以他就像是機器的大腦，把巨大的力量統一起來……機車司機讓蒸汽的力量緩緩發揮作用。大量蒸汽雲從煙囱裏冒了出來。車廂被緊緊地鎖在一起，開始慢慢地移動；然而，很快煙囱越來越快地噴出煙霧，列車向前行駛，不一會兒就消失在圍觀者的視線裏……

紐倫堡市長約翰內斯·沙雷爾（Johannes Scharrer）、鐵路的重要投 資人喬治·扎查里亞斯·普拉特納（Georg Zacharias Platner）、接受委託建造鐵路的當地工程師保羅·丹尼斯（Paul Denis）以及不應被忘記的第一位德國機車司機威廉·威爾遜（William Wilson）毫無疑問共同譜寫了歷史。

除了德國首條用於公共交通的蒸汽鐵路這一歷史地位之外，路德維希鐵路並未在開拓時代為鐵路標準帶來任何創新性。路德維希鐵路也並非全國鐵路網的第一段。它一直是私營的，沒有與後來的巴伐利亞邦有鐵路相連，於1922年停運，線路用於有軌電車。

技術推動洗牌？

後來的德國人對紐倫堡 - 菲爾特鐵路的高度（甚至是過高的）評價原因在於，有關它的圖片和文字記載很好地滿足了人們對於畢德麥耶爾時期田園詩的嚮往。在斯皮茨韋格（Spitzweg）描繪的一座中世紀帝國城市裏，謹慎的議員們和穩重的企業家們修建了一條新的道路，通往散步便能到達的鄰城。他們很有革命性，買了一台蒸汽車，但同時也很保守，還配置了11匹牽引馬。他們有足夠的資產階級勇氣，建了一個與路德維希一世給予特權的線路相抗衡的項目；但他們對國王又足夠忠誠，謙卑地請求國王陛下給公司起名。

就這樣，鐵路似乎為一幅早期資產階級全景圖畫上一個圓滿的句號，這幅全景圖還沒有被現代的喧囂打亂。阿德勒火車不會激怒市民，歌德的《浮士德》中曾記錄了市民們在復活節遊行期間的願望：“希望一切都變亂；只有家還保持原狀。”

事實上，鐵路在許多方面打破了舊的社會結構、賺錢機會和壟斷地位。巴伐利亞高等醫學院的一份備忘錄表明，在他們看來這將不可避免地導致嚴重的精神疾病，這就是為什麼鐵路需要用很高的圍牆圍起來。然而，這篇文章在1835年也和今天一樣，被認為是一種諷刺。

在開通了一條與馬路平行的鐵路後，馬車伕們和馬路旁的店主們再也笑不出來了；農民們變得赤貧，他們種植的小麥或土豆，不像競爭對手從匈牙利或加利西亞通過鐵路運來的那麼便宜。每一個土地所有者和古老的貴族都感受到了新時代的力量，儘管他們討厭經濟損失，但由於各邦國很快都通過了有利於鐵路的徵用法，他們不得不放棄所繼承的森林和田野的部分權利。

哈科特已經宣佈，這些“革命”將在鐵路問題上取得全國性的突破，但紐倫堡和菲爾特的城市新貴們尚未預見這一點。不過他們給德國所有鐵路規劃者帶來了兩個令人高興的信息：第一個，一台由看不見的蒸汽驅動的機器在狹窄的鐵軌上運行，帶着可以坐下半個小鎮居民的移動房子，這一奇蹟居然成真了，而且沒有發生世界末日般的脱軌和爆炸；第二個，這一切都是值得的，路德維希鐵路1841年向股東支付了16%的股息。

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