从石路到铁路

人们普遍认为，世界上的铁路来源于石路。其根据是考古学家发掘意大利庞贝古城时，发现了和现代铁路一样宽的石路。

　　庞贝，是意大利历史上有名的城市。公元79年8月，距庞贝10公里的维苏威火山爆发，庞贝全城被火山灰湮没。考古学家在发掘时注意到，庞贝古城的街道上砌有两排平行的石道，其距离是当时战车的轮距：4英尺8英寸半(合1435毫米)，看来是专为方便战车行驶而铺设的。顺便说一句，英尺和英寸都是英制长度单位，1英尺等于12英寸，1英寸等于25.4毫米。

　　庞贝古城的石道使人们联想起十六世纪德国哈兹矿山也铺有两行专运矿石的“石路”， 距离恰好也是1435毫米。是不是德国人从意大利人那里学来的呢？不管怎么说，这可能是世界上最原始的轨道，它使得矿车摆脱了泥泞的土路，推拉起来轻快了许多。但是，“石路”虽然结实，却难以随矿井的转移而重复使用，而且也不够轻便。1550年，在法国和德国边界附近的勒伯德尔地区，矿山的马拉矿车开始用木制轨道。1605年，英格兰的煤矿也采用木轨，轨距仍保持1435毫米。“木路”的制作和铺设都要容易和方便的多，于是许多煤矿纷纷效仿，一时风行起来。

　　后来，为了防止木轨磨损太快，又在上面钉了铁皮。随着运输量的增大，蒙铁皮的木轨也还是解决不了磨损太快的问题。

　　十七世纪的英国，因为生铁价格下跌，有人就把铁熔化，铸成5英尺长，4英尺宽，1英寸多厚的长方形铁板，铁板上有孔，可以钉在木轨上存放。原希望等到铁价上涨后再把铁板起下来熔化出售，谁知道这种铁板竟然成了大受欢迎的新型轨道，很快就得到了推广，“铁路”这一名称也由此而来。从“石路”到“木路”再到“铁路”，它们的轨距几乎完全一样。

　　板式铁路虽然耐磨，但要保证马车的车轮不脱轨却很难。后来，人们又加以改进，把它制成角铁形。角铁的一个竖起的边可以挡住车轮，防止脱轨。但是平铺的角铁型轨道强度不够，很容易被煤屑泥土掩埋。1789年出现了立式轨，强度有所提高，也不容易被掩埋。立式轨去掉了竖边，而在车轮的外侧加轮缘，同样可以达到防止脱轨的目的。这样无论制造、铺设和清理都要方便得多。1788年，一个叫威廉·杰索的人把车轮凸起的外缘改为内缘。理由是：“轮缘在外侧时，车轮必须采用强劲的紧固件保持其位置，如果改在内侧，铁轨本身就可以保持车轮的位置。”道理很简单，但更加科学。随着科学的发展和人们对力学的认识，立式轨从腰鼓形逐渐演变为工字型，铁轨终于确立了自己的形象。