一 早期铁路
这是世界上第一则全球性的新闻：1830年9月，就在滑铁卢战役过去十五年之后，在利物浦—曼彻斯特铁路的开通典礼上，首列火车沿铁轨轰隆隆地启动了。出席这一盛事的，有滑铁卢战役的胜利者、首相威灵顿公爵（the Duke of Wellington），还有一大批显贵，同时还吸引了成千上万的看客。出售的纪念品，有一便士的手绢、鼻烟盒，有成套的餐具、带画框的艺术家作品。整个世界仿佛都在观望。远在美国和印度等地的报纸也进行了报道，它们意识到这是一件划时代的大事，必将改变世界。然而，即使当时最有远见、最富想象力的记者，也没能预见到这一变革将会发生得多么迅捷，这个新发明带来的影响将会多么广泛。
这一事件的意义不容错过。比起以前的线路，或者世界上其他地方正在考虑铺设的线路，利物浦—曼彻斯特铁路都要先进得多。它为双轨铁路，全程使用蒸汽动力，连接了当时世界上最重要的两座城市。当然，它并非世界上第一条铁路，但在它之前修建的铁路，主要用于运送矿山开采的煤炭和其他矿产至通航水域，而利物浦—曼彻斯特的铁路是用于交通，包括运送两地往返的旅客。多亏了英国工业革命的摇篮地位，使得英国不仅拥有世界上最先进的技术，且对它们的应用也比其他地方更广泛、更发达。在铁轨两侧站立的目睹着这一进程的数千人当中，有许多国外的显要人物，更重要的是，还有着那些渴望着将技术带回自己家乡的工程师们。
譬如，其中就包括威廉·阿奇博尔德·贝克（William Archibald Bake）。他是一位荷兰炮兵军官，希望回到家乡后能够敦促建设一条铁路，将阿姆斯特丹和莱茵河地区规划中的普鲁士铁路网连接起来。城里谣言四起，说有几个美国人和俄国人混入了开通典礼从事调查活动，不祥的说法是，一些敌对国家派出间谍和特工，意在窃取技术，因而排外情绪在暗地里涌动。实际上，有两位美国人在前一年已经顺道考察了伦希尔大赛，他们是特拉华—哈德森运河公司（Delaware&Hudson Canal Company）的总工程师霍雷肖·艾伦（Horatio Allen）和他的同伴E.L.米勒（E.L.Miller）。这些人和许许多多的其他人，都将成为铁路的倡导者，他们把消息带回家乡：铁马般的火车已经到来，它应该在此永驻。
如果不是因为铁路带来了廉价的交通，工业革命所推动的经济发展还将在更长的时间里止步不前，并被局限在局部地区。而铁路就是技术传播的催化剂，它所开创的全球化进程，在互联网的发展中达到顶峰。无论好坏，铁路将人类各个种族，从小型社区的隔离状态中联合到了一起。利物浦—曼彻斯特铁路开通后不到十年，蒸汽机车带动的火车就遍布欧洲，并在北美洲也开始出现。二十多年后，铁路出现在了最不可能出现的地方，从古巴到秘鲁、从埃及到印度。这些旅行新机会带来了巨大的效益，但它们也同样促进了战争，并加速了许多行业的衰退。
英国在这一进程中扮演了播种者的角色。虽然对外交政策持强硬态度的作家常会夸大英国在世界史中的重要地位，但对于铁路的历史，它的作用怎么说都不为过。英国技术为许许多多不同的铁路打下了基础，英国的惯例在数十年里占有统治地位，而它的资本，不仅为地图上大范围的粉红色区域内[2]的工程提供了资金，也为欧洲和拉丁美洲的工程提供了资金。例如，利物浦—曼彻斯特铁路工程的主要负责人乔治·史蒂文森（George Stephenson）所建造的机车，就是众多铁路的设计基础。英国最卓越的遗产，是四英尺八英寸半的轨距——这是史蒂文森为利物浦—曼彻斯特铁路选择的铁轨间距——因其在全世界使用最广泛而恰如其分地成为“标准”。
很遗憾，关于轨距的争论，不能作为无关紧要的技术问题而被排除在本书的范围之外，而是恰恰相反。在这个故事中，轨距扮演了太过于重要的角色，因为对于铁轨之间至关重要的距离的争论，远远超过了其他所有的诸如成本和速度之类的问题，一旦选择错误，将会导致巨大的金钱浪费，还会危及整个铁路系统的收益。轨距是成本和实用性之间的妥协，史蒂文森几乎做对了，从他的选择如此受欢迎中可以得到证明。铁轨越宽，成本显然更高，并会占用更多的土地，但却能够提供更高的舒适标准；铁轨越窄，成本越便宜，但速度也更慢，而且不能够容纳那么多乘客。不过，铁轨之间的宽度并不是轨距的唯一因素，还有“装载尺寸”，即容纳决定隧道尺寸的火车所需的“底线”尺寸和站台及铁路沿线设备的位置，这在欧洲标准轨距的铁路上通常都比在英国的要大一些。史蒂文森也没能总是成功说服各国铁路线采纳他的轨距，这一失败所遗留下来的产物，至今仍能够证明是成本高昂的。比如说，年迈的史蒂文森于19世纪40年代曾访问过的西班牙，当初的RENFE（西班牙国家铁路[3]）拒绝了他请求采纳的标准轨距，而是选择了五英尺六英寸的轨距[4]，这一轨距后来还被其他几个国家所采纳，尤其是印度和拉丁美洲的部分地方。
拥有铁路的各个国家都对轨距争论不休，就连较早采纳了标准轨距、在1845年为轨距这个烦人的问题成立了皇家专门调查委员会（Royal Commission）的英国也难免。当时的大西部铁路（Great Western Railway）采用伊萨姆巴德·金德姆·布鲁内尔（Isambard Kingdom Brunel）[5]最喜爱的七英尺轨距，已经修建了200多英里线路，它直到世纪末才全部改换为标准轨距，这造成了巨大的不便，即便是维多利亚女王，当她从温莎前往苏格兰的途中，也不得不换车。同时也产生了巨大的开支。从对轨距这一常常提及的主题的简单介绍中，可见为何有必要让这段简短的国际历史，从英国铁路之前的历史和早期铁路史开始。虽然本故事也广泛涵盖了其他地方，但简短扼要的重述，对于了解铁路在全球发展的完整历史是必不可少的。
跨越数个世纪的一系列技术发明使铁路成为可能，其中包括蒸汽机、机车和铁轨的发展。如何将沉重的煤炭和矿产运送到河岸或海岸，或运送到后来的运河，再运至更远的地方，铁路为这一长久以来存在的问题给出了答案。一些证据显示，公元前就出现了将货物放在人、畜拉动的四轮货车上，沿轨道前行的方式，而这种景象现存最早的图示，其日期是1350年，可在德国弗莱堡（Freiburg im Breisgau）的大教堂中找到。在1556年出版的一本书中，谈到了不少这样的线路，在16世纪的英国，肯定已经存在大量的货车道，其轨道用粗糙的木头制造，用于帮助货车从矿山出来。显然第二步就是马匹开始代替人力提高效率，马和轨道这两个概念结合起来，极大提高能够牵引的重量。到了18世纪初，在德国主要煤炭产区鲁尔出现了更复杂精巧的木制轨道，用一种法兰盘——轮子上一种额外的凸缘来保持货车在轨道上行进，避免它们脱离轨道。这一类的先驱铁路，在工业革命早期给经济带来了重要影响，英国的煤炭消费从1700年到19世纪初增长了10倍，同时满足了工业和家用需求。
在英国东北部应运而生的马车道网络非常密集，被称为“纽卡斯尔道”（Newcastle Roads）。到1660年，仅在泰恩赛德（Tyneside）一地，就有九条这样的马车道。随着表面的煤被开采殆尽，矿井向更深处延伸，这类马车道就更加必要。1726年，一群煤矿主组成的“大同盟”（Grand Allies）提出了一个想法，后来得到大家的同意，即用一条共享的马车道将他们的煤矿连接起来，以便将煤炭运输合理化。他们甚至修建了一条“干线”，即一条相连的线路，大部分为双轨，将数座煤矿与水域相连，线路中包括“堤道拱桥”（Causey Arch），这是一座跨度为100英尺的桥梁，据称是世界上第一座轨道桥，至今仍在。这些轨道广泛使用了重力原理，因它们多半是通往水域，所以马匹拉着空车返回山上较为省力。随着线路复杂性的提高和长度的增加，18世纪50年代，货车被连接在一起以提高效率，铁制的轨道被引进，事实证明，它的耐用性远高于木制轨道。
铁路所需的其他主要技术的发展，当然，包括蒸汽机，以及后来的自推式机车的发展，它们的进程则复杂和困难得多。蒸汽动力的想法依然可以追溯到古希腊罗马时期，而第一批能够工作的蒸汽机或许是约翰·纽科门（John New-comen）[6]所制造的，他是德文郡的一个制铁商，于18世纪初制造了蒸汽机。纽科门应用了法国科学家丹尼斯·巴本（Denis Papin）所观察到的汽缸内的活塞可利用蒸汽动力的原理，产生了制造蒸汽机以将水抽到矿井外的想法。他建立了一个家庭作坊，自己制造了60台蒸汽机。在他的专利到期后，其他工程师在接下来的半个世纪里制造了300台，其中不少出口到美国、德国和奥地利帝国等地，有一台甚至在施瓦茨伯格亲王（Prinz von Schwarzenberg）位于维也纳的宫殿里用于驱动喷泉。
到了18世纪末，詹姆斯·瓦特（James Watt）通过改进蒸汽发动机的效率将蒸汽动力推向市场，并使其在广泛的领域内得到运用。他和马修·博尔顿（Matthew Boulton）成立的公司所生产的蒸汽机，为一切提供动力，从轮船、织布机到西印度群岛的糖厂、美国的棉纺厂，但尚未用于制造蒸汽机车。另有一些发明家确实试图将蒸汽机用在车轮上。第一位这样做的是法国人尼古拉斯·库钮（Nicholas Cugnot），他的三轮车被准备用作大炮拖车。在巴黎的一次运行试验中，它的速度达到每小时2.5英里，但却撞在一堵墙上翻了个底朝天，被市政当局宣布为对公众有危险。不过它也无法跑远，因为一旦蒸汽用光了，还没有办法进行补充。另有一些英国、苏格兰和美国的发明家，也制造出类似的马路上使用的蒸汽机车，但一位铁路历史学家却否定了这些早期的努力：“这些先驱对设计或开发蒸汽机车没有作出任何贡献。”它们的问题，正好解释了为什么铁路比公路车辆的发展早五十多年，那就是公路建造质量低劣且维护不力，无法承受它们重量的缘故。
铁路史上有一位存在短暂但关键的角色理查德·特里维西克（Richard Tre-vithick），在他萌生了将蒸汽机车用在铁路上的想法之后，一种切实可行的运输方式才得以发展。特里维西克是康沃尔郡人，他颇具争议地被冠以“机车之父”的美名。在瓦特和博尔顿坚持只制造低功率蒸汽机之时，特里维西克发展了使用高压蒸汽的概念，这使得他能够从给定的重量中获得更多动力。1801年，他成功制造出世界上第一辆蒸汽“道路车”，由于没有方向装置，它被开进了壕沟里，又由于他和他的同事们忘记熄掉锅炉里的火就去喝酒，后来这辆车发生了爆炸。第二年，特里维西克在什罗普郡的科尔布鲁克代尔（Coalbrookdale）钢铁厂对模型进行改进的时候，他灵感乍现，想将它用在轨道上，这样不仅不需要方向盘，而且拥有比当时普通的泥泞道路更稳固的路基。1803年，一辆特里维西克蒸汽机拖着9吨重的车厢，以每小时5英里的速度在另一家威尔士的钢铁厂彭—伊—达伦（Pen-y-Darren）行驶，这无疑是世界首次。然而，原始的轨道却因为机车太重而无法胜任，因此很快便改用固定发动机提供动力的缆索来拖动车厢。
蒸汽机数量急剧增长，仅曼彻斯特一地，1830年就有30000台投入使用，而机车的发展却十分缓慢，其中有技术难题，也有完善它们所需的大量投资能否有所值的疑虑。当特里维西克制造了一台机车，俏皮地给它命名为“谁能赶上我”，并在现在的伦敦尤斯顿火车站（Euston Station）附近的环形轨道上成功地进行了展示之后，人们依然没有兴趣将它推向市场。可怜的特里维西克只好放弃，并前往南美，开发在秘鲁的金矿和银矿上使用的固定蒸汽机。
另有一些工程师也试图制造机车，但收效甚微。直到1814年，诺森伯兰郡一位自学成才的工程师乔治·史蒂文森制造出了他的第一台机车，这个概念才开始变得可行。史蒂文森常被错误地认为是蒸汽机车的发明者，但他对“铁路之父”的称号应该当之无愧，因为有了他的推动，有了他将有效的技术加以利用的技能，加之他对技术进行的改进，铁路才得以形成。史蒂文森出生于1781年，他家境贫寒，没有接受过正规的教育，从12岁开始就给在煤矿上当蒸汽机泵锅炉工的父亲当助手，一边工作一边学习。他的才能很快显露出来，当上了检修工，负责诺森伯兰郡大煤矿基林沃思（Killingworth）所有的固定发动机。史蒂文森很快意识到，能够在轨道上载重奔跑的发动机，比传统的固定发动机要灵活得多。他的第一辆蒸汽机车名叫“布吕歇尔号”（Blücher），虽然不怎么可靠，但还算成功。之后七年多的时间里，他为基林沃思以及基尔马诺克至特伦的苏格兰第一条铁路又制造了16台蒸汽机车，但这条铁路同样因轨道无法承受机车的重量而很快改用了固定发动机。他后来与自己的儿子罗伯特一起成立了一家机车制造公司，他的儿子同样也是一位出色的铁路人，是伦敦—伯明翰铁路上的一名工程师，年仅19岁就担当起了机车开发的重任。
19世纪20年代初，史蒂文森应邀为修建斯托克顿—达灵顿铁路（Stockton&Darlington Railway）担当顾问，后来成为这条铁路的测量员和工程师，并保证了他的发动机能够在铁路上进行使用。尽管斯托克顿—达灵顿铁路被认为是第一条蒸汽机牵引的公用铁路，但实际上它只是之前就发展了数百年的矿山轨道逻辑上的扩展。如上所述，斯托克顿—达灵顿铁路仅是一条单轨的地方线路，主要目的是用于拖运煤炭，几乎不载客。该线路上的大部分列车，包括早期的客运服务，都是使用马匹牵引。单轨意味着不仅速度不得不保持缓慢，而且在列车相遇时，还会导致谁应该退到最近的岔道上让路的激烈争论。此外，1825年该线路开通之后，仅有一辆史蒂文森的机车可供使用，虽然之后有更多的机车交付使用，但它们却因不可靠而声名狼藉。实际上，董事们曾一度考虑将铁路改回用马匹牵引，在史蒂文森不顾一切的恳求之下态度才缓和下来。
在利物浦—曼彻斯特铁路的修建中，史蒂文森也将扮演同样至关重要的角色。在他儿子的努力下，他的公司所制造的机车变得可靠了很多。老史蒂文森再一次担当测量员以及后来的工程师，而至关重要的是，当开发商在犹豫到底用马匹还是用机车作动力之时，他成功地让他们相信蒸汽机代表着未来。1829年，也就是随公共马车的引入，伦敦开始了大宗公共运输的那一年，利物浦—曼彻斯特铁路的董事会组织了引人注目的伦希尔大赛（Rainhill Trial），旨在发现用于该线路的最好机车。结果史蒂文森的“火箭号”在这项活动中轻而易举地取胜了，因为它是唯一安全走完全程的参赛者。它以每小时14英里的平均速度绕1.5英里的路线反复行驶，没有出现任何问题，而其他三个参赛者的机车都出现了故障。在最后一圈，他打开阀门，让发动机更快地运行，时速达到了30英里，令夹杂着大人物和好奇观众的人群惊讶不已。因此，史蒂文森不仅赢得了500英镑的奖金，同时还得到了在三个月内为该线路再制造4台机车的合同，而更重要的是，火箭号的性能说服了开发商，除了在批准修建该线的议会法强制必须使用固定发动机的路段，其他地方他们只使用机车作为牵引力。
董事们所面临的问题，并不仅仅是获得这条线的建造权。这条铁路比起以前的铁路，从技术上来说要复杂得多，同时，董事们一度因更喜欢另一名工程师查尔斯·维诺莱斯（Charles Vignoles）而冷落了乔治·史蒂文森，后来才把他召来勘查最合适的路线。这条线路将要穿越潮湿的沼泽平原查特摩斯（Chat Moss），穿越这个地方，需要创造性地将铁轨路堤“悬浮”在遍布草丛和石南的基床上。这个难度，比起许多铁路在修建中所遇到的障碍，更为令人望而却步，而工程师在事先毫无准备的情况下，要临时开发新工艺以克服这些困难，这还尚属首次。
31英里长的利物浦—曼彻斯特铁路的开发，就像之前的铁路一样，因运输货物的需要而受到了推动。利物浦是原棉的主要到达站，这些棉花需运往曼彻斯特的棉纺厂。这是一座兴旺繁荣的码头，堆满了来自西印度群岛的朗姆酒和白糖、弗吉尼亚的烟草，而英国整个西北地区的煤炭运输，因使用蒸汽设备工厂的涌现而急剧增长。到19世纪20年代，利物浦和曼彻斯特之间的公路完全不能满足需要了，而唯一额外的选择就是运河运输，但它却昂贵而缓慢。兰开夏郡当时是世界上工业化程度最高的地区，正因为它的繁荣经济，世界上第一条主要铁路在这两座发展中的城镇之间得以修建，就不单是一个偶然事件了。不过，尽管修建这条铁路的主要动机是运输货物，但由于货运车厢还未备好，它开通之后首先运送的却是旅客，而铁路主很快就发现，旅行的需求异常巨大。
开通之日，发生了一件著名的悲剧，政府大臣威廉·哈斯基逊（William Huskisson）被一列经过的火车碾死，尽管如此，人们还是立即被这种新型而迅捷的旅行方式吸引住了，利物浦—曼彻斯特铁路立即获得了成功。1831年，运行满一年之后，它的载客量达到将近500000人，公司因此能够为投资者们分发丰厚的红利。两城之间的也很快增加了服务班次，货物运输也启动了。最初的货物主要是棉花和煤炭，但很快就开始运送活畜。1831年5月，49头嗷嗷嚎叫的爱尔兰猪被运抵曼彻斯特，每头猪的运费是当时的1先令6便士（7.5新便士）。后来又开始以半价运送活羊，只需9便士。农夫和渔民很快意识到，铁路为他们的产品打开了一个巨大的市场。鲜奶制品、蔬菜、肉类和鱼类的运输，为普通人，特别是那些之前很难看到多少新鲜食品的城里人带来了饮食革命。不过，乘客依然是公司收入来源的中流砥柱，对于世界各地的铁路开发者，这是一个不能错失的经验。
英国的铁路迅速扩张。不到十年的时间里，一条主干线纵贯英格兰南北，将伦敦和伯明翰、利物浦、曼彻斯特连接在一起。从首都到布里斯托尔和南安普敦也有线路连通。即使早先的火车速度缓慢，平均时速只有20英里，但马车需要几天的旅程，火车几小时就完成了。货物原先需从马车转运到运河船上，或从运河船上转运到马车上，而如今可迅速送往城中心的火车站，为货运商和生产商节约了大量运输成本。
英国更先进的工业化状态，使它能够保持在欧洲国家中的领先地位，它因此也成为充分开发这种新技术无限潜能的第一个国家。在一段时间内，它还将继续保持领先，经历一连串的铁路狂热，尤其是在19世纪40年代初维多利亚女王统治时代的开端。铁路狂热导致在利物浦—曼彻斯特铁路开通后不到二十年，修建的铁路里程就超过了7000英里。其他国家也同样经历了铁路狂热的阶段，但英国是第一个，获得的成果也最多。英国也是第一个经历铁路丑闻的国家。乔治·哈德逊（George Hudson）铸就了一个一度是英国最大铁路公司的米德兰铁路公司（Midland Railway）控制的庞大铁路帝国，但他最后暴露出来是一个骗取投资者金钱的诈骗犯。铁路同样也开始被艺术和文学所青睐。1844年，J.M.W.特纳（J.M.W.Turner）创作了绘画《雨水、蒸汽和速度》（Rain, Steam and Speed），这是第一幅反映铁路的重要艺术作品，表现了火车冲破重重迷雾的颇为浪漫的景象。
在19世纪30年代初，英国也许是铁路发展的先驱，但并不是只有它才对这一新技术感兴趣。如我们所见，鲁尔区的马车道已经存在了数百年，类似的系统也出现在欧洲大陆其他地方和美国。甚至在利物浦—曼彻斯特铁路开通之前，欧洲好几个国家就已经出现了铁路开发商，不过，法国是个例外，它的第一条铁路直到19世纪30年代中期才得以开通。
就像利物浦—曼彻斯特铁路一样，欧洲早期的铁路线主要用于经济，但修建铁路也有其他目的，包括我们将会在后续内容中反复看到的目的：国家建设。法国和英国一样，也是在国内的产煤区出现了第一条公用铁路。1823年，复辟君主路易十八签署了一项法令，准许修建国内第一条铁路，这是一条11英里长的铁路线，位于中央高原的圣艾蒂安（St-Etienne）和昂德雷济约（Andrézieux）之间，拟用于将煤矿的煤炭运送至卢瓦尔河。在法国有一位乔治·史蒂文森式的人物叫做马克·塞甘（Marc Seguin），虽然也是科学家、发明家，但他和诺森伯兰郡那位自学成才者有很大的不同。实际上，在伦希尔大赛之前，塞甘就建议史蒂文森在设计火箭号的时候，使用法国人的管式蒸汽锅炉的概念[7]。管式蒸汽锅炉成为机车设计中的关键部件，极大提高了机车功效，并因此为它后来的获胜作出了贡献。罗伯特·史蒂文森接着制造了由塞甘设计的机车，事实证明英法合作颇有成效。
由于圣艾蒂安线开始修建的1825年，正是斯托克顿—达灵顿铁路开通的那一年，因此该线路同这条铁路的相似度，远远超过了与更为复杂的利物浦—曼彻斯特铁路的相似度。这条法国线于1829年开通之后，使用的是马匹作为牵引力，通常是一前一后两匹马，主要用于运送煤炭。到了1832年，马匹被赶到草原上，机车取而代之。这条线从圣艾蒂安一直延伸到里昂，总长度达到36英里。铁路不但吸引了货物，同时开始吸引大量的乘客。而且，乘客的车厢设施，比斯托克顿—达灵顿铁路上的舒适了不少，甚至超过了利物浦—曼彻斯特铁路上的早期列车，那些列车只不过就是轮子上安上了马车车厢而已。法国车厢虽然也是根据马车来设计的，但要精致得多，而且铺位被隔成了单独的隔间，这种设计后来成为世界各地早期铁路的蓝本。另外，有些还被设计成了双层，底层三个隔间都有敞开的一侧，但挂上了帘子，可以对天气进行一点有限的防范，而位于上层车厢的乘客，无疑就是二等公民，他们发现自己完全暴露在日晒雨淋之下。
除法国之外，另一个较早发展铁路的国家是美国，而且它的特色是规模庞大。美国的人口在不断地增长，到1831年，它有1300万人，比英国多80万，大部分集中在东海岸。美国人没有使用短距离的煤炭运输铁路，而用的是和之前的铁路规模不同的长双轨铁路。美国已经有各种小型线路，服务于矿山或者码头，使用的大多是固定发动机或马力，但它们规模太小，大多只局限于运输货物。可以和里程碑似的利物浦—曼彻斯特铁路相媲美的，无疑是巴尔的摩—俄亥俄铁路（the Baltimore&Ohio Railway），它是美国使用蒸汽机车、按固定时刻表同时用于客运和货运的第一条铁路。这条铁路是富有远见的两位巴尔的摩人菲利普·E.托马斯（Philip E.Thomas）和乔治·布朗（George Brown）的构想，他们曾于1826年在英国考察了斯托克顿—达灵顿铁路等项目。
他们回到巴尔的摩，组织了一次本地商人会议，这是创建利物浦—曼彻斯特铁路会议的翻版。会上讨论了修建一条380英里长的双轨铁路，将马里兰州的巴尔的摩同俄亥俄河在西弗吉尼亚州的惠灵（Wheeling）连接起来的想法。在纽约、费城、华盛顿和巴尔的摩这四大港口，与迅速发展中的阿勒格尼山脉（Allegheny Mountains）以西的内部腹地之间，显然需要建立更好的交通。四座城市都想争夺主导地位，都意识到交通才是发展的关键。另外三座城市选择了运河，或如费城，选择了一个浩大而命运多舛的“主干线”项目，线路将近400英里，通过几条运河相连，通往俄亥俄河，途中要经过不少于174座水闸，还要经过使用固定发动机的斜坡，还包括几段铁路。运河与铁路频繁的切换，以及这一复杂系统的明显劣势，迫使巴尔的摩不得不选择修建铁路。竞争是关键的推动力，特别是跨越纽约州北端、位于布法罗和纽约之间的364英里长的伊利运河于1825年开通，给纽约带来了巨大的竞争优势。修建一条同波托马克河平行的、打通切萨皮克（Chesapeake）和俄亥俄的运河的提案，也威胁到巴尔的摩港的生存。因此，铁路项目得到了广泛的支持，并很快得到马里兰州立法机关的准许。人们都意识到，用铁路运输中西部生产的产品到达东海岸，比跨过83座水闸、并使用马拉驳船的运河要快多了。
这是一个勇敢的决策，因为修建如此长的一条线路，其经济性完全无法预知，而所需的投资却高达500万美元。从技术上来说，它也是无畏的，因为能否将在更温暖气候下、更短路程上使用的英国技术运用在美国，同样也是一个未知数。的确，我们将在第四章看到，美国技术很快便脱离了英国的蓝本。
工程于1828年启动建设，奠基典礼的举行，表明巴尔的摩—俄亥俄铁路作为国家大事的重要性得到公认。带着典型的美国热情，第一锹泥土，由签署了1776年《独立宣言》的唯一健在人，93岁高龄的查尔斯·卡罗尔（Charles Car-roll）用银制铁锹铲起。他在典礼上说：“我把它看成我一生中最重要的事情之一，仅次于签署《独立宣言》，它重要性的确也仅次于《独立宣言》。”考虑到铁路在统一美国过程中所起的作用（从遍布三千多英里的范围内独立的各个州中创建一个国家），他的话的确充满了先见之明。
铁路大部分沿河岸布线，以便尽量保持缓和的坡度，有人还错误地害怕由此产生的急弯，会因蒸汽机车的轮子不能拐弯而对蒸汽机车的使用带来困难。因此在开始的时候，正如在英国一样，人们同样对使用何种牵引力而争论不休。来自纽约的工业家、发明家彼得·库柏（Peter Cooper）在巴尔的摩土地上投资极大，他急于确保铁路的成功，认为只有使用蒸汽机车才能得到保证。库柏后来拥有明胶的专利，明胶是美国人特别喜爱的甜食吉露果子冻（Jello-O）的主要原料。库柏制造了一台发动机，称之为“大拇指汤姆”，它正如其名，是一台较小的机车，一位目击者称它的锅炉“不如许多现代大厦旁的厨房锅炉那么大”。不过，在最初的13英里的铁轨上进行的试验运行上，它的时速达到令人兴奋的18英里，令到场的各路投资者和重要人物们难以忘怀。
然而，在返回的途中库柏得意忘形，为了证明机车的优越性，他同意用机车和一匹马进行比赛。强健的灰马因加速较快而领先，但发动机一旦从轨道得到抓力，它的安全阀门打开给予了额外的动力之后，“大拇指汤姆”就嗖嗖地超过了飞奔的骏马。而在它领先四分之一英里之时，不幸发生了，就在骑手准备放弃之时，机车上驱动滑轮的皮带突然断裂，机车缓缓停了下来。库柏赶紧更换皮带，并且成功地换好，但由于他的手被发动机的高温烫伤，因此他无能为力地落在了后面。
不过，马的胜利却是付出了极大的代价而得到的。小小发动机的性能，足以给投资者们留下深刻印象，使他们意识到，只有蒸汽牵引力，而不是马力，才是铁路能够生存的唯一方式。虽然在早期使用的是马匹牵引力，但机车逐步占据了优势，并在线路向西延伸后最终完全取代了马力。实际上，由于反对派，尤其是一些立法者的反对，内陆的进展非常缓慢，25年之后线路才延伸到原计划中的目的地惠灵，而那时候东海岸的铁路已经星罗棋布（见第四章），连接东西海岸的宏伟计划也已经启动。到了那时，巴尔的摩—俄亥俄铁路也已经与各条其他铁路相连，包括1835年开通的到华盛顿的一条支线，有趣的是，这条支线的部分资金来自州政府。
然而，欧洲的铁路却发展得十分缓慢，规模也小得多。工业革命原发地英国经济上的发达，带给它早期的优势，但这远远不够，它还需要政治上的较大稳定，特别是在威灵顿公爵的反改革政府于1830年失利之后。欧洲各国经历着政治动荡、革命和战争，因此都无法提供良好的环境给铁路所需的长期投资，到19世纪30年代中期，铁路仅零散地分布在各个国家。然而，它作为国家建设和运送军队到全国各地的工具所体现的价值，平息了反对的呼声，并开始得到广泛认可，其中甚至包括最反对改革的政府。铁路类型的差别已经开始出现，可以非常宽泛地被定义为英国型、欧洲大陆型和北美型，而必定还会有例外。这将在接下来的三章中谈及。