¿Por qué la locomotora de vapor tardó tanto? [cerrado]

La máquina de vapor se inventó a principios del siglo XVIII .

El motor atmosférico de 1712 de Thomas Newcomen , en sí mismo una mejora de la bomba de vapor de 1698 de Thomas Savery , conocida por ser propensa a las explosiones, todavía presentaba una gran desventaja :

El 80% del vapor que usaba el motor se desperdiciaba

que sólo fue resuelto por la adición crítica de James Watt de un condensador separado en 1765 ; por lo tanto, tuvo que pasar más de medio siglo , solo para que ocurriera esta mejora tan necesaria, moviendo así nuestra línea de tiempo desde el comienzo del siglo XVIII hasta la mitad .

Aun así, el motor aún estaba parado , lo que significa que su colosal peso aún no era un problema, dado su propósito inicial o principal, a saber, reemplazar equipos hidráulicos más antiguos , empleados principalmente por las industrias de molienda y minería , cuyo diseño básico permaneció prácticamente sin cambios desde antigüedad _

Solo cuando surgió la cuestión de los vehículos en movimiento accionados mecánicamente, este problema fundamental se puso de manifiesto por primera vez; pero, para que eso siquiera se considerara, tuvo que pasar otro medio siglo, tiempo durante el cual Watt todavía estaba ocupado perfeccionando el motor; mientras tanto, eventualmente seguirían importantes avances, incluidos los de otros inventores, como los barcos a vapor de John Fitch de 1787-1790 .

Uno de esos hitos fue el motor de alta presión de 1801 de Richard Trevithick , acertadamente llamado Puffing Devil , un precursor de su locomotora Coalbrookdale experimental de 1802 y del London Steam Carriage de 1803 , que representan

el primer vehículo de transporte de pasajeros autopropulsado del mundo.

Una de las razones detrás de dicho retraso fue la expiración de la patente legal de Watt en 1800 ; de hecho, los dos hombres eran feroces competidores en el mercado de la construcción de motores. Es dentro de este contexto histórico más amplio que

El 21 de febrero de 1804 se realizó el primer viaje en tren del mundo .

Dado que la otra respuesta menciona computadoras, piense en cómo las computadoras del tamaño de un mueble de la Segunda Guerra Mundial , utilizadas para descifrar los códigos Enigma alemanes , tuvieron que esperar décadas para que la PC moderna se convirtiera en algo reconocible hoy como tal.

Como dice el adagio, la necesidad es la madre de la invención . Si no hay una idea percibida, no se inventa. Las cosas se diseñan para resolver un problema en particular. También está el tema del estado de la tecnología en un momento dado.

El primer problema fue que las máquinas de vapor anteriores no eran particularmente poderosas, por lo que las máquinas de vapor tuvieron que evolucionar antes de que pudieran volverse lo suficientemente poderosas como para convertirse en una locomotora.

El segundo problema fue el diseño de rieles y ruedas . Ahora damos por sentado que las ruedas que se usan en los ferrocarriles tienen bridas, pero la configuración rueda-riel de metal no siempre fue así. Inicialmente, las ruedas eran rectas, como las ruedas de un carro, y los rieles tenían ranuras para que las ruedas se deslizaran. En comparación, este sistema usaba mucho metal y no era capaz de soportar cargas pesadas. Poner una pestaña en las ruedas y ninguna ranura en el riel fue una gran mejora. Decidir sobre el perfil del riel fue la siguiente mejora.

El tercer problema fue el material utilizado para ruedas, rieles y máquinas de vapor. Para los rieles, inicialmente se usó hierro fundido y no fue satisfactorio. El hierro fundido era frágil y se rompía fácilmente. Además, los rieles se fabricaron en longitudes cortas y eran desiguales. No fue sino hasta 1820, cuando estuvo disponible el riel de hierro forjado enrollado, que la tecnología ferroviaria mejoró. Esto resultó en la expansión de los ferrocarriles entre 1825 y 1840. La fabricación de rieles de acero fue la siguiente mejora significativa. Luego, esto fue seguido por la limitación de la cantidad de azufre o fósforo en el acero utilizado para rieles y ruedas.

Además de las excelentes respuestas de Fred y Lucian, también debe considerar la situación económica en ese momento y la infraestructura de transporte existente.

En general, se considera que la Revolución Industrial en el Reino Unido comenzó a mediados del siglo XVIII. Para entonces ya existía un sistema de transporte que cubría las necesidades del país. En 1707 se promulgó la Turnpike Act y esto fue seguido por un crecimiento en la red de carreteras. En la década de 1750 se había desarrollado una extensa red de diligencias y carretas voladoras . Al mismo tiempo, los ríos se hacían navegables y la red de canalescomenzaba a desarrollarse. Estos fueron apoyados por granjeros locales que proporcionaron comida tanto para los caballos como para la gente. Las posadas de postas ya estaban allí. Se construyeron molinos y fábricas a lo largo de los ríos, canales y caminos. Todo estaba preparado para el transporte por carretera y por agua, simplemente no había nada que impulsara el desarrollo del ferrocarril y la costosa investigación que se necesitaría para hacerlo funcionar.

No fue que la Revolución Industrial estaba en marcha que existía el dinero y el mercado para lo que los ferrocarriles podían proporcionar.

Eso es porque miras el problema al revés. Estás acostumbrado a que la tecnología se desarrolle a la velocidad del rayo. En el año 2000, muy pocas personas tenían acceso a Internet y muchos negocios se hacían sin computadoras. Ahora, apenas 20 años después, en 2021, todos tienen acceso a Internet y no se pueden hacer negocios sin computadoras. (Esto varía según el país, por supuesto).

Eso solo fue posible con ventajas en la tecnología, y la infraestructura tenía que estar en su lugar primero. Sin computadoras asequibles, no tendría una computadora para conectarse a Internet. No podía conectarse a Internet si no tenía una conexión primero, incluso si tenía una computadora. Aun así, en 1997 el acceso a internet era muy caro. Mi primer navegador fue Lynx . Para conectar, usé Trumpet Winsock . Lynx no mostró imágenes. Eso fue más rápido y más barato. Te conectarías, descargarías o encontrarías la información que necesitabas muy rápido y sin conexión. Sí, era en 1997 tan caro. Ni siquiera estoy hablando de conexiones inestables, era bastante normal que tuvieras que marcar muchas veces antes de lograr una conexión más o menos estable.

Lo mismo ocurre con el tren de vapor. Primero, a la gente se le ocurrió la idea de que los vehículos fueran propulsados ​​por máquinas. No olvides que nadie había pensado seriamente en eso antes. Era algo completamente nuevo.

El concepto de rieles existía, las minas usaban rieles de madera. Pero los rieles de madera no son buenos para los trenes. Necesitas rieles de acero. Fabricar acero era muy caro en ese entonces.

Después de la invención de la máquina de vapor, la gente creó un transporte acuático asequible con barcazas (tiradas por caballos), mediante la construcción de canales . Eso hizo que el transporte de carbón y mineral de hierro fuera mucho más barato. Con ese acero ahora más barato y abundante, se podrían construir rieles económicamente asequibles.

Solo entonces se hizo técnica y económicamente posible pensar en construir trenes. La gente tenía miedo de esa nueva tecnología altamente peligrosa, muchas personas, no necesariamente sin educación, pensaron que los pasajeros se asfixiarían viajando a velocidades tan peligrosamente altas.

Necesita la tecnología, debe ser económicamente factible y la mentalidad popular debe estar ahí. Sólo entonces un invento puede despegar.

Si conoces 2 variables en matemáticas, puedes descifrar una tercera. Con esos tres, puede encontrar más rápidamente un cuarto, y así sucesivamente. Lo mismo ocurre con la tecnología. Una vez que se inventó la máquina de vapor, dio lugar a otras invenciones, por ejemplo, máquinas que medían y reproducían piezas metálicas con mucha precisión. Necesitas esa tecnología para construir locomotoras. Todo eso lleva tiempo. Bastante tiempo, pero progresivamente menos entre invenciones.

En pocas palabras, esa es la razón por la que tomó un siglo usar máquinas de vapor para locomotoras, y menos de 50 años antes de que Internet realmente se arraigara.

(Sí, lo sé, en los Países Bajos ya hace siglos que utilizan mucho el transporte acuático y los molinos de viento. Pero no inventaron las máquinas de vapor ni los ferrocarriles).