德国在1866-1870年间，社会投资的70%被用来修建铁路，总里程达到2443公里。铁路工程带动了德国钢铁、机械、商业金融发展，帮助德国迅速从农业国转变为欧洲工业强国。到第一次世界大战前，美、英、法、德、意、比、西等国，先后建成了覆盖各国的全国性铁路网。铁路建设奠定了这些国家的工业化基础，对欧美工业化起到了巨大的推动作用。
□ 铁路技术全球扩散
与此同时，铁路的出现，也为欧洲列强从殖民地掠取巨额资源提供了便利。哪里有丰富的资源，铁路就修到哪里，无数铁路劳工死于非命。在欧洲人的资本利诱和军事威胁下，铁路从欧洲大陆迅速扩散到了世界各地，规模成倍增长。在1840年至1913年间，全世界每年平均修建铁路1.5万公里。1840年世界铁路总里程还只有8000公里，1850年便增长至3.9万公里，1860年达10.5万公里，1870年达21万公里，1880年为37.2万公里，1890年为61.7万公里，1900年为79万公里。到1913年（一战前）世界铁路总里程达到了110万公里，其中绝大部分集中在英、美、德、法、俄五国。尤其是当时的世界第一工业大国——美国，1913年铁路总里程达到惊人的40.2万公里，冠居全球（这个纪录至今未被打破）。铁路运输几乎垄断了陆上运输，承担的运输量高达80%以上。
世界各国的第一条铁路
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1825年9月27日，英国第一条铁路（斯托克顿—达林顿，27公里）通车。
1828年法国建成第一条铁路（圣艾蒂安—昂德雷济约，15公里，初为马拉矿车，4年后改为蒸汽机车）。
1830年5月24日，美国第一条铁路（巴尔的摩—俄亥俄，21公里）通车。
1835年5月5日，比利时第一条铁路（布鲁塞尔—梅赫伦，23公里）通车。
1835年德国第一条铁路（纽伦堡—菲尔特，6公里）通车。
1836年俄国第一条铁路（圣彼得堡—沙皇村，37公里）通车。
1837年古巴第一条铁路（哈瓦那—贝胡卡尔，22公里）通车，英国提供资本，用于运输蔗糖。
1839年意大利第一条铁路（那不勒斯—波蒂奇，10公里）通车。
1847年瑞士第一条铁路（苏黎世—巴登，22公里）通车。
1848年西班牙第一条铁路（巴塞罗纳—马塔罗，35公里）通车。
1849年荷兰第一条铁路（阿姆斯特丹—哈勒姆，20公里）通车。
1851年秘鲁第一条铁路（利马—卡亚俄港，13.7公里）通车。
1851年智利第一条铁路（科金博—卡尔德拉港）通车，用于运输铜矿。
1853年4月16日，印度第一条铁路（孟买—塔那，34公里）通车，英国宽轨技术。
1869年5月10日，美国建成第一条横贯美洲大陆的太平洋铁路，总长2849公里。
1872年10月14日，日本第一条铁路（东京新桥—横滨樱木町，29公里）通车，英国窄轨技术。
1876年6月30日，中国第一条铁路（吴淞铁路，上海河南路桥—吴凇口，14.5公里）通车，英商怡和洋行擅自修建，英国窄轨技术，运行一年后由清政府赎回拆除，钢轨车辆运往台湾准备修建纵贯铁路，后废弃。
铁路发展带动了相关工业技术的发展，同时也引发了诸多技术问题。其中最著名的当属“轨距之争”。这个问题其实早在马拉矿车时代就已经出现，当时的轨距五花八门。到1825年斯蒂芬逊建成达林顿铁路时，他采用的轨距是5英尺，两根铁轨内缘宽度为4英尺8英寸半，即1435mm。而英国另一位著名工程师布鲁内尔建设的大西方铁路，则采用7英尺（2133.6mm）的宽轨。旅客从伯明翰到布里斯托尔必须在格洛斯特换车，连伊丽莎白女王也不能例外，整个车站一片混乱。为了解决轨距混乱问题，1846年8月，英国国会出台铁路轨道标准法，将1435mm确定为标准轨距，非经特批严禁新铁路采用其它轨距。然而这个法案仅适用于英国本土，其他国家依然修建了数十种窄轨（小于1435mm）、宽轨（大于1435mm）铁路，并遗存至今。
1851年5月至10月，在英国伦敦举行的第一届世界博览会，成为英国工业崛起，和炫耀铁路技术的最佳舞台。英国大西方公司参展的 “外岛勋爵号”蒸汽机车重35吨，功率1000马力，能拉动120吨货物以时速100公里前进，被誉为“铁路沙皇”。法国、比利时也争相送来了新款蒸汽机车。到1878年的巴黎世博会上，耐磨钢轨成了各大铁路公司争相炫耀的新成就，英国送来参展的铁路钢轨，单根长度甚至达到了40米。
1880年代，美国伊利铁路公司布法罗分部的工程师及列车乘务员，站在H-22型蒸汽机车前合影。商业竞争和投机炒作，吸引大量欧美资本投向了铁路。当欧美国家已经形成了庞大的铁路工业体系时，中国的铁路建设才开始蹒跚学步。
□ 蒸汽列车缓慢进化
今天的人们已经很难想象早期铁路运行的场景。在欧洲寒冷的冬季，火车上没有取暖设备，直至1850年后才开始用火砖取暖。所谓火砖就是把砖块烧热，然后装进铁盒塞到列车的座位下面，每三四个小时更换一次。由于火砖散发的热量小，起不到多大的防寒作用；到1870年后才逐渐改为火炉取暖，直至各种现代化的取暖装置。早期火车上的照明设施为蜡烛，1850年后改为油灯，1875年左右改为瓦斯灯。因为蜡烛、油灯和瓦斯灯光线不足，使用不便，从1881年开始使用电灯照明。一直到1886年，火车上才出现了比较完整的照明装置。
早期的铁路车厢非常简陋，就是个四轮敞口板车，装上几排木椅，甚至连顶篷都没有。后来出现了带顶篷的客车车厢和封闭式的货运车厢。1838年英国铁路出现了专用的邮政车厢。1853年在美国哈德逊—利巴铁路上，出现了带有走廊的客车车厢，车厢长度为13.5米，走廊宽度46厘米，分为五个包厢和一个厕所。1863年在美国费城—威尔明顿—巴尔的摩铁路上，出现了最早的铁路餐车。餐车分为餐厨区和两间吸烟包厢，乘客只能站着吃，或者坐到吸烟包厢去。
到1864年，美国人乔治·普尔曼（George M·Pullman）研制出铁路卧铺车厢。这是当时最奢侈的旅行工具。普尔曼的车厢里装饰豪华，安装有舒适的卧铺、绒布沙发、枝形吊灯，冬天有管道蒸汽送热，夏天有最原始的空调为车厢降温，甚至还有热水淋浴。当然，只有富豪才能享受这些服务。乔治·普尔曼也因此发了大财。
到19世纪后期，蒸汽机车虽然得到了广泛应用，但是自身存在的缺陷也日益突出。比如它运送的煤，有相当数量是被自己烧掉的，每行驶80—100公里就要加水，行驶200-300公里就要加煤，行驶5000—7000公里还要清洗锅炉。它在行驶中要排放黑烟，污染环境，尤其是在过隧道时，浓烟难以散去，影响旅客和铁路工人的健康。正是由于这些原因，新型的电力机车和内燃机车跃上了世界铁路舞台。
1879年5月，德国西门子公司制造出一台小型电力机车，并进行公开展示。该车采用150伏直流发电机供电，由带电铁轨输送电流，电机功率3马力，三节车厢能够装载18人，运行时速7公里。两年后，西门子公司在柏林郊外建成世界第一条有轨电车线路，总长24公里。同时西门子成功采用架空接触网供电取代铁轨供电，使得机车的电压和功率都大为提高。1895年，在美国巴尔的摩—俄亥俄铁路，一段5.6公里长的隧道区段修建了直流电气化铁路。上线运行的电力机车重97吨，采用675伏直流电，功率为1070千瓦。
1901年，德国西门子—哈尔斯克电机公司制造的电力机车，在柏林附近的曼菲尔德—措森线上，创造了时速162公里的世界纪录。1903年10月28日，西门子公司研制的三相交流电力动车组，在同一线路上，破纪录地达到时速210公里。电力机车由于速度快、爬坡能力强、牵引力大、不污染空气，由此快速发展。地下铁路（地铁）也随着电车的出现而得以发展。铁路电气化为其后高速铁路的出现奠定了基础。
1931年6月21日，铁路齐柏林号创造了时速230.2公里的世界纪录，并保持了24年。这种源自飞机的流线型子弹头车身，后来成为高速列车的设计范本。日本人在1964年推出的0系新干线列车，几乎就是这一造型的翻版。
□ 电气化铁路突飞猛进
1914年，随着第一次世界大战爆发，铁路因其后勤运输能力，成为各国军事力量摧毁的重点目标，民用铁路因此遭到打击。同时，列车炮、装甲列车等军事化设备，开始出现在铁路线上。残酷的一战直至1918年才结束。战后随着欧美经济恢复，铁道运输进入新的发展期，电力机车、内燃机车开始与蒸汽机车展开了商业竞争。尤其在客运领域，电力机车的优势日益明显，并进入高速蜕变期。发展重点集中在提高电机功率、车体轻量化、线路电气化等领域。为了解决经济和人口增长带来的运能压力，欧美各国陆续展开铁路电气化改造，普遍采用系统相对简单的直流供电系统，为电力机车提供能量，电压一般为1.5千伏和3千伏。1932年，匈牙利首先成功地在电气化铁道上，采用16kV工频单相交流电。然而由于技术复杂，直到五十年代以后才被广泛使用。为了克服轮轨摩擦阻力，德国工程师赫尔曼·肯佩尔，还在1922年创造性地提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。
善于另辟蹊径的德国人，甚至试图将飞机与火车结合为一体，以实现高速铁路的梦想。1929年，德国飞机工程师弗兰茨·克鲁肯巴赫（Franz Kruckenberg），设计出一种采用螺旋桨推进的新型列车，由汉诺威的德意志帝国铁路公司制成首列样车。该车长25.85米，自重20.3吨，采用流线型飞机外形，圆锥形车头，铝合金轻量化车身，可以乘载40名乘客。尾部安装一台宝马VI型12缸航空发动机，输出功率600马力，驱动车尾的四叶木质螺旋桨。该车由于与当时享誉世界的齐柏林飞艇比较相似，因此被称为“铁路齐柏林号（rail zeppelin）”。1931年5月10日，铁路齐柏林号进行了首次试验行驶，时速达到200公里。在6月21日的一次试验中，它又创造出时速230.2公里的世界火车速度新纪录。这个世界纪录直至24年后才被打破。铁路齐柏林号由于其创新性，在德国公开展出时引起轰动。但是其自身存在诸多缺陷，影响了商业化推广。1934年7月，铁路齐柏林号被卖给德国帝国铁路局，由于德国扩充军备的关系，它在1939年被拆卸，其材料则被纳粹德军再利用。
1934年，意大利墨索里尼政府提出了一个雄心勃勃的计划，要修建一条贯通全国南北交通的电气化铁路，将米兰、博洛尼亚、佛罗伦萨、罗马、那不勒斯等主要城市连接起来，全程七百余公里。意大利人希望这条铁路能成为其尖端工业的象征。为此，意大利军工巨头埃内斯托·布雷达公司（Breda CF），开始与都灵理工大学合作，研制新型的ETR200型电力机车。1936年，布雷达公司试制出首辆样车，设计时速175公里，但在试验时速130公里时出现接触网问题，经过改进后解决了毛病。1937年，新型列车投入博洛尼亚-那不勒斯段运行。这是当时欧洲最为豪华舒适、速度最快的列车，只配备头等舱，装备自动调温器、全景天窗和躺椅。其改进型号ETR212在1939年7月20日，创造了时速203公里的纪录。该车车头在都灵理工大学工程学院的风洞中做过测试，被认为是最早意义上的高速铁路。为了炫耀这一成就，墨索里尼政府还将其送到美国纽约参加世界博览会。但是随着第二次世界大战爆发，欧洲人的高铁梦就此嘎然而止。
1855年，佐贺藩自主建造的酒精蒸汽机车模型，藩主锅岛直正亲自视察模型机车行驶，佐贺藩精炼方绘图。
来源【专题：世界高速铁路百年史话】
