马的终结
在西方人看来,中国的独轮车是极其奇特的。因为他们难以想象,一个轮子的车辆不仅能够平稳行驶,而且可以承担很大的载重。
正如中国人发明了独轮车,西方人发明的自行车同样让中国人着迷。
在中国人看来,两个轮子的车很常见,但这两个轮子都是并列穿在同一个车轴上的,只有这样才能平稳。将两个轮子一前一后安置在两个车轴上,这绝对是不可思议的。
事实上,有人根据一些历史文献记载,推论出是中国人最早发明了自行车。
发明自行车的人叫黄履庄。
根据康熙年间的《虞初新志》记载,黄履庄发明的“双轮小车”,“长三尺许,约可坐一人,不烦推挽能自行。行往,以手挽轴旁曲拐,则复行如初。随住随挽,日足行八十里”。李约瑟在《中国科学技术史》中将其称作“曲柄车或脚踏车或自行车”。
1790年左右,法国人西弗拉克发明了一辆木制自行车,外形像一匹木马的脚下安装着两个车轮,两个轮子固定在一条线上。由于这辆自行车没有驱动装置和转向装置,坐垫很低,西弗拉克只能自己骑在车上,两脚着地,向后用力蹬,使车子沿着直线前进。
1801年,俄国农奴阿尔塔莫诺夫制造了与西弗拉克车相似的木制自行车,还骑到莫斯科向沙皇亚历山大一世献礼。为此,亚历山大一世下令取消了阿尔塔莫诺夫的农奴身份。1816年,德国人德莱斯制造了带车把的木制两轮自行车,并申请了专利。
这些发明创造似乎都比黄履庄要晚一些。
自行车堪称是人类最杰出的轮子作品之一。
人类虽然发明轮子的历史已经长达5000多年,但直到自行车之前,从来没有人能把两只轮子连接起来乘坐。人类第一次不需要借助外力,就可以双脚离开地面行走,两个轮子解放两只脚。
自行车的神奇,在于它是一种不需要任何外来动力的行走机器。只需要10公斤铁和1公斤橡胶,它就将人行走的速度提高好几倍。
自行车创造出一种已知的最有效的运输形式。或者说,自行车是人类所发明的最有效率的、以自身为动力的交通工具。
在移动方面,四条腿的马和骆驼比人更有效率。人类每步行1公里,每公斤体重要耗费大约0.75卡路里的热量,但如果骑上一辆自行车,一个人可以节省80的能量,并增加一倍以上的速度。这是因为自行车支撑了人的身体,大大减少了双腿的压力。
对一个人来说,无论是走路还是跑步,他的腿、臀和腰都负有双重任务,一方面推动人前进,另一方面保持脊椎或多或少地跟地面垂直。在自行车上,座椅支撑了躯干的重量,所以人就不必承受这个重量,从而节约了很多能量。
19世纪末,有人对自行车代步的体能消耗进行了一系列研究测量:
假设一名骑行者体重70公斤,其自行车重15公斤,当他以20千米时的速度在平面上前进、没有风力影响时,其体能消耗大约为16焦耳米。在平坦的路面上,行人的体能消耗是骑行者的3.5倍,自行车的总体能量效率是步行的12倍。
骑车遇到的主要是空气阻力,尤其是逆风时。骑自行车在上坡时体能消耗较大,约为平地的50倍,即每爬升1米,相当于在平地前行50米,但下坡时体能消耗几乎为零。
最后得出的结论是,自行车的效能相当高,超过飞机和溜冰。
实际上,自行车远比它看上去要复杂得多,它从早期的木质无链两轮车到大前轮车,依靠无数专利的积累,最后才演变成型。定型后的自行车不仅有着完美精密的机械结构,而且体现了当时最先进的技术,采用最优质的材料,1500多个零件保证了它足够灵活和安全;尤其是滚珠轴承的广泛应用,将自行车的能量损耗降到最低程度。
一辆标准的自行车的动力传动系统,包括齿盘、中轴、曲柄、带轮齿的后飞轮轴圈、踏板和车链等,在双腿的驱动下,成为一台极其高效的动力引擎。
在所有的人力机械中,自行车几乎是唯一一种以接近完美的方式适用人的身体的。在工业革命之前,人的肌肉一直是主要的动力来源,而臀大肌是人身体中最大的肌肉。自行车通过曲柄和脚踏来利用人的腿力,双腿在驱动自行车时,可以交替休息,这使得人能够长时间骑行。
人类从石器时代发明弓箭开始,就致力于提高工具的效率,直到自行车的出现,这种探索精神被体现到极致。
1885年,有着标准后轮链和扣链齿轮传动装置的罗孚安全自行车首先在英国生产。它有两个一样大小的轮子,车座、把手、脚踏等等,都非常符合人体工程学。
到1890年,已经有15万美国人骑上了自行车,当时一辆自行车的价格是一个工人半年的工资,而到了1895年,自行车的价格已经下降到人人都买得起。在后来的几年内,全球312家流水线工厂,每年制造出100万辆自行车。西方城市交通马上被自行车所改写。
1899年,一篇名为《马的终结》的文章写道:
自行车的出现带来了切实的社会效益,它让穷人有“马”可骑,只消等待一次更大的潮流,它便会成为所有人的“马”,一种平均主义的代步工具。
人们诙谐地将自行车叫作“铁马”,专门教人学骑自行车的驾校挂着“马术学校”的招牌。
虽然早期的自行车价格也很昂贵,但一辆自行车还是比一匹马便宜得多,“饲养成本”几乎为零。比起按固定时刻和路线运行的火车来,自行车带给人们更大的自由。
“维也纳——柏林”赛马活动是欧洲传统盛事。1893年,人们在原有的路线上举办了一场自行车赛,比赛的结果显示,全程582.5千米的比赛,马要用72小时,自行车只需31小时,自行车平均速度是马的2.3倍。
在1890年的赛马活动中,曾有30匹马因比赛时过度劳累而死,而后来参加比赛的自行车选手都平安无事。
1903年,环法自行车赛横空出世,让全世界都领略到自行车的便捷和无限魅力。