到了1807年，尽管蒸汽船已经很完善了，几百年来陆地上的交通工具却几乎没有什么改进。或肩挑背扛，或牛拉马驮，这种受制于路况的运输方式仍然是主流。在阴雨天气里，马车经常陷入没及轮轴的泥浆里。不论严寒还是酷暑，人们都可以看到任劳任怨的马排成长队，日复一日地身驮重担，在头领的引导下翻山越岭。

陆地交通工具的第一次改进与采矿有关。瓦特的蒸汽机在矿井里抽水运煤，矿工们在地下越挖越深，采出来的煤炭也越来越多。但是把这些煤炭从煤矿运到码头不仅速度慢，而且价格昂贵。另外，运煤车很重，会在路上留下深深的车辙。为了防止车轮陷入泥潭，人们在道路上铺设了粗糙的厚木板，又把这些木板固定在一起，形成了一条连续的木板道；为了保持条板之间的距离均匀，两个条板之间又被加上了横杠。随后人们发现木板很快就会磨损，于是就把铁皮固定到木板表面，以使它们更持久耐用。这就是现代铁路轨道的雏形。接下来，人们发现地上的铁皮会磨损车轮，就引入了铁制轮缘；到了18世纪，铁制车轮已经投入使用了，但有时候车轮会从轨道边缘滑落。公元1789年，威廉·杰索普发明了轮缘靠里的轮子，可以有效避免轮子脱离轨道。因此，就有了可供蒸汽机使用的轨道。但是尽管有了这些变化，从煤矿的出口到轮船停泊的海岸，人们仍然使用马拉着满载煤炭的货车行走在道路上。

只要马力仍然是人们拉货的最好选择，运货量和速度就无法有质的突破。于是，对新式运输工具的需求就急切地摆在了每个人的面前。

瓦特的蒸汽机刚刚被完善，就有人想可以抽水的蒸汽机或许也能在轨道上拉动煤车。第一个把蒸汽机应用到货物拖运行业的荣誉属于理查德·特里维西克。1804年，特里维西克发明了可以在轨道上运行的蒸汽机车，他称之为“谁能追上我”。他还制造了一台能够承重10吨的蒸汽机，能以每小时五六英里的速度行驶。最初，他是成功的。但是这些机车毁坏了很多铁轨，又经常冲出轨道，最终被放弃了。其实这些问题出在轨道上，而不是蒸汽机上。只要再坚持一下，特里维西克或许就可以制造出一台成功的机车，但是他没有继续下去。

1813年，威廉·赫德利制造了一台被他命名为“喷火的比利”的蒸汽机，它可以牵引14辆满载的货车以每小时5英里的速度前进。“喷火的比利”在一个煤矿上服役了60年。

与此同时，一个名叫乔治·斯蒂芬孙的年轻人，在煤矿工作的时候，也开始试验制造机车。斯蒂芬孙的父亲老鲍布在一家煤矿做司炉工，那里的矿上有一台瓦特蒸汽机。老鲍布在村里很受欢迎，更是个“孩子王”，经常给孩子们讲故事。斯蒂芬孙还是个小孩的时候，常去给父亲送晚饭。他喜欢看父亲摆弄炉火，也喜欢听蒸汽机工作的声音。在父亲供职的煤矿工作是斯蒂芬孙最远大的抱负。年龄一到，他就开始投入工作，帮助父亲给蒸汽机烧火。斯蒂芬孙在这里工作了好几年。

斯蒂芬孙努力地学习关于蒸汽机的一切知识。功夫不负有心人，他17岁就被提拔负责附近一个新煤矿的蒸汽机。蒸汽机是他的最爱，斯蒂芬孙从不厌倦地悉心维护它。到了周六下午，很多工人都外出娱乐消遣，斯蒂芬孙则会把蒸汽机拆散，把各个部件清理干净，再小心组装起来。就这样，年轻的斯蒂芬孙对蒸汽机的了解越发透彻。

斯蒂芬孙认为可以把一台瓦特蒸汽机放到车轮上，后面拖着几辆装着煤炭的货车，让它沿着轨道运行。这个想法付诸实践之后，取得了巨大的成功。在轮子上装上瓦特蒸汽机，就成了机车（火车头）。尽管斯蒂芬孙的机车已经在煤矿上使用好几年了，外面的人却对此并不是很了解，没有多少人意识到机车将被广泛使用。

几年后，斯蒂芬孙听说有一条从斯托克顿到达林顿的运煤线路即将开通，但没有人想到要使用机车拉煤，牵引工作仍然由马匹来做。斯蒂芬孙觉得既然已经可以使用蒸汽机了，仍然建造传统的马车轨道就很可惜。他碰巧有机会和其中一位董事会成员说话，于是强烈推荐使用机车拉煤。“一辆机车顶得上50匹马，”斯蒂芬孙说，“来基灵沃思一趟吧，看看我的机车怎么样，眼见为实啊，先生。”这位董事真的去了，然后，他决定在新的线路上使用机车。于是，1825年，从斯托克顿到达林顿的有轨线路建成了，这是世界上第一条铁路。

9月27日是通车日，通车仪式现场人山人海，斯蒂芬孙亲自操控机车。这列火车有1节包厢坐着董事们和他们的朋友，21节设有临时座位的车厢用来容纳乘客，还有6辆装着煤炭和面粉的货车。一个人骑着马跑在前面，举着一面旗帜，上面写着“私人风险就是公共利益”几个大字。信号发出，仪式开始，骑马的人走在最前面。列车前进的速度大概是每小时6英里，铁轨沿线挤满了人，还有不少人跟着列车奔跑，与它并肩前进。在路上一处合适的地点，斯蒂芬孙决定测试一下机车的速度，他让骑马人从路上闪开，自己动手开足蒸汽。“速度很快，有时甚至可以达到每小时20英里。”描绘当日盛况的报告员说道。

斯蒂芬孙把货物送到达林顿，返回的时候带着大概600个乘客，有在里面的，还有像苍蝇一样扒在车厢外面的。他的小机车在轨道上疯狂地颠簸着，喷出浓烟和火星，把人们都吓坏了。在世上第一条铁路上旅行需要很大的勇气，车厢只不过是公共马车，没有办法保护乘客不受烟灰的侵袭。机车里忽动忽停的火焰，还有机器的噪声，吓退了几乎所有人，只有最勇敢的人才敢乘坐它。

斯托克顿—达林顿铁路的成功促使另外一些人修建了从利物浦到曼彻斯特的铁路。但是仍然有很多人对使用机车持反对意见。有人认为机车会在转弯处脱离轨道，人们会因此死于锅炉爆炸。很多农民害怕他们的土地价值会因此降低，担心烟囱里冒出来的火星和蒸汽会点燃附近的农舍。有人甚至还担心如果机车从他们的农场附近咆哮而过，他们的母鸡会因为受惊而不再下蛋，奶牛也会因此停止下奶。

斯蒂芬孙来到董事们面前为机车说情，他要应对各种问题。“现在想象一下，”其中一人问道，“有一头奶牛游**到了轨道上，挡住了机车的路。这样会不会很难办？”

“是的，”斯蒂芬孙回答道，眼睛里闪烁着光芒，“是很难办，只不过感到难办的是奶牛！”

“我认为你们会看到这一天的到来，”斯蒂芬孙抗议，“在这个国家，铁路运输将成为最好的运输方式，送信的车厢将会在铁路上飞驰，铁路将会成为国王和他的臣民们最重要的交通干道。”

人们用轻蔑的笑声打断了他，指责他“无知”“失去了理智”“疯了”。斯蒂芬孙只能用从实践中得来的真知指导自己，靠着自己的天才激发灵感，为了自己的信念与当时最博学的人争辩。

董事们最终决定测试一下机车的威力。他们在利物浦附近的瑞恩希尔举办了一场盛大的比赛，并为能够通过测试的机车设置了奖项。斯蒂芬孙制造了一台机车用来参加比赛，他称之为“火箭”。除了“火箭”，还有另外4台机车参赛，但是“火箭”独占鳌头，尽管没达到每小时30英里的速度，却以超出其他参赛机车两倍的速度赢得了比赛和奖项。

仅仅几年后，机车就担负了更多使命：它们忙着把原材料拉到磨坊，把货物送到需要的地方，载着乘客在各地旅行。这种“铁马”比真马更能承重，跑得更快，而且不知疲倦。英国各地都纷纷修建了铁路，到了18世纪中期，铁路网覆盖了整个欧洲。新的动力时代终于到来，机车成功了。

那个年代的旅行和现在很不一样。和我们庞大的现代机车比起来，斯蒂芬孙的机车看起来更像是一个玩具。关于早期铁路旅行的描述告诉我们，当火车启动或者制动时，人们会被惯性从座椅上甩下来，在地板上摔成一堆。但是种种改进完全改变了这种局面，直到今天，改进仍然在继续。

因为罗伯特·富尔顿和乔治·斯蒂芬孙的发明，我们伟大的陆上交通和水上交通系统逐渐形成。过去几百年来，只能靠马拉着笨重的马车缓慢而艰难地在陆地上跋涉，只能靠风驱动帆船缓慢航行在水面上；终于，巨大的机车开始在铁轨上奔驰，巨型现代轮船开始劈风斩浪穿越于各个大洋。它们载着货物和乘客，把文明世界的各个部分连接在了一起。