在1781年，火车先驱乔治.斯蒂芬孙出生在一个英国矿工家庭，直到18岁，他还是一个目不识丁的文盲。他不顾别人的嘲笑，和七八岁的孩子一起坐在课堂里学习。1810年，他开始制造蒸汽机车。
1817年，当斯蒂芬孙决定他主持修建从利物浦到曼彻斯特的铁路线上完全用蒸汽机车承担运输一条完全靠蒸汽机运输的铁路线，从此火车开始奔腾在人类的历史舞台。
1804年，一个名叫德里维斯克的英国矿山技师，首先利用瓦特的蒸汽机造出了世界上第一台蒸汽机车。这是一台单一汽缸蒸汽机，能牵引5节车厢，它的时速为5至6公里，而真正的蒸汽机车即火车是由史蒂芬孙（又译乔治·斯蒂芬森）发明的。这种车因为当时使用煤炭或木柴做燃料，所以人们都叫它 “火车” ，这个名称一直沿用至今。
最早使用燃煤蒸汽动力的燃煤蒸汽机车有一个很大的缺点，就是必须在铁路沿线设置加煤、水的设施，还要在运营中耗费大量时间为机车添加煤和水。这些都很不经济。在19世纪末，许多科学家转向研究电力和燃油机车。世界上第一列真正在轨上行驶的蒸汽火车是由康瓦耳的工程师查理礠里维西克所设计的。 它的火车有四个动力轮，1840年2月22日试车，空车时，时速20公里，载重时，每小时8公里(相当于人快步行走的速度)。 不幸，火车的重量压垮了铁轨。
1879年，德国西门子电气公司研制了第一台电力机车，重约954公斤，只在一次柏林贸易展览会上做了一次表演。1903年10月27日，西门子与通用电气公司研制的第一台实用电力机车投入使用。
燃油机车1894年，德国研制成功了第一台汽油内燃机车。并将它应用于铁路运输，开创了内燃机车的新纪元。但这种机车烧汽油，耗费太高，不易推广。
1924年，德、美、法等国成功研制了柴油内燃机车，并在世界上得到广泛使用。
1941年，瑞士研制成功新型的燃油汽轮机车，以柴油为燃料。且结构简单、震动小、运行性能好，因而，在工业国家普遍采用。21世纪10年代以来，各国都大力发展高速列车，例如法国巴黎至里昂的高速列车，时速到达300公里；日本东京至盛冈的高速列车时这也达到250公里以上。人们对这样的高速列车仍不满足。法国、德国等国率先开发了磁悬浮列车。中国也在上海修建了世界第一条商用磁悬浮列车线，由地铁龙阳路站到浦东机场这条线年年亏损数亿人民币。这种列车悬浮于轨道之上，最高时速可达400－500公里但耗能和辐射巨大。
17世纪初，法、德交界处的矿井已开始使用马拉有轨货车。 1781年瓦特制造的蒸汽机问世以后．首先应用于矿井内的排水泵或煤斗吊车上。与此同时，人们也在考虑如何把静置的蒸汽机搬到交通工具上，变成动态的机械。可是，蒸汽机小型化、使车轮在轨道上不打滑、汽缸的排气、锅炉的通风等问题都有待于进一步解决。 英国人理查德·特里维西克（1771～1833）经过多年的探索、研究，终于在1804年制造了一台单一汽缸和一个大飞轮的蒸汽机车，牵引5辆车厢，以时速8公里的速度行驶，这是在轨道上行驶的最早的机车。因为当时使用煤炭或木柴做燃料，就把它叫作"火车"了。有趣的是，当时这台机车，没有设计驾驶座，驾驶员只好跟在车子旁，边走边驾驶。4年后，他又制造了"看谁能捉住我"号机车，载人行驶。可是，由于轨道不能承受火车的重量，机车本身也存在不少问题，行驶时不很安全，在一次运行途中，机车出了轨，就停止使用了。 与此同时，史蒂文森也在积极改进火车的性能，并且取得了很大的进展。1814年，他制造了一辆两个汽缸的、能牵引30吨货物可以爬坡的火车。于是，人们开始意识到，火车是一种很有前途的交通运输工具。然而，当时的马车业主们极力加以反对。1825年，斯托克顿与达林顿之间开设了世界上第一条营业铁路，史蒂文森制造的"运动号"列车运载旅客以时速24公里的速度行驶其间。尽管火车已经加入了运输的行列，但马车仍在铁路上行驶。到了1829年，曼彻斯特至利物浦间的铁路铺成后，为了决定采用火车还是马车，举行了一次火车和马车的比赛，史蒂文森的儿子改进的"火箭号"获胜。"火箭号"长6．4米、重7．5吨，为了使火燃烧旺盛，装了4．5米高的烟囱。牵引乘坐30人的客车以平均时速22公里行驶，比当时的四套马车快两倍以上，充分显示了蒸汽机车的优越性。于是这条铁路就采用火车了。从这以后，火车终于取代了有轨马车。后世的人们称他为"蒸汽机车之父"。
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