आगगाडीच्या इंजिनाचा शोध

 गेल्या तीनचारशे वर्षांपासून युरोपातल्या खाणींमधून काढलेली खनिजे वाहून नेण्यासाठीचाके लावलेल्या गाड्यांचा उपयोग केला जात होता.  त्यांना ओढून नेण्यासाठी लाकडाचे ओंडके, लोखंडाच्या पट्ट्या वगैरे जमीनीवर अंथरून एक ट्रॅक केला जात असे. त्यावरून गाडे ओढतांना कमी श्रम पडत असत. अठराव्या शतकाच्या अखेरीपर्यंत काही खाणींमध्ये अशा प्रकारच्या रुळांवरून मालगाड्या नेणे सुरू झाले होते. त्या गाड्यांना ओढून नेण्याचे काम मजूर करीत किंवा त्यांना घोडे जुंपले जात.

अठराव्या शतकात जेम्स वॉटने  तयार केलेल्या वाफेच्या इंजिनांमुळे कारखान्यांमधली यंत्रे चालवण्याचे हुकुमी साधन मिळाले आणि पिठाच्या चक्क्या, कापडाच्या गिरण्या, वर्कशॉप्स वगैरेंमध्ये त्यांचा वापर व्हायला लागला. पण ही बोजड आकारांची इंजिने एका जागेवरच भक्कमपणे बसवलेली असत. त्यांना चालवण्यासाठी वाफ निर्माण करणारे बॉयलर आणि वाफेला थंड करणारे कन्डेन्सर यांचीही गरज होतीच. कंडेन्सरमुळे इंजिनाची कार्यक्षमता बरीच वाढत असे. त्यामुळेच वॉटचे इंजिन यशस्वी झाले होते. पण आकाराने जंगी असलेले कंडेन्सर आणि त्याला आवश्यक असलेला थंड पाण्याचा पुरवठा  चाकांवर बसवून इकडून तिकडे जाऊ शकणाऱ्या अशा फिरत्या इंजिनाला करता येणे शक्य नव्हते. त्यामुळे ते इंजिन चालवून पुरशी शक्ती मिळण्यासाठी इंजिनामधील वाफेचा दाब खूप वाढवणे आवश्यक होते. पण त्यामुळे इंजिन, बॉइलर, व्हॉल्व्हज, पाइप्स वगैरे सर्वांनाच वाफेचा जास्त दाब आणि तापमान सहन करावे लागणार. अशा प्रकारे फिरते इंजिन तयार करून चालवण्यात बऱ्याच तांत्रिक अडचणी होत्या.  त्या अडचणीआणि त्यातील धोके पाहता वॉटने त्या दिशेने जास्त प्रयत्न केले नाहीत. त्याच्या स्थिर इंजिनांनाच मोठी मागणी होती आणि ती पुरवण्याचेच काम खूप मोठे होते. त्यातच तो मग्न झाला होता.

त्या काळात धातूविज्ञान आणि कारखान्यांमधल्या यंत्रांच्या बांधणीमध्ये प्रगति होतच होती. त्यामुळे काही काळातच वाफेचा अधिक दाब सहन करण्यासाठी अधिक शक्तीशाली भाग तयार करणे शक्य झाले. सन १८०४ मध्ये रिचर्ड ट्रेव्हेथिक या ब्रिटिश इंजिनियरने वाफेवर चालणारे आगगाडीचे पहिले इंजिन तयार केले आणि त्याला जोडून वेल्समधल्या एका कारखान्यातल्या ट्रॅकवर पहिली गाडी चालवून दाखवली.  त्यानंतर त्याने लंडनमध्ये एक वर्तुळाकार रेल्वे लाइन मांडून आपल्या इंजिनाचे प्रदर्शनही केले. त्याच्या या प्रयोगाचे एक नवलाई म्हणून कौतुक झाले, पण ते इंजिन फक्त प्रायोगिकच राहिले, प्रत्यक्ष आगगाडी ओढून वाहतूक करण्याच्या कामात ते विशेष चालले नाही. ते इंजिन आकाराने जास्तच बोजड होते आणि ट्रेव्हेथिकने वापरलेले ओतीव लोखंडाचे रूळ त्या वजनामुळे सारखे तडकत असत यामुळेही ते इंजिन यशस्वी झाले नसेल.

त्यानंतर सन १८१२ मध्ये मॅथ्यू मरे याने इंग्लंडमधील लीड्स इथे पहिले व्यावसायिक रेल्वे इंजिन तयार केले. या इंजिनाच्या चाकांबरोबर गीअरसारखे दाते असलेले एक चाक होते आणि ते रुळाच्या एका बाजूला पाडलेल्या दात्यांशी एंगेज होत होते. यामुळे ते चाक फिरतांना आपोआपच पुढे जात होते. ही जगातली पहिली रॅक रेल्वे होती.  त्याच्या पाठोपाठ सन १८१३ मध्ये ख्रिस्तोफर ब्लॅकेट आणि विलियम हेडली यांनी चाकांच्या रुळाबरोबर होणाऱ्या घर्षणातून पुढे जाणारे पहिले इंजिन तयार केले आणि ते एका कोळशाच्या खाणीमधल्या मालगाड्या चालवण्यासाठी दिले.

जॉर्ज स्टीफनसन या ब्रिटिश इंजिनियरचा जन्म सन १७८१ मध्ये एका निरक्षर कुटुंबात झाला आणि त्यालाही लहानपणी शाळेत जायची संधी मिळाली नाही. वयाच्या अठराव्या वर्षी तो कोळशाच्या खाणीत मजूर म्हणून नोकरीला लागला. त्यानंतर त्याने रात्रीच्या शाळेत जाऊन लिहिण्या वाचण्याचे शिक्षण घेतले, तसेच स्वतःच्या हुषारीने खाणींमधील सर्व यंत्रे कशी चालतात हे उत्तमरीत्या समजून घेऊन तो त्यांची दुरुस्ती करण्यात प्रवीण झाला आणि मालकांच्या मर्जीतला झाला. त्यामुळे त्याला नवीन निर्मिती करण्याची कामे करण्याची संधी मिळाली. त्या काळात नव्याने निघालेल्या इतर वाफेच्या इंजिनांवरून प्रेरणा घेऊन त्याने सन १८१४ मध्ये प्रथम एका कोळशाच्या खाणीसाठी एक इंजिन तयार केले. त्यानंतर त्याने त्या इंजिनाच्या रचनेत अनेक सुधारणा करून एकाहून एक वरचढ अशी नवनवी इंजिने तयार केली.  सन १८२५ मध्ये त्याने तयार केलेल्या लोकोमोशन नावाच्या इंजिनावर चालणारी जगातली पहिली सार्वजनिक रेल्वे सेवा सुरू झाली. त्यावेळी पहिल्यांदा पॅसेंजर्सना घेऊन जाणारी आगिनगाडी चालू झाली. त्यानंतर त्याने सन १८३० मध्ये रॉकेट नावाचे इंजिन तयार केले, स्वतःची कंपनी सुरू केली आणि रेल्वे इंजिने पुरवायला तसेच रेल्वे लाइनी बांधायला सुरुवात केली. त्याला भरभरून प्रतिसाद मिळाला आणि लवकरच इंग्लंडशिवाय युरोप आणि अमेरिकेतसुद्धा स्टीफनसनची इंजिने आणि आगगाड्या धावायला लागल्या. भारतातसुद्धा फार लवकर म्हणजे दहाबारा वर्षांमध्येच पहिले रेल्वे इंजिन आणले गेले आणि वीस पंचवीस वर्षांमध्ये मुंबई ते ठाणे दरम्यान रेल्वेने प्रवासी वाहतूकही सुरू झाली.  त्या काळातली संपर्क आणि वाहतूक व्यवस्था पाहता हा शोध भारतात खूपच लवकर येऊन पोचला. 

यावरून असे दिसते की एकोणीसाव्या शतकाच्या सुरुवातीच्या काळातले अनेक इंजिनियर वाफेवर चालणारे फिरते इंजिन तयार करण्याचा प्रयत्न करीत होते. रुळावरून चालणाऱ्या पण घोडे जुंपलेल्या गाड्या त्याच्याही आधीच सुरू झाल्या होत्या, पण त्या मुख्य करून खाणींमध्ये किंवा कारखान्यांमधले जड सामान वहाणाऱ्या मालगाड्या होत्या. घोड्यांच्या जागी वाफेवर चालणारे स्वयंचलित इंजिन लावले तर ते जास्त शक्तीशाली असेल, अधिक काम करेल आणि फायद्याचे ठरेल या विचाराने हे सगळे प्रयत्न चालले होते आणि त्यांना थोडे थोडे यश येतही होते.  जॉर्ज स्टीफनसन याने या इंजिनांमध्ये चांगले क्रांतिकारक बदल घडवून आणले. ती इंजिने आकाराने सुटसुटीत झाली, ती सुरळीत, सुरक्षित आणि खात्रीपूर्वक काम करायला लागली. त्यामुळे प्रवाशांना घेऊन जाणारी सार्वजनिक रेल्वे वाहतूक सुरू करणे शक्य झाले. पहिल्या अशा सेवेचे यश पाहून इंग्लंडमध्ये देशभर रेल्वे कंपन्या निघाल्या आणि पुढे लवकरच रेल्वेचे जाळे जगभर पसरले.  यामुळे जॉर्ज स्टीफनसन इतक्या मोठ्या प्रकाशझोतात आला की त्यानेच रेल्वे इंजिनाचा शोध लावला असे म्हणून त्याचेच नाव घेतले जाऊ लागले आणि आजही त्यालाच रेल्वेचा जनक मानले जाते.