随着火车越跑越快,马的速度渐渐跟不上火车了,铁路急需一种不受天气影响又跑得比火车还快的通信工具。当时,人类所掌握速度最快的工具就只有马和火车,上哪儿找这种通信工具去?现实生活中真没有,但是,理论上似乎又快有了。
此时,发明电报的技术条件已经具备。理论方面,英国科学家法拉第于1831年发现了电磁感应现象;应用方面,电池已经出现,铜线已经诞生,电磁感应器也研制出来了,缺少是一名天才发明家把这些理论和发明转为实用的东西。
1837年,英国的库克和惠斯通设计制造了第一个有线电报,这个电报设计非常巧妙,电报机有5个指针,通电时有两个指针将指向同一个字母。这种电报很快在铁路通信中获得了应用,但是使用起来还是非常麻烦,甚至出差错。
此时,一个美国画家,对电报产生了兴趣。
这名画家从法国学画归来,在返回美国的轮船上,一位医生向他展示了“电磁铁”:通电,“电磁铁”吸起铁块,断电,铁块就掉了下来。医生还强调,不管电线有多长,电流都可以神速通过。医生展示的玩意儿让这位画家产生了一个想法:既然电流可以瞬息通过电线,那能不能用电流来传递信息呢?现代电报的发明就此开始酝酿,看似非常专业的东西,最初的念头居然是由画家和医生来完成的,科技的诞生真像人生,从不缺少传奇。
这位画家就是大名鼎鼎的莫尔斯,他最著名的绘画作品是《拉斐特侯爵》和《乔治·华盛顿的肖像》。
回到美国后,著名画家莫尔斯拜著名电磁学家亨利为师,开始从头恶补电磁学知识,他还买来了一大堆实验仪器和电工工具,将画室直接变成了实验室。
画家为了自己的科学梦想开始了夜以继日的试验,1836年,终于有了突破。
莫尔斯在笔记本上记下了设计新方案:“电流只要停止片刻,就会现出火花,有火花出现可以看成是一种符号,没有火花出现是另一种符号,没有火花的时间长度又是一种符号。这三种符号组合起来可代表字母和数字,就可以通过导线来传递文字了”。这真是应了中国太极:“一生二,二生三,三生万物”,只要两种电符号就可以传递信息,这就大大简化了设计和装置。
莫尔斯的构想很快就变成了现实。
编码主要是由两个字符表示:“·“和“-“组成,也就是火花长度的一长一短,接触段短会出现声音“滴”,接触长会出现声音“嗒”,每个字符之间短停顿,每个词之间中等停顿,句子之间长的停顿。
这就是著名的“莫尔斯电码”,也是电信史上最早的编码。
1844年5月24日,在美国国会大厅里,莫尔斯按动电报机按键,随着一连串“嘀嘀嗒嗒”响起,内容“上帝所做之功!(WhathathGodwrought!)”通过电线传到了几十公里外的巴尔的摩市,他的助手准确无误地把电文译了出来,举世震惊。
莫尔斯电报发明后,最先推广的就是铁路。
车站站长作为电报员,凭借着电报指挥着列车的运行,后来,各个城市为了通讯的方便,相继成立了电报局,这就是电信公司的起源。
卡耐基在电报局当信差,具体工作:电报员将电报翻译出来后,他跑步或者骑自行车将电报送到收信人手上,用现在的话来说,就是一个快递小哥。
卡耐基能成为大富翁绝非偶然,14岁的他就展现出来了超人的勤奋与天赋。他每天提前一个小时上班,到电报局后,先把办公室所有房间的卫生打扫一遍,当其他信差还在上班路上时,他就已经守候在电报机旁了,静静地等待电报员翻译第一份电报。卡耐基就是利用这段等候的时间,用眼观察,用耳倾听,竟然学会了收发电报!后面的事情随他所愿,每当电报员上厕所或者有事,他就主动替岗,就这样,没有经过正规电报员培训的卡耐基,竟然熟练掌握了收发电报技术。
卡耐基拥有了这个技能,直接被电报局聘任为发报员,月薪涨到13.5美元。
在发报员的岗位上,卡耐基练就了一个本事:电报员一般要通过耳机记下“莫尔斯电码”,然后翻译,卡耐基则可以不通过耳机,直接凭那滴滴的声音,就可以写出电报内容,谍战电影《听风者》就演绎了一个掌握这种技能的人,现实中能掌握这种技能的人凤毛麟角,卡耐基就是其中一个。
卡耐基由电报局一个普通信差变成了首屈一指的优秀电报员。
正是有了高超的电报技术,1853年,宾夕法尼亚铁路公司西部管区主任斯考特看中了卡耐基,聘请他当自己的私人电报员兼秘书,月薪35美元。当时,卡耐基年仅18岁,他怀着强烈的上进心,来到了铁路公司。
在宾夕法尼亚铁路公司十余年的工作生涯中,卡耐基平步青云,24岁就升任铁路公司西部管区主任,并逐步掌握了现代化大企业的管理技巧,这些才能为他今后管理庞大的钢铁帝国打下了基础。
在这十年中,铁路给了卡耐基一个大舞台,卡耐基也上演了一幕幕大剧。
首先卡耐基几乎改变了铁路运输组织的管理方式,用通俗的话来说,真是翻天了。
进入铁路从事铁路运输的人,就会接触到重要的规章,上面对于调度工作的描述:“列车调度员具有单一指挥权,事实上是作为局长的代表在行使日常运输的组织指挥工作”。对于这句话有很深的历史渊源。铁路线路在同一时间只能供一列火车运行的,所以,必须单一指挥。铁路诞生之初,没有专门的列车调度员,指挥火车的人就是铁路老板,或者是老板聘请的第一管理者,其他人没有权力,也没有能力指挥列车的运行。
在宾夕法尼亚铁路公司西部管区,火车的指挥者当然是管区主任斯考特。
在那时,机车故障,铁路行车中断、车站堵车是经常的事情。有一天,斯考特去处理铁路事故了,行车没人指挥,所以,火车在车站堵了一天。
卡耐基偷学的本事真是了不得。
他经常在斯考特地身边,耳濡目染就掌握了调度员的技能。这次,他技痒难耐,晚上,他得到事故处理完毕的消息后,就直接用电报指挥列车出发,一夜之间,堵在车站的几十列车竟然顺利的运行起来了。第二天早上,处理完事故的斯考特精疲力竭地来到办公室,他知道,此时还不能休息,当务之急就是要调整运输秩序,让列车动起来,斯考特叫来卡耐基,让他准备发行车电报。此刻,卡耐基惴惴不安地告诉斯考特,自己已经发布了列车开行命令。斯考特大吃一惊,这可不是开玩笑,弄不好要车毁人亡。斯考特仔细检查了列车开行命令,核对运行图后,对卡耐基这次大胆的行动,他没有批评,也没有表扬。当然不可能表扬,这种事情发生在现在,轻则滚蛋,重则坐牢甚至砍头。
正是这次经历,卡耐基后来担任铁路管区主任后,他设置了专职的行车调度员,代表他行使列车调度的职责,而且,这种岗位设置很快就在铁路公司推广,直到现在,列车调度员一直是铁路或者地铁的核心岗位。
把管理人员从繁琐的生产事物中解放出来,是卡耐基的手笔,把乘客从长途旅行的疲劳中解放出来,也有卡耐基的功劳。
在铁路管区主任的职位上,有一次,卡耐基在列车上检查工作,一个农民模样的人走过来坐到了他身边,提着一个小绿包,自称叫西奥多•T•伍德拉夫,他得知卡耐基是铁路公司的高管后,就从包里掏出了一个新式火车模型,其中有一节车厢就是卧铺车厢。
铁路上诞生之初,根本没有卧铺这个概念,只有座位,但是,随着铁路越修越长,坐火车的时间也越来越久,连续坐上十几个小时还是挺让人难受,舒适旅行方式的需求提上了日程,此时,火车车厢远比马车车厢宽敞,具备可以舒适的条件。
说到火车车厢宽敞,我们得了解一下火车的一个特殊装置:转向架。
美国与英国铁路早期不一样,美国铁路弯弯曲曲,导致斯蒂芬森吐槽美国铁路,绝对不能走火车。背后原因是技术和经济:美国人少地大,土地不值钱,人工费用高,技术粗糙,铁路顺着自然环境延伸划算,所以,拐弯较多;而英国,土地贵,人工不值钱,加上工程技术相对好些,所以,铁路尽量直,不要占地方。
蒸汽机车诞生时,铁路货车采用二轴装置,将两个轮对直接安装在车体下面,英国铁路笔直,火车使用二轴装置没有什么不方便,但是,美国铁路就不一样了,弯曲的铁路容易脱轨。
于是,美国铁路出现了一个矛盾地方:一方面,二轴车不能太长,两轴中心线之间距离一般不能大于10米,否则,遇到轨道曲线,就是可能会发生脱轨,也注定载重不能太大;另一方面,蒸汽机车牵引力越来越大,美国货运需求大,载重量也要尽可能的大,这需要提高货车的载运量,需要大型车辆,这似乎是一个悖论。
一个天才发明,解决了这个问题。
1834年,美国人罗斯·怀南斯(RossWinans)用他的发明专利提出了解决方案,奠定了现代火车车辆的基础。怀南斯提出了一种新的底盘设计:转向架,这种装置是用两个轮对构架联成一组,形成一个独立走行结构,这个发明巧妙满足了看似矛盾的需求。两根刚性轴组装在一部底盘上,轴间距特别短:这就确保了即便是在转弯最急的轨道曲线上,车轮也能与轨道保持平行。而利用可旋转的枢轴,将这个刚性的部件装在车体上,就能为其增加移动性。在车厢的两端,各有一个双轴的转向架,就解决了这个矛盾,这样,火车的车厢就可以轻松的超过百米,既能通过小曲线拐弯,又能有很大的载客空间和载重量。
既然铁路车厢可以很大,那么干脆就将床搬到火车上了,这就是铁路卧铺车厢。
为了解决长途疲劳问题,伍德拉夫向卡耐基详细讲解了他的卧铺车厢模型。卡耐基对这个设计产生了兴趣,立即将卧铺车厢引荐给宾夕法尼亚铁路公司,卡耐基与他合股成立了一家卧铺车厢制造公司,卧铺车厢开始在他的铁路上运行。
从此,美国铁路开始有了卧铺车厢,而且很快就在全球风靡开了,这家卧铺车厢公司每年给卡耐基带来了5000美元的红利。卡耐基后来回忆说:“这次投资是我赚的第一笔钱,上帝保佑那个发明了睡眠的人”。
不过,世界公认为发明铁路卧铺车厢的是乔治·普尔曼。
乔治·普尔曼,1831年出生于纽约州,比卡耐基大4岁,普尔曼是一名做家具的木工,1859年,他将芝加哥-奥尔顿铁路上的两节车厢进行了改造,配备了上下铺,至此发明的卧铺。1864年,他与本·菲尔德共同设计装有折叠式的上铺和座位可拉出变为下铺,获得了专利,此后,普尔曼专注生产铁路卧铺车厢。
1867年,美国人都知道了一个消息:太平洋铁路的修建正在加速,两三年内,这条铁路将开通。
卡耐基意识到,这条铁路非常长,一定需要很多卧铺客车,他决定争取这条铁路的卧铺火车合同。卡耐基当即写信给在铁路部门任重要职务的老上司斯科特,请他向联合太平洋铁路公司推荐自己。
卡耐基志在必得时,普尔曼也在争取这份合同。
普尔曼也知道太平洋铁路将是最大的卧铺车厢市场,他也盯着了这份合同,更让卡耐基没有想到的是,联合太平洋铁路公司的副总裁杜兰特路过芝加哥时,普尔曼专程拜访了他,至于做了什么,不得而知;所以,两人都算实力户加关系户。
联合太平洋铁路公司当然希望两人能展开竞争,自己得利,他们在纽约召开了董事会,邀请卡耐基和普尔曼参加,让他们竞标。
两人为了得到这份合同,都费尽了心思,而且还要面临着利益受损的局面;晚上,卡耐基和普尔曼在旅馆楼梯上偶遇,他坦诚对普尔曼说,如果双方恶意竞争下去,即使最终有一方得到了合同,所得利益也会大打折扣;卡耐基提出,双方向联合太平洋铁路公司提交一份方案,成立一家以普尔曼冠名的车厢公司,为这条铁路供应客车。普尔曼同意了卡耐基的提议,最终,两人在利益没有任何受损的情况下,顺利得到了联合太平洋铁路公司的车厢合同。
1867年,在卡耐基支持下,普尔曼豪华客车公司成立,卡耐基凭着勇气和智慧,将竞争对手变成合作伙伴,卡耐基还有一个宏大的理想,就是推广铁路桥梁。
钢铁,是卡耐基一生最辉煌的事业,在铁路工作时,他就预见了铁路发展的潜力,也看见了铁路发展的瓶颈,这瓶颈就是钢铁。由于内战,美国每吨钢材达到了300美元,不仅贵得离谱,而且还没货,而轨道需要钢材,机车、车厢更要钢材,所以,钢材市场的潜力非常大。卡耐基在铁路工作期间,发现铁路大部分桥梁是木制桥,不仅不安全,而且还限制了火车速度和载重,而火车提速、重载是大趋势,将来肯定需要大量的钢制桥梁。
1865年4月,南北战争结束后,卡耐基放弃了1500美元的年薪,辞掉了铁路公司的职务,开始缔造自己的王国,他的目标是钢铁。
当时,美国钢铁生产经营非常分散:采矿的只采矿、冶炼的只冶炼,制造铁轨、铁板等成品的则又是另一批企业,这种各不相干的经营模式加上每个产销环节的中间商层层加价,直接后果就是终端产品成本过高。卡耐基看到了这种弊端,也看到了商机。1865年4月,他到伦敦考察了钢铁研究所,买下了道茨兄弟发明的一项钢铁专利和一项焦炭洗涤还原法的专利,有了这两项专利,他把以前自己入股的两家公司合并起来,成立卡耐基科尔曼联合钢铁公司。
最初,卡耐基钢铁公司生产熟铁,熟铁质地很软,塑性好,延展性好,容易锻造和焊接,是理想的桥梁材料。
太平洋铁路的修建完成后,美国东部各家铁路公司都想要进军西部,但是有个难点,那就是密西西比河。无论那条铁路去西部,要么轮渡,要么修桥。当时,密西西比河桥每建4座基本要塌3座,对于建桥,大部分人都不敢轻易尝试,所以,火车过河的主要方式就是轮渡。
卡耐基知道建桥是铁路公司的最大挑战,也是钢铁公司的最大机遇。
1868年,美国政府决定在伊利诺伊和圣路易斯之间建造一座铁路桥,这座桥梁跨越密西西比河。卡耐基通过努力,赢得了建桥合同。这座铁架桥长153米,桥墩由砖石砌成,还要深入河底近30米,上面搭建三个金属拱架桥。工程如此浩大,当时人说风凉话,说大桥需要耗费700万美元,花费700年时间才能完工。这座桥第一次采用了气压沉箱法来建造,这是建桥史上革命性的事件。因为桥梁钢材需求量巨大,原材料价格上涨,用工价格也在上涨,中期资金严重不足,卡耐基只能通过贷款方式渡过难关,他找到了华尔街大亨摩根,得到了资金支持,大桥终于在1874年6月4日按照合同的日期合龙。
这座大桥开了大型桥梁工程的先河,也是卡耐基生平得意之作。
相比铁而言,钢才是铁路上的绝佳材料。生铁强度大,但是,太脆,不具有可塑性;熟铁具备可塑性,但是,强度不够;而钢不仅有良好塑性,而且强度高、韧性好,但是,当时非常稀缺,实际就是一种珍贵金属。钢是从炼铁炉炼出的“生铁”制成,生铁含碳很高,传统的炼钢法是将铁烧红后不停地捶打,把铁里面的碳打出来燃烧掉,最后,加入一定量的碳,中国的成语“百炼成钢”就是这么来的。传统的一块好钢一般要花上一个多星期,由于珍贵,中国还有一句成语“好钢要用在刀刃上”
克里米亚战争期间,一名叫贝塞麦的英国人发明了一种新型来复式射弹,但是,需要韧度很强的钢,而钢在当时极为昂贵,但是,要推广他的发明,必须要使用钢。贝塞麦在研究传统炼钢工艺后,突发奇想,能否让用鼓风机吹入空气甚至氧气来烧掉多余碳。具体做法是,将空气注入熔铁室,空气中的氧气就会自动点燃熔铁中的碳。他的第一次试验就取得了成功,氧气迅速将铁烧得白热,几分钟就烧掉了碳和大部分杂质,留下了非常纯净的铁,然后在铁水中加入少量的碳元素,就得到了钢,一项要几天甚至几个星期才能完成的工艺,短短的20分钟就是完成了,而且燃料只用了之前的七分之一。
1856年,贝塞麦宣布了他的这一发现,一些炼铁者按照他的方法开始炼铁,并投资营造“鼓风炉”,结果,他们没有炼出钢,只得到了一堆硬脆颗粒状的铁,弄得这帮人大骂贝塞麦是骗子。
其实,贝塞麦没有骗人,在他的试验中,碰巧用的是不含磷的铁矿石,而那些炼铁者用的是含磷的铁矿石。如果采用贝塞麦这种炼钢方式,必须得找到不含磷的矿石。二十年后,一位叫托马斯的英国人才解决铁矿脱磷问题,但是,炼钢工艺革命在贝塞麦这里已经完成。
1861年,宾夕法尼亚铁路公司第一次用钢轨代替了铁轨,钢轨的价格是铁轨的2倍,但是,寿命却是钢轨的8倍,长远考虑,钢更合算,所以,铁轨更换为钢轨一定是铁路的趋势。
卡耐基认为钢材在铁路的市场潜力更大,他决定炼钢。
卡耐基考察贝塞麦的钢铁厂后,在美国按照贝塞麦的炼钢方法投资了家小厂,由于没有找到合适的矿石,投资失败。卡耐基面对失败没有气馁,1872年,卡耐基再次参观了贝塞麦的工厂,然后,他又找到无磷矿石,最终,炼钢成功。
此时,卡耐基钢铁王国的崛起已经条件成熟,他拥有当时最先进的炼铁技术,拥有巨额的资金和潜力巨大的钢铁市场。
1873年,卡耐基与合伙人创办了卡耐基—麦坎德里斯钢铁公司,两年后,这家钢铁公司得到了第一大批订单:宾夕法尼亚铁路公司购买2000根钢轨。随后十多年,公司凭借供、产、销一体化的现代钢铁公司经营,让公司业务迅速扩张,成了美国钢铁业的霸主。19世纪末至20世纪初,卡耐基钢铁公司已成为世界上最大的钢铁企业,拥有2万多员工以及世界上最先进的炼钢设备,钢铁年产量超过了英国,年收益额达4000万美元。
卡耐基终于攀上了自己事业的顶峰,成了名副其实的钢铁大王,与洛克菲勒、摩根并立为美国经济界的三大巨头,在商业上取得巨大成功后,卡耐基打算换一种方式生活。
1901年,卡耐基将自己的公司卖给摩根,创造了美国历史上最大的一笔交易,交易额高达4.8亿美元,其中卡耐基持有的公司股票价值超过2.25亿美元,这笔资金相当于现在的1100亿美元,至此,卡耐基成为世界首富。
卡耐基成为世界首富后,也开始了自己的慈善事业,他成立了卡耐基基金会。
卡耐基致信美国政府,为了向匹兹堡培养工业人才,自己愿意出资100万英镑建一所技术学院。
建立学校,政府当然支持,立即在肖莱公园附近划出32公顷土地,给了一块建校的地皮,学校开始创建。1912年,学校改名为卡耐基技术学院,开始向科学研究方向转变。这个学院培养了大量的土木工程技术人员和工程管理方面的人才。对于这个学院,中国人应该记住,她培养了中国铁路工程领域的一个大师,中国“现代桥梁之父”:茅以升。
休息车厢:美国和铁路同时代诞生,铁路奠定了美国崛起的基石、前进的动力,美国也让铁路享受了时代的辉煌、成就了陆路交通的霸主。