チューブ状の巨大パイプラインの中に列車を走らせ、前路を負圧、背後を正圧にしたならば、高速輸送システムができるではないかという発想を、19世紀の前半にしていたようです。脱帽です。
原題は『A Letter to the Kensington Canal Company on the Substitution of the Pneumatic Railway for the Common Railway』、著者は John Vallance です。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼いたします。
図版は省略しました。
以下、本篇です。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍の開始 ケンジントン運河会社への手紙:輸送路線の延長を検討している共通鉄道に代わる空気圧鉄道の導入について ***
1833年のジョージ・ワイトマン版からデイヴィッド・プライスによって転記されました。メールアドレスはccx074@pglaf.orgです。
パブリックドメインの本の表紙
ケンジントン運河会社への手紙: 空気圧鉄道を
一般 鉄道に置き換えることについて
彼らはそれによって輸送ラインを拡張することを考えています。
ジョン・ヴァランス著。
会社の発注により印刷されました。
ロンドン:
ジョージ・ワイトマン、24歳、パタノスター・ロウ。
1833年。
2ページこのような状況下では、些細なことにばかり気を取られ、大きなことを見抜くことができない、そしてこの提案を既にロマンチックな構想と烙印を押すような、ミクロな知性を持つ者たちが、遠慮なく、不条理、滑稽、空想的といった罵詈雑言を浴びせるであろうことは疑いようもない。しかしながら、委員たちは、学ぶことへのプライドが高すぎて、考えることへの機知が高すぎて、理解できないものを過小評価し、理解できないものを非難する者たちの冷笑と皮肉に耐えるだけの勇気を持たなければならない。
エリー・ハドソン運河の実現可能性に関する報告書。
JS ホドソン、印刷業者、クロス ストリート、ハットン ガーデン。
3ページ手紙など
閣下、紳士諸君、
貴社の輸送路線に鉄道を追加する計画に伴い、貴社の目的を達成する方法として、貴社が採用できる最も安価で最善と思われる方法を検討して頂きたく存じます。
会議でこの件について説明を行った紳士たちの発言から、貴官の目的は、ケンジントンの運河とグランド ジャンクション運河のある地点、および計画中のロンドン・バーミンガム鉄道との間の連絡手段を確立することであるように思われます。これにより、グランド ジャンクション運河を物資の輸送および受け取りの水路として、またはバーミンガムへの計画中の鉄道を利用できるようになります。その結果、鉄道が開通すれば、貴官は鉄道と町の西部との間で乗客を輸送できるようになります。
現在の路線は水道であるので、あなたの流域とグランド ジャンクション運河の間に高地がなければ、私はこの水道の延長を推奨するでしょう。なぜなら、ペイズリー アンド アードロッサン運河に沿って時速 10 マイルから 12 マイルで乗客を輸送しているギグボートを 2 台用意するために 900ポンドから 1000ポンドの追加費用をかけるだけで、バーミンガム鉄道との間で乗客を何人でも輸送できるようになり、その鉄道の町側との間をオムニバスなどで輸送するよりもずっと速く、何倍も安く済むからです。
しかし、その土地の高さのために必要となる多数の水門は、運河での急速輸送の新しく発見された方法によって節約できるであろうすべての時間の損失を引き起こすため、現在の路線の延長は、そのような延長を通常の速度での貨物だけでなく乗客の急速輸送に適合させるというあなたの目的と両立しないようです。
しかしながら、この障害は、私が貴社の運河延長を推奨するのを躊躇させる唯一の理由ではありません。貴社が検討されている2.5マイルの運河延長にかかる推定費用は15万ポンドと公表されていますが、これは延長に伴う唯一の費用ではありません。
多数の閘門を建設し、その水位を下げて艀を希望の高さまで引き上げるには、水が不足することになります。そのため、運河を延長するだけでなく、運河沿いに巨大な水道管を敷設し、艀をテムズ川まで降ろすために必要な水を一滴残らず汲み上げるための蒸気機関とポンプを設置する必要が生じます。そのための初期費用は莫大なものとなるでしょう。なぜなら、4ページ蒸気機関、ポンプ、および 2.5 マイルの太いパイプを敷設する必要があることに加えて、計画している拡張部分の最後に土地を購入し、水門に水を供給するために汲み上げる大きな貯水池を作るために地面を掘削する費用も負担しなければなりません。
しかしながら、運河の拡張計画に水を供給するための初期費用は莫大なものとなるでしょう。しかし、この初期費用は、運河の現在の費用に比べれば取るに足らないものとなるでしょう。なぜなら、運河を通過する艀1隻ごとに、200トン以上の水を、高さ約100フィートまで汲み上げなければならないからです。これは、経済の原則に反する行為と言えるでしょう。 手を伸ばすたびに25トンの重りを下ろすたびに、100トンの重りを全部持ち上げなければならないのと同じです。もし、200トンの水を汲み上げるのが、 艀を一緒に(あるいはそれらを使って)持ち上げる時だけであれば、それほど面倒なことにはならないでしょう。
しかし、はしけが運ぶ最小の荷物を浮かせるために、200トンもの水を汲み上げなければならないとは[4a]あなたの運河 に沿って輸送することは、費用がかかるだけでなく、経済的な輸送の原則に反するため、他の輸送手段を探すことが避けられなくなります。
最初にあなたの目的に当てはまると思われたのは鉄道でした。鉄道を使えば、貨物だけでなく旅客も輸送できるからです。ですから、ロンドン・バーミンガム鉄道に何らかの事情があれば、あなたの路線で旅客輸送が可能になるでしょう。しかし、これは確かに可能ではありますが、その確実性を達成するには費用がかかり、購入費用を上回る可能性があります。
急激な上り坂を避けることは、鉄道の日常経費の削減に大きく関係し、機関車が上り坂で果たせる役割においても非常に重要であると現在では言われています。そのため、ロンドン・バーミンガム鉄道の主任技師は、1マイルあたり174フィート(1ヤードあたり約1インチの上り坂)の上り坂を迂回して回避するために、1マイル分の鉄道を敷設するよりも、6マイル分の鉄道を敷設する方が効果的であると述べています。また、同鉄道の若手技師は貴族院委員会において、機関車が50フィートの上り坂を越えることは「4マイルを迂回するのとほぼ同等」であると述べました。
機関車の燃料費は主に消費されるが、燃料費はリバプール・マンチェスター線のほぼ10倍である。[4b]この原則によれば、可能な限り均一な勾配を確保するという要望は、燃料価格が安い地域よりも、その燃料価格に比例して、あなたの路線にとってより重要になる。したがって、あなたが敷設する鉄道の適切な運行には、均一な勾配が不可欠であると考えられる。
あなたが提案する出発地点と到着地点の間のこの規則的な上昇面を得るために、切り通しや盛り土をしてできる限りのことをしたとしたら、5ページ線路を連続した傾斜面とした場合でも、水平距離が 154 フィートの場合、垂直高さが 1 フィートの割合で上昇するほど、線路は平面から遠く離れています。そのため、線路に沿って荷物を引くのに必要な電力は、平面で同じ荷物を引くのに必要な電力のほぼ 2 倍になります。また、機関車は傾斜した鉄道には不向きだと考えられているため、固定エンジンが唯一の動力源となっている一部の鉄道よりも、急な上昇になります。
あなたの路線がバーミンガム鉄道と同じ数のレール(つまり 2 本の線路)を持つ必要があり、その線路の最も狭い部分の幅以下であると仮定すると、 上昇面をこの程度まで均一にするために必要な盛土の量は、100 万立方ヤードほど小さくないでしょう。
ロンドン・バーミンガム鉄道に関する貴族院委員会に提出された証拠によると、リバプール・マンチェスター鉄道には約300万立方ヤードの切土と盛土があるとされています。この目的のために同社が支払った金額が20万ポンドを超えていることから、貴社の路線における切土と盛土の3分の1の費用は約7万ポンド以上になると推定されます。また、貴社の路線が通過する地盤の性質上、掘削よりも盛土の割合がはるかに大きくなるため、この7万ポンドという金額は、盛土に必要な土壌そのものを実際に購入し、 掘削と希望場所への運搬の労働費を支払うことで、さらに加算されることになります。
長距離路線の工事は短距離路線に比べて1 マイル当たりの費用がはるかに少ないこと、ロンドン・バーミンガム鉄道の路線は全長 112.5 マイルと非常に長いこと、その鉄道の技術者は鉄道技術者として非常に高い評価を得ていること、そしてその鉄道のためにそれらの紳士が議会に提出した見積りが鉄道の予想費用に関する最も信頼できる情報源であることなどから、私は、私の意見が私の発言に影響を与えるとあなたが思わないように、その鉄道の1 マイル当たりの予想費用をあなたの鉄道の費用の目安として言及します。
ロンドン・バーミンガム鉄道の一般見積もりから切土と盛土の推定費用を差し引くと、この道路に現在提案されている2路線 (当初は4路線で構成予定だった) のその他の工事 の平均推定費用は 1 マイルあたり 20,631ポンドとなります。[5]
そして、なぜあなたの短い路線がこの長い路線よりも比較的安価に建設できるのかは明らかではない(しかし、はるかに費用がかかると推定される)ので、どんな荷物でも牽引力で運ぶことができる鉄道を建設しようとする実際の費用は、6ページあなたが提案する水準では、100,000リットルほど小さくなることはないが、ほぼ 2 倍になるだろう。
そして、鉄道輸送のあまり好ましくない方法、つまり、頂上にエンジンを固定した平地や急勾配の斜面を採用することに同意したとしても、費用は大幅に削減されるのではないでしょうか?
リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の当初の見積額は40万ポンド、つまり1マイルあたり約1万2000ポンドでした。これに関して、1825年3月の『クォータリー・レビュー』は次のように述べています。「リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の見積額は1マイルあたり1万2000ポンドと理解しています。しかし、この鉄道は壮大な規模で建設される予定で、幅は66フィートにもなります。[6]レールは可能な限り最善の方法で敷設されなければならない。また、末端の土地の購入には莫大な費用がかかる。この見積もりには、機関車、貨車、倉庫の費用も含まれている。
しかし、鉄道擁護者たちは、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の当初の見積りがこれほど低かったこと、あるいは「機関車、貨車、倉庫の費用」が含まれていたことを否定しようとするが、これは極めて愚かで、また不誠実である。現在計画されている鉄道の実際の費用は、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の実際の費用が見積り額を超えていないことを示すためである。事実関係については、1824年10月29日付のリバプール・アンド・マンチェスター鉄道の当初の目論見書を参照する。その第5段落は以下の通りである。
「著名な技術者らが調査したところ、最も改良された鉄道建設にかかる推定費用は、路線で使用する機関車の費用やその他の偶発的な費用を含めて40万ポンドである。この金額を 100ポンドずつの株式 4,000 株で調達することが提案されている。」
したがって、鉄道の擁護者がこの種の証拠を否定しようとするのは、事実だけでなく良識にも反することになる。
先月24日、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の財務官が貴族院委員会に提出したロンドン・アンド・バーミンガム鉄道案に関する会計報告書の貸方一行目は、次のようになっている。「(1831年12月31日までに)線路と工事の完成に費やされた金額は、992,054ポンド3シリング6ペンス」。一方、同じ書類には、「出発便数の増加に伴い必要となる機関車と客車の追加数、特に新トンネル建設のための資本支出、そして暖房、照明、そしてその維持管理にかかる避けられない費用により、会社は年間支出の増加を被ることになるが、これは乗合バス料金の節約だけでは到底補えないであろう」と記されている。さて、この「機関車の追加数」を除けば、7ページ「必要となる機関車や客車」を考慮すると、このトンネルの建設費用は 13 万ポンドと見積もられる。一方、鉄道自体の実際の費用が見積もられた費用をどの程度上回ったかを原則として考えると、このトンネルの実際の費用は 13 万ポンドではなく40 万ポンドに近いかもしれない。また、「調査員によるバーミンガム・アンド・ロンドン鉄道に関する所見」と題されたパンフレットからの次の抜粋が重要な項目が省略されていることを示すように、1831 年 12 月 31 日までのリバプール・アンド・マンチェスター鉄道の全費用は 120 万ポンドを超え、これは1 マイルあたり4 万ポンドを超えることになる。
財務官の報告書には、極めて重要な項目が完全に省略されています。1830年5月までに約74万ポンドが支出されましたが、その全額が現在、ほぼ1年間で支出されています。しかも、支出額は年によって異なり、最初の6年間はそれぞれ異なります。まだ1シリングも返金されていません。したがって、この金額は、その後の支出額に対する利息によって増額されるはずです。
「読者に詳細を説明して疲れさせるつもりはありませんが、次の要約は真実に非常に近いものです。
£。
£。
秒。
d.
の利益
20,397
7,034
0
0
同上
20,397
5,629
0
0
同上
10万
21,212
0
0
同上
181,061
28,868
0
0
同上
199,240
20,925
0
0
同上
739,165
11,823
0
0
合計(過小評価されている)
95,491
0
0
「我々は真実を上回ることよりも下回ることを望み、端数の百を省略するが、したがって、利息として考慮される金額は95,000ポンドとなる。」
したがって、仮に急勾配のインクラインを設置し、その頂上に固定機関を設置し、ロープなどで荷物を引き上げ、通常の固定機関システムに従って作業することで、水平調整の費用を削減したとしても、費用はそれほど大きくは削減されないだろう。議会に提出された会計報告によると、リバプール・マンチェスター鉄道の切土と盛土に支払われた費用、そして先ほど述べた13万ポンドの追加費用を差し引くと、切土と盛土を除いたこの鉄道の実際の費用は、1マイルあたり約2万9000ポンドに達するほど高額である。
したがって、たとえ路線に1ヤードも切土や盛土が必要なかったとしても、ロンドン・バーミンガム鉄道の見積り費用とリバプール・マンチェスター鉄道の実際の費用を考慮すると、1マイルあたり2万ポンド以上の出費を覚悟する必要があります。一方、後者に実際に支払われる金額は、1マイルあたり3万ポンド近くになると予想されます。これは、先ほど述べたように、切土や盛土の費用を除いた金額です。
これを否定する人もいるでしょう。しかし、ここでこの問題について議論して皆さんの時間を奪う代わりに、リバプール・マンチェスター鉄道の当初の目論見書の最後のページに引用されている段落と、次の一節を参照したいと思います。8ページ1825 年 12 月 26 日に同社が発行した第 2 回目の目論見書では 、資本金が 40 万ポンド から51 万ポンドに増額され、 つまり 1 マイルあたり 12,000 ポンドから17,000 ポンドに増額されたとされています。
法案反対派が特に強く主張した異議は、議会で示された断面図と高さの誤りに基づくものでした。委員会はこれらの誤りを直ちに認め、遺憾の意を表しました。そして、将来同様の苦情が出ないよう、委員会は最も著名な技術者と、疑いようのない才能と活動力を持つ助手を雇用しました。彼らの共同の努力により、計画と断面図の正確さだけでなく、全線が機械科学の法則に則り、熟練した技術で敷設・整備されることが保証されます。これは、国家の公共事業として、あるいは壮大な芸術作品として、承認を得るのに等しく難しい課題となるでしょう。
しかし、委員会が「雇用した」これらの「最も著名な技術者」とその「助手」の「疑いようのない才能」にもかかわらず、リバプール・マンチェスター鉄道の実際の費用は、路線の2回目の測量でこれらの技術者とその助手が「疑いようのない才能」で見積もった金額の2倍以上になった。
したがって、私が鉄道の費用を過大評価していると主張する人々の反論は、これらの「最も著名な技術者」と「疑いようのない才能と活動力を持つ彼らの助手」の 過小評価ほど事実と一致しないかもしれない。一方、 2回目の調査と見積もりの後、リバプール・マンチェスター鉄道の費用が、これらの「最も著名な技術者」と「疑いようのない才能と活動力を持つ彼らの助手」の修正および再検討された見積もりで 50 万ドルと上がったのではなく、125 万ドルとされたとしたら、300 万ドルかかると言われた複線の代わりに敷設される予定の複線を完成させると現在言われている 250 万ドルを超えて、ロンドン・バーミンガム鉄道にどれだけの費用がかかるかを見積もることは、単純な 3 つの法則の問題になる。この鉄道の建設に要すると見積もられた 4 つの金額 (150 万ドル、200 万ドル、300 万ドル、250 万ドル。5 ページの注記を参照) のうち、どれが正しいのかは誰にもわかりません。ただし、4 つの金額を合計しても、それほど多くはならないだろうと公に述べた人々 (そして、その正確さに批判的な正確さを賭けた人々) はいます。
確かに、8フィートから10フィートの垂直上昇を持つ3つの非常に急な 斜面を設けることで、切土や盛土に多大な費用をかけずに、グランドジャンクション運河までの線路の5分の4にほぼ完璧な水平を確保できます。一方、機関車の上昇力を利用することで、(非常に驚いたことに)これまで鉄道技術者だけでなく、機関車の発明家や改良者も見落としていましたが、[8]貴機関車とその積荷をこれらの上り坂に難なく運ぶことはできた。しかし、グランド・ジャンクション運河までの残りの5分の1の区間で乗り越えなければならない約60フィートの上り坂は、47分の1の割合で上昇しなければならない。積荷を運ぶのに必要な動力は、その上り坂を登るのに十分なものなので、9ページまた、ロープの摩擦などを考慮して、これらの速度で持ち上げる必要があるため、固定機関車はそれぞれ、おおよそ 150 馬力必要になります。これらのことと、急勾配の斜面と固定機関車システムに伴う遅延と危険、および以下の理由により、水平線と急勾配の斜面、機関車と固定機関車を組み合わせた方法は、線路全体に機関車を走らせることができる 1 枚の連続した斜面を作ることとほとんど同じで、その結果、固定機関車はまったく必要なくなります。
頂上に設置された固定式エンジンを備えた急勾配のインクラインは、絶対に避けられない場合には効果的であるが、避けられるとしても非常に好ましくないため、ロンドン・バーミンガム鉄道の技術者は、インクラインを避けるために約 2,300 万立方ヤードの切土と盛土を推奨した。一方、証拠から、リバプール・マンチェスター鉄道は、上り列車を牽引するために、固定式エンジンを使用するよりも、インクラインの麓に予備の機関車を待機させておくことを好んでいることが明らかである。固定式エンジンは、上り列車を牽引するために上り坂の頂上に設置されたと言われている。
しかし、急勾配の斜面と固定エンジンに対するこれらの一般的な反対意見は、あなたが提案した路線でこの方法を拒否する唯一の理由ではありません。
これをロンドン・バーミンガム鉄道と接続するには、グランド・ジャンクション運河を越えるか、ロンドン・バーミンガム鉄道をその運河を越えてそこに到達させる必要があります。そして、山がマホメットに近づくのではなく、マホメットが山に向かわなければならないと推測できるため、運河を渡ることは避けられないと結論付けられます。特に、バーミンガム鉄道を運河の南側に渡ると、その鉄道を再び北側に戻すために、運河を2度渡る必要があると考えられるためです。そして、広い橋の費用とは別に、運河を横切って鉄道を敷設するためには、まず喫水線に第二の中断や変化が生じることになります。これは、機関車で運ばれた荷物を、停泊地から上り坂の麓まで運び、定置機関車でその上り坂まで運んだ後に、バーミンガム線に隣接する別の定置機関車で運河からその線路まで荷物を運ぶか、あるいはその目的のために定置機関車から再び機関車に荷物を移すかのいずれかを強いる必要があるためです。一方、第二に、そしてこれに加えて、グランド ジャンクション会社の、彼らの運河の近くに建てなければならない大きな固定式エンジンと建物に対する反対と異議があるでしょうが、それを克服するためには、グランド ジャンクション会社の路線延長案に対する、おそらく致命的な異議と、間違いなく莫大な費用がかかる議会の反対を回避する方法が望ましいと思われます。
これに加えて、鉄道の敷設には広い土地が必要です。盛土に必要な幅を考えてみると、線路を敷設する土地の価値を考慮すると、地上の土地の購入は(比較的に)切土と同じくらい高価になります。
しかしながら、単に購入費用がかかるということは、あなたが考えている路線に沿った鉄道に対する主な反対理由ではないかもしれません。
10ページその路線の区間によると、一定の傾斜面を確保するために必要となる盛土の高さは、通過する土地を効果的に分断し、私道のために盛土を橋で渡ることができなくなるため、交差する区画間の連絡を可能にするために、自らの路線の下に「トンネル」を掘らざるを得なくなります。一方、より平坦な部分では、同じ目的で盛土を橋で渡るのに相当な費用がかかる可能性があります。地主や占有者にできるだけ迷惑をかけないように最大限の努力をしたとしても、この理由で彼らに反対の真の理由を与えざるを得ません。その理由は、ロンドン・バーミンガム鉄道に関する出版物からの以下の抜粋で指摘されています。
領地や畑の一部は、巨大な切り込みや盛り土によって互いに分断され、その上や下に高価な橋や長く広いトンネルを建設しなければ、土地の価値はさらに低下する。仮にこれらの建設が認められたとしても(そしてそれらも他の建設と同様に莫大な費用がかかるだろうが)、十分な補償にはならないだろう。なぜなら、多数の家畜の群れが何度もそこを行き来することで、隣接する畑は完全に踏み荒らされ、荒廃してしまうからだ。また、水脈も削られ、結果として泉や池は干上がり、線路に隣接する多くの傾斜地は水不足に陥り、牧草地として利用できなくなるか、家畜を遠くまで追い払って水を得なければならなくなるだろう。その場合、家畜自体の価値が著しく損なわれ、莫大な費用がかかることになる。
さて、これらの理由のみにより、地主と占有者は前回の会期でロンドン・バーミンガム鉄道の計画に対して反対し、それが貴族院委員会によって法案が却下される原因となったのである。[10a]地主と占拠者の反対により、会社は法案を失っただけでなく、議会経費として5万ポンドを費やした。[10b]同様の反対が起こった場合の結果を真剣に計算する必要があるかもしれません。法案が100マイルの鉄道の場合でも、わずか1マイルの長さの鉄道の場合でも、議会の費用はほぼ同じです。
しかし、この道路の地上費用は、依然として最も費用の少ないものとなるかもしれません。リバプール・アンド・マンチェスター鉄道に関する貴族院委員会に提出された証拠書類の中には、「線路維持費 6,599ポンド 12シリング6ペンス」という項目があります。これは昨年12月31日までの6か月間の費用であり、開業からわずか2年であるにもかかわらず、昨年後半の鉄道維持費は1マイルあたり年間438ポンドであったようです。これは、貴社の提案路線では、20,000ポンドを超える区間について5%の税率で課税される金額です。
議会に提出された前回の一般報告では、11ページイングランドの有料道路全体の修繕費用は、1マイルあたり年間68ポンド13シリング 0ペンスでした。したがって、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の修繕費用は、イングランドの有料道路の平均修繕費用の7倍に相当することがわかります。
今年上半期において、これらの費用は比例して大幅に増加したように思われる。1832年1月1日から7月1日までの輸送旅客数は、前期6ヶ月間と比べて8万2000人以上減少している(25万6321人から17万4122人へ減少)にもかかわらず、この期間の鉄道修繕費用は7331ポンドであり、これは1マイルあたり年間488ポンドの割合である。
これと関連する問題について、1832年10月のForeign Quarterly Review誌は、鉄道に関する2つのフランスの出版物に関する考察の中で、リバプール・マンチェスター鉄道について次のように述べています。
レールは路面に敷設されて均一に支えられているのではなく、互いに1ヤード間隔で設置された石柱、いわゆる枕木の上に支えられています。大きな重量物がかなりの速度で枕木の上を通過するため、枕木は地面に深く押し込まれます。そのため、線路はすぐに凹凸になり、片方のレールの方向が定まらず、もう片方のレールは別の方向を向いてしまいます。これらの欠陥は目視では容易に発見できませんが、機器を用いて綿密に検査すればすぐに分かります。特に、レールの上を通過する車両の場合は、車輪が2本のレールの接合部を通過する際に激しい衝撃を受け、方向転換もするため、なおさら顕著になります。最初に道路の片側を走行し、次に反対側を走行すると、車両は海上の船のように揺れ、揺れるたびにどちらかの車輪がレールにかなり激しく衝突します。
これらの原因によりリバプール・アンド・マンチェスター鉄道が被った損害は決して軽微なものではありません。加入者向けに印刷された直近の半期報告書を調べたところ、鉄道の修繕費用は6か月間で7,331ポンドに上り、年間では14,000ポンドを超えることが判明しました。[11] しかし、この行為の悪影響は鉄道自体にとどまるものではなく、鉄道を走る機関車や客車にとってさらに大きな破壊力を持っています。機関車はその繊細な機構から、激しい衝撃を受け、あらゆるボルトが緩み、機械の最も頑丈な部分でさえもすぐに粉々になってしまいます。
機関車が受ける揺れは非常に激しい。私たちは何時間もその一つに立ち、バネの動きを観察し、鉄道のあらゆる揺れを体で体感した。その影響は、最も痛切に感じられるところ、つまり会社の収益に最も顕著に表れている。なぜなら、機関車が新品で最良の状態にある現在でさえ、その維持と修理にかかる費用は6ヶ月で10,582ポンド、年間21,000ポンドを超え、鉄道の維持費と合わせると年間35,000ポンドにも上るからだ。その大部分は、これまで述べてきたような欠陥によるものだ。この費用は、会社が24台の機関車を保有していることを考えると容易に説明できる。そのうち使用可能なのは6台程度で、残りは徹底的な修理が進行中である。
この 10,582リットルを作業用に保管されている 24 台の機関車全体で分割すると、修理費用は1 台あたり年間882リットルになります。
12ページしかし、実際に作業を行っているエンジンの数だけで割ると 、この修理費用はエンジン 1 台あたり年間3527リットルになります。
1832 年 10 月のエディンバラ レビューは、次のように述べて、この莫大な費用についてある程度説明しています。「リバプール鉄道で使用されている機関車では、新しい火格子棒が 1 回の運行で溶けてしまったと言われている。また、蒸気車両の設計者は、車両が常時稼働している場合、直径 1 インチの円筒形の火格子棒は 1 週間以上は持たないだろうと認めている。」
さて、機関車は 2 台(それ以上)常時稼働しているはずなので、その修理と鉄道の修理に費やされるお金は、リバプール・マンチェスター鉄道の同様の費用と同等と仮定し、その費用が少なくなる状況はまだ明らかにされていないが、このお金は、節約できれば、約 170,000 ポンドの資本の 5 パーセントを支払うことになる。この金額であれば、修理と経常費用がこれより大幅に少なくなる方法が、注目に値しないということはないだろう。
鉄道に反対するこれらの理由に加えて、あなたがロンドンの西端からバーミンガム鉄道へ乗客を輸送する目的でそのような交通路を敷設すると仮定すると、乗客が単に輸送を希望するだけでなく、乗客がバーミンガム鉄道まで輸送する費用をあなただけでなく、あなたの鉄道(ハイドパークコーナーから2マイル半)まで運んでくれる他の人にも支払う意思があることが、そのことで乗客がバーミンガム鉄道まで輸送される必要があることに留意する必要がある。つまり、乗客は、2マイル半の距離を運んでくれるあなたへの費用と、ハイドパークコーナーからさらに2マイル半運んでくれる他の人への費用を支払わなければならない。
さて、バーミンガム鉄道はオックスフォード ストリートの端からわずか 2 マイル半のところでエッジウェア ロードを横切っていますが、たとえ鉄道を敷設したとしても、バーミンガム鉄道の乗客が、2 マイル半のエッジウェア ロードのルートを経由すれば料金も時間も安く済むのに、ケンジントン ロードを通る迂回路の 5 マイルのルートと、そこに至る路線を選ぶかどうかは、疑いの余地がありません。
したがって、第一に、この反対意見を回避し、貴社が提案する路線を、エッジウェア道路によるより短い路線よりも時間的に早く、費用的にも安くし、その結果、バーミンガム鉄道の乗客に貴社路線を優先させるという目的があります。第二に、重要な点として、貴社が提案する路線に必要な土地のコストを削減するためです。第三に、この土地の所有者および占有者が、彼らの所有地を通って鉄道が敷設されることに反対するのを取り除くためです。それによって、諸君の費用と議会の反対の危険を省くことができる。第四に、グランドジャンクション運河会社の反対と、同社が諸君に課すであろう多額の議会費用を回避することができる。第五に、運河や鉄道よりも安価で(初期費用だけでなく経常費用の点でも)、より良い輸送手段を諸君に提供する。そして第六に、運河や鉄道がもたらす収入に加え、それら以外の収入源を諸君に提供する。これらの6つの理由からである。
13ページ私は、以下の引用によって、ある輸送方法について皆様の注意を喚起し、ご紹介することをお許しいただきたいと思います。
まず、これまですべての技術者が「不可能」と断言してきた運河での高速輸送が、ペイズリー・アンド・アードロッサン運河に沿ってジョンストンからグラスゴーまで毎日時速10~12マイルで乗客を運ぶことで、今では完全に実行可能であることが証明されたことを世界に伝えた紳士のパンフレットから。[13]そして、2番目はフィリップの『イングランドの内陸航行の歴史』から。
ユニオン運河が沿道の様々な河川に渡る水道橋について、グラハム氏は次のように述べている。
「これらの水道橋はどれも、リバプール鉄道のどの橋よりも高いのです。
サンキー高架橋は、他のすべての鉄道橋を合わせたのとほぼ同じ費用がかかり、9つのアーチ(50フィートのスパン)で構成され、最高点の高さは60フィートです。ユニオン運河のエイボン水路橋は12のアーチ(それぞれ50フィートのスパン)で構成され、最大の高さは85フィート、谷と川からの平均高さは74フィートです。
したがって、河川を横断する幅広で深い運河を建設することは、吊り橋や鎖橋脚を建設するのと同じくらい今では当たり前のことのようです。しかし、この種の最初の提案が半世紀前にどのように扱われたかを考えてみてください。
フィリップスは、著書『運河航行の歴史』の中で、イギリスの運河航行の偉大な父が川を横切って運河を建設するという最初の提案について次のように述べています。
「イギリスで初めて開削された運河が、大型船が航行可能なアーウェル川のあるバートンまで完成すると、ブリンズリー氏は、川面から 39 フィートの高さの水道橋でその川を越えさせることを提案しました。
しかし、これは無謀で途方もない計画とみなされていたため、彼は(高貴な雇い主に対する自分の意見を正当化するために)別の技師の意見を聞きたいと考えた。賢明な人なら、この計画の実現可能性を容易に納得させられると考えたのだ。そこで、著名な技師が呼ばれた。その技師は、水道橋を建設する予定の場所へ案内され、この計画を嘲笑した。そして、高さと寸法を告げられると、こう叫んだ。「空中楼閣の話は聞いたことがあるが、それが建てられる場所を実際に見たのは初めてだ。」
この不利な判決にも関わらず、公爵は自らの技師の意見に従うことを諦めなかった。水道工事は直ちに着工され、そのスピードと成功は、ほんの少し前までは不可能だと思っていた人々をも驚かせた。そして1年も経たないうちに、アーウェル川を航行する船の乗組員たちは、この「空中楼閣」に支えられた公爵の艀が、自分たちの頭上を水路を航行していくのを目撃したのだ。
さて、私が皆様の関心を惹きつけたい主題は、私が引用した文章が証明しているように、河川を横断する運河の建設と同様に実現可能であるものの、一見すると、イギリスにおける運河航行の偉大な導入者が非難したこの「空中楼閣」よりもさらに空想的なものに見えるでしょう。そして、今日の技術者たちは、彼の提案が考えられていたよりもさらに「馬鹿げている」「不可能だ」と断言するでしょうから、私がこれから述べる内容に対して、皆様には同様に一層の寛容を賜りますよう、お願い申し上げたいと思います。
14ページ何年も前、私が述べる必要もないある出来事がきっかけで、私は人や物をある場所から別の場所へ輸送するための最良かつ最も安価な手段に目を向けるようになりました。
熟考の末、これらの目的を達成する方法が浮かび上がった。それは、輸送速度が非常に速く、前例のないほど安価であり、一見すると、詩人や空想家だけが思いつくような、まったく実現不可能な構想の 1 つとして却下されるような方法であった。
しかし、よく考えてみれば、このアイデアは、実際のところ、20年前に蒸気船による航行、陸上の蒸気輸送、ガス灯が馬鹿げていると思われていたのと同じくらい馬鹿げているということがわかり、私は、フルトンが蒸気船航行に関して取った方法、ウィンザーがガス灯に関して取った方法、そしてトレビシックとヴィヴィアンが機関車エンジンに関して取った方法と同じ方法、つまり、それを実践に移しました。
私がこれを実行した規模と成功の証拠として、次の事実の証拠を参照してください。
私が提出する最初の証拠は、私が言及する輸送手段の運用を目撃し、体験したことで疑いを持たなくなった多くの紳士たちがブライトンの主要住民に送った回覧文書のコピーです。
「ブライトン、1827年5月5日」
“お客様、
「下記署名者は、大気圧による人や物の輸送についてヴァランス氏の原理の作用を目の当たりにし、(ヤードのスケールで見たものがマイルにまで拡張できるとすれば)[14a] ) ブライトンの町にとって非常に有益なものとなるよう、5月12日土曜日午後3時にオールドシップで開催される会議にご参加いただきますようお願いいたします。
「TRケンプ…[14b]
フィリップ・L・ストーリー、
デイヴィッド・スコット。[14c]
トーマス・イェーツ医学博士、
ジョン・ローレンス、ウィリアム
・キング医学博士、
ジョン・ラシュマー、
HM・ワグナー。[14d]
JSMアンダーソン。[14e]
ジョン・グレイシア、
アイザック・バス
その結果、会議が開催され、その最後の会議から、この件に関する「町の会議」を招集するようにという、警察長官への次の要請が発せられました。
15ページ「ブライトン市の警察高官へ。」
“お客様、
「下記に署名する我々は、ヴァランス氏が発明した大気圧による乗客および貨物の輸送方法をブライトン市に有益なものにするための最善の方法を検討する目的で、ブライトン市の住民会議を招集していただくよう、ここに要請する。」
[住民約80名が署名]
この要請を受けて、ハイ・コンスタブルは、新聞に広告を出し、叫び声をあげ、至る所に要請書を掲示し、その末尾に次の文言を付け加えるなどして、ブライトンで町民会議を招集するという通常の手段を取った。
上記の要請に従い、私はここに会議を招集し、1827 年 6 月 5 日火曜日午前 11 時から午後 12 時までブライトンのオールド シップ タバーンで開催します。
「EH Creasy、HC」
その結果、「町の集会」が開催されました。しかし、そのとき採択された決議を述べる前に、昨年 9 月 16 日のブライトン ヘラルド紙の次の段落にご注目いただきたいと思います。その理由は、そこで言及されている方法について説明されているため、前述の「町の集会」で下された決定の正当性をより明確にすることができるからです。
「新しい輸送手段。」
読者の皆様は、約2年前、ある運動原理について、ある程度詳しく論じたことを覚えていらっしゃるかもしれません。その原理によれば、私たちは現在よりも10倍速く、つまり時速10マイルではなく100マイルで、ある場所から別の場所へ移動できる可能性があるとされていました。言うまでもなく、このような遠征は、当時考えられていた可能性の範囲をはるかに超えるものであったため、この理論は忘れ去られるべきもののように思われました。そして、この理論の考案者は、世間一般の見解では聖ルカ教会が唯一の適切な住居であると考える人々の一人に数えられました。
「将軍、しかしながら、この意見がどのようなものであったとしても、我々はこの一週間、我々自身に関係する事柄に関して、この意見に最も反する事実を目撃しました。そして、この問題に関して広く世界が抱いている疑念が、我々が経験したことを見聞きできるほど少数の個人に集中していたとすれば、必要な装置を組み合わせれば時速100マイルで我々自身をある場所から別の場所へ移動させることは、木材と鉄を組み合わせて一般に駅馬車と呼ばれる装置を組み合わせれば時速10マイルで我々自身を移動させることと同じくらい確実に可能だという意見を全世界が抱かずにはいられなかっただろうと我々は考えています。しかも、その移動は駅馬車では決して到達できないほどの安全性と利便性をもって行われるのです。
「ここで言及されている原理、あるいは理論は、ある大規模な製造工程で日常的に使用されているような蒸気機関と空気ポンプの運転を適切に組み合わせることで、一種の人工的な風を作り出すことができるというものだったことを思い出すかもしれない。その風を、あらかじめ建設された水路に吹き込むと、適切に建設された車両を牽引したり、駆動したりすることができる。16ページ言及されている速度を大幅に超えない速度で。製造工程と同様に、空気は毎日時速200マイルから700マイル近くまで変動する速度で移動させられているので、同じ装置を適切に組み合わせれば、時速100マイルというより低い速度で移動させることは確実に可能になるはずだ。そして、川の流れが船をその水路を進む速度とほぼ同じ速度で流すように、この空気の流れは私たちもそれ自身の速度とほぼ同じ速度で流すことになるだろう。
これが理論の要点です。私たちが実際に目撃したのは、次のことです。自然が風を起こすときのように、大気全体に動きを与えることは不可能です。そこでまず、私たちは通路を形成する構造物に案内されました。その構造物の中で空気の動きを方向づけることで、通路内に置かれたあらゆる物体に風が直接吹き付けることができました。
この水路(実際には非常に大きなトンネル)は、今回の場合、遠く離れた二つの町を結んではいませんでした。原理を説明するのに十分な長さしかありませんでしたが、この水路(あるいは他の水路)を必要な長さに延長できることは自明でした。この水路(あるいはトンネル)の底には鉄道が敷かれ、その上を客車が走っていました。この客車には薄い板でできた円形の端部がありました。この円形の端部は、トンネル全体と同じ大きさで、周囲約1インチを除いてトンネルと同じ大きさで、客車に固定され、トンネルを横切るように設置されていました。船の帆が船の全長に渡って設置されているのと同じです。したがって、トンネル内の空気に動きを与えると、空気は客車のこの端部に強く押し付けられ、あるいは吹き付けられ、客車を前進させる傾向があります。風に向かって進む船の帆が、周囲の大気に押し付けられるのと同じです。このトンネルの両端は大型の空気ポンプに接続されており、一方の端から空気を吸い込み、同時にもう一方の端から大気を自由に流入させることができました。
上記のように理解できるまで装置の構造を十分に調べた後、私たちは車両に乗り込みました。空気ポンプが作動すると、私たちは線路に沿ってトンネルの端から端まで移動しました。到着すると、車両は逆方向に動き、私たちは再び元の位置に戻りました。
「私たちはこのように乗り続け、私たちが呼吸する目に見えず触れることのできない媒体が、ある場所から別の場所へ移動するための安全で最も迅速な手段になるかもしれないと確信するようになり、乗ることに飽きるまでになりました。
さらに調査を進めるうちに、車両を停止させ、必要に応じて逆方向に動かすことができることが分かりました。空気ポンプが車両の前方から空気を吸い込むため、大気が車両を前進させるために必要な排気(真空)の程度はごくわずかで、車両が回転するたびにこの「真空」(いわゆる)にさらされていたにもかかわらず、何の不便も感じませんでした。実際、感覚的には全くそのことを感じ取れず、指摘されるまで全く気づいていませんでした。トンネルが通っている場所、あるいは貿易や人口が少しでも重要な場所であれば、人や荷物を乗せたり降ろしたりできると確信していました。また、転覆はあり得ないと確信していたため、私たちが今よりも安全に、より安価に、そして何倍も速く移動できる原理の作用を目の当たりにしたという思いに抗うことはできませんでした。
「この原理の作用を実際に目撃した我々が感じた確信を、実際に目撃したことのない人々に伝えることは期待できない。しかし、我々は確信している。それを見た者は誰でも、17ページ我々は、いつでもその犠牲を払ってでも、この原則を実際に効果的にすることができると確信するだろう。
ワットが最初の蒸気機関を完成させた時と全く同じ状況が今、続いています。つまり、必要な装置を組み合わせる責任を負えば、その効果は確実です。蒸気機関と空気ポンプは、その目的に十分対応できる大きさです。トンネル建設に克服できない困難があるどころか、気密性に関する契約を交わし、その施工を保証する用意のある業者が存在します。当初は時速10マイル、15マイル、あるいは20マイル程度の速度でしか走行できないとしても、より高速な状況下での車両の操縦方法を習得する時間があれば(船員が新しい船の「トリム」を習得するのと同じように)、現在の速度よりも数倍(なぜ10倍なのかは分かりませんが)速く走れるようになることは間違いありません。この点において克服すべき最大の、あるいは唯一の困難は、ほとんどの科学的改良と同様に、その起源において、一般大衆の不信感です。この困難は、当時、感じられ、経験されました。まず第一に、蒸気機関の製造、運河の掘削、鉄道の敷設、鉄道上での蒸気機関の駆動力化、そして海上での嵐や波に対する優位性です。
「しかし、過去の困難を克服することを可能にした同じ不屈の精神が、この運動の原理に関して、我々の前にいる者たちに勝利をもたらすであろうから、我々はただ進み続けて繁栄することが必要であると確信している。」—ブライトン・ヘラルド、1826年9月16日。
ブライトン・ヘラルドからのこの引用は、運営方法の考え方を伝えるのに役立つので、「タウンミーティング」に戻ることにする。これについて、1827年6月7日のブライトン・ガゼットは次のように述べている。
先週火曜日、オールド・シップ・アセンブリー・ルームズにおいて、かつてないほどの威厳と、これほど多数の参加者で構成された町民会議が開催されました。これは、ヴァランス氏が発明した気圧による乗客と貨物の輸送方法をブライトン市にとって有益なものにするための最善策を検討するため、80名近くの尊敬すべき住民の要請により開催されました。ハイ・コンスタブルが議長を務めました。
議事の経過は重要ではないので、それについてはブライトン・ガゼットの欄を参照し、結果のみを述べたいと思います。その結果は、その週のブライトンのすべての新聞に次のように公式に掲載されています 。
「ブライトンの町。
1827年6月5日火曜日、オールドシップタバーンで開催されたブライトン町の住民と訪問者による多数の、そして非常に尊敬される会議において、ヴァランス氏が発明した大気圧による乗客と貨物の輸送方法をブライトン町に有益なものにするための最良の方法を検討する目的で、
「椅子に座っている巡査長。」
「前回の住民総会で、現在検討中の措置のメリットを調査する委員会が任命され、その報告書が本会議で読み上げられ、この事業に対する断固たる承認が表明された。
18ページ「本報告書は本会議で承認され採択されることを全会一致で決議する。」
「本会議の意見では、ヴァランス氏が提案した輸送方法はブライトン市にとって最も重要な利益をもたらすものであり、ショアハム港からの貨物輸送、またはブライトンと首都圏間の旅客輸送のいずれにおいても、その適用は市の最も心からの支持を受けるに値するものと決議する。」
「この会議では、ヴァランス氏がその重要な発明を町民の前に披露したことに対して感謝の意を表することを決議する。」
「本日の議事はブライトンの新聞に掲載されることを決議する。」
「E・H・クリシー、会長。」
「議長の議長としての公正な行為に対し、本会議の謝辞を捧げる。」
1827年5月19日土曜日、オールドシップで開催されたブライトン住民会議で任命された委員会の報告書:
「本日12日土曜日に当委員会で開催された会議で可決された決議に従い、貴委員会はヴァランス氏の気圧による乗客と貨物の輸送装置を検査しました。そして、その成功を証言することができます。シリンダーを通して繰り返し輸送された結果、[18]デヴォンシャー・プレイスのその紳士によって制定された。
貴委員会は、交通量の多い都市から別の都市へのこのような輸送手段が確立された場合、通常の輸送手段と比較して、旅行者と商人にとって、迅速な輸送と時間と費用の節約という点で計り知れない利点があると考えています。貴委員会は、ブライトンの沿岸航路には年間7万5000トンの物資が輸入されており、その大部分はショアハムに陸揚げされ、そこからブライトンに輸送されており、陸上輸送料は1トンあたり5シリングから8シリング4ペンスであると報告されています。また、ヴァランス氏から、彼の輸送原理によれば、ショアハムからのすべての貨物の輸送料は1トンあたり3シリングを超えず、年間10%の純利益が得られると確約されたことから、ブライトンとショアハムの間にこのような輸送手段が確立されれば、両都市の住民にとって大きな利益となると考えています。町々、そして委員会は、この提案が最も心からの全面的な支持を得られると確信しています。
貴委員会はさらに、ヴァランス氏の提案の原則について、最高レベルの科学的権威者数名から意見を聴取したことを報告いたします。そして、これらの権威者らは、この措置の実現可能性について最大限の同意を示しており、貴委員会が検討した実例は、これらの意見の真実性を証明するのに十分な規模であると思われます。したがって、ブライトン市とロンドンの間でこの措置が採用された場合、それがもたらすであろう重要かつ有益な変化は計り知れません。
19ページ「結論として、貴委員会は、ヴァランス氏の装置による輸送手段の成功がこの大商業国家に最も重要な利益をもたらすと考えており、特にブライトンの住民だけでなく、社会全体が注意深く考慮するに値すると考えています。
「したがって、貴委員会は、ブライトン住民会議を招集し、この重要な目的を推進する最善の方法を検討するよう、ハイ・コンスタブルに要請書を提出することを勧告します。
「(委員会による署名)」
上記の陳述を証明するために、ブライトンの記録および公的機関に問い合わせたいと思います。
そして、すでに述べた人々に加えて、この輸送方法の影響を目撃し経験した他の人々の概要として、私はこの件に関して議会に提出した請願書からの以下の抜粋を提出するようお願いします。
「英国及びアイルランド連合王国下院議員一同、サセックス州ブライトヘルムストーンのジョン・ヴァランス氏の謙虚な請願」
「シェウェテ、
「請願者は輸送方法を発明し、それによって、有料道路や鉄道よりもはるかに速く、安く、そして人身の危険の面でより安全に人をある場所から別の場所へ輸送できることを証明することができます。また、それによって、運河輸送よりも少ない費用で商品を輸送できることも証明できます。
「この輸送手段の公共的重要性を示すため、請願者は、一度に20人を輸送できる規模で、その実用性を証明するのに十分な広さで、この輸送手段を運用しました。これは、ベッドフォード公爵閣下、ローダーデール伯爵閣下、ホランド男爵閣下、ウィリアム・ラッセル卿によって証明されました。彼らは、他の著名な数名とともに、1826年12月2日に同時にこの輸送手段に乗り、その効果を体験しました。」
「1827年5月16日、ブライトン住民会議で選出された7人の紳士の委員会も参加し、この輸送手段の運用を体験しました。
「それ以来、ラトランド公爵閣下、エグレーモント伯爵閣下、ヨークシャー選出議員、ルイス選出議員、レスリー教授、その他多くの紳士たちがその効果を目撃し、経験してきました。
「この文書は、ダンドーク選出議員、エセックス選出議員、ロンドン選出議員、サザーク選出議員、バーンスタブル選出議員、カリントン選出議員、スタッフォード選出議員、ピーターズフィールド選出議員、ベッドフォード選出議員、ケンブリッジ選出議員、ボスニー選出議員、ウェイマス選出議員の一人、そしてその他数え切れないほど多くの貴族や紳士によっても確認されている。」
「請願者が言及したこれらの高貴で名誉ある紳士は皆、この輸送方法が蒸気船、ガス灯、蒸気機関車と同様に実行可能であると確信していたようであり、請願者もそう信じています。しかし、彼らはその効果を目の当たりにし、経験する前は、現在ではよく知られている芸術の偉業が20年前に考えられていたよりも、この方法を馬鹿げていて不可能だと考えていました。
「トンネルとその他の工事によって請願者がこの確信を得たことは、20ページ世界最大の空気圧機械の操作を組み合わせ、空気ポンプは50,000立方フィート以上の排気が可能[20] 1分間に100トンの空気を輸送し、マンチェスターとリバプール間の距離に等しい空間を3時間で100トンの重量を輸送する能力がある。一方、このトンネルは、口径と強度の点で、これらの場所の間を毎日通過する1000トンの貨物すべてを一度に輸送するのに匹敵する。
請願者は、我が国の主要製造都市、外港、そして首都圏の間でこの輸送手段を導入することの実現可能性、費用、そして利点に関する調査に5年間を費やし、その情報に基づいて、鋳鉄製の輸送手段を運河の費用を超えない費用で実現できることを証明できると、さらに表明する許可を謙虚に求めます。また、有料道路と運河の貿易を組み合わせることで、運河の半分以下の費用で貨物を輸送でき、半分以下の時間、半分以下の費用で乗客を輸送でき、そして、人身の危険に対する安全性に関して、有料道路や鉄道よりもはるかに安全であることも証明できます。転覆したり、何かに衝突したり、故障したりすることは不可能です。
最後に挙げる証拠は、ロシア軍の工兵少佐の証言です。故アレクサンドル皇帝は、英国を訪問した後、この少佐を我が国の運河と鉄道の視察と報告のために派遣しました。この少佐はロシア大使の指示によりブライトンを訪れ、特に私の計画を視察しました。この計画について、彼はロシア政府に報告書を提出し、その写しを私に送付しました。
ロシア政府への報告。
「ヴィルテンブルク公爵アレクサンダー王子殿下、ロシア内陸交通工兵隊長、騎兵将軍、その他」
殿下は私に、近年イギリスで提案された重要な発明すべてについて報告するように命じられました。1824年6月にサンクトペテルブルクで殿下から受領した指示書にそれらの発明が記載されていたかどうかは関係ありません。そこで、提案された輸送手段に関する以下の詳細を提出させていただきたいと思います。この輸送手段は、迅速性と最終的な経済性の点で既存のシステムを上回るものになるでしょう。
1825年3月、ヴァランス氏が、現在の10倍の速さ、つまり時速100マイルに相当する速度で貨物を輸送できる輸送方法を発明したという知らせを私は受けました。この提案の不合理さと、当時与えられた説明の曖昧さから、私はこの計画を当時の悪質な株式売買バブルの一つとみなし、特にロンドンを離れて内陸部への長距離旅行に出かける直前であったため、この件について正確な情報を得るための措置を講じませんでした。しかしながら、最近の状況により、当時私が抱いていた考えとは全く異なる見解を持つに至りました。そのため、自信を持って殿下に、この輸送方法に関する説明を提出することができます。この方法は、私の見解では、数年以内に状況に変化をもたらすでしょう。21ページそれは文明世界全体のものであり、ロシア帝国にとって最も重要な利益を生み出すものとなるでしょう。
この方法の理論は、Aの文字で印された論文に述べられています。私は実際に、この原理の実現可能性を証明するのに十分な空間を輸送した経験があります。その空間は論文で言及されているような速度に達するには十分ではありませんでしたが、空気を移動させる速度については十分な証拠があり、適切な長さの線路上では、人や物を輸送できる速度の唯一の限界は車輪の回転速度であると誰もが納得するでしょう。しかし、まずは論文の全体的な目的に触れ、その後、さらに説明が必要と思われる部分についてコメントしたいと思います。
「陛下は、この論文を熟読すれば、著者の全体的な目的が次のことを証明することにあるとおわかりになるでしょう。
「1. 空気を利用して特殊な車輪付き車両を作り、現在使用されているいかなる馬車よりも10倍速く乗客と貨物を輸送することが可能になる。
「2. これが完全に安全かつ便利に行われるように。
- 歩兵10万人、騎兵1万人を超える重量の物資を一度に輸送することができる。その結果、全軍を1時間で100マイルの距離を輸送することができる。
- この送水方法は、昨年1月の私の報告書で述べた英国の内陸水路の費用から明らかなように、1マイルあたりの費用が複数の運河にかかる費用よりもはるかに安く、実用化できる可能性がある。
「5. この輸送手段による輸送費は、現在のあらゆる輸送手段に比べて何倍も安く、軍事面でも商業面でも極めて重要な利益が得られるであろう。
- 輸送路の両端で排気装置の管理者が不適切な時間に装置を作動させることで生じる停止、不都合、遅延は、本論文の最終章で説明されている新しい電信通信方式によって防止できる。この通信方式は、昼間や晴天時と同様に、霧の深い天候や暗闇の中でも同様に有効であり、両端で作業を指揮する者間の即時通信を可能にする。そのため、一方の端で必要な情報があれば、輸送手段に関わらず、もう一方の端から瞬時に伝達することができる。この仕組みがなければ、この原理の運用には常に疑念、遅延、危険が伴うことになる。
「ロシアのような広大な帝国にとって、10倍の速さと安さという利点を兼ね備えた伝達方法がどれほど重要であるか、私は陛下に指摘するつもりはありませんが、著者の目的が許す範囲を超えてさらに説明する必要があると思われる詳細に移ります。
「まず第一に、この伝達方法における運動の源である空気が、もしその速度で車輪の車両を移動させることができたとしたら、我々をどれほどの速度で動かすことになるかということです。この速度は、最大限に高められた場合、時速900マイルから1000マイルの間になるでしょう。しかし、現在郵便で無駄になっている時間の十分の一を節約すれば、残りの十分の一の一部を節約することはさほど重要ではなくなるでしょうから、殿下にこの件でご迷惑をおかけする必要はないでしょう。22ページおそらくかなりの割合でそうすることが可能かもしれないという証明です。したがって、 9 分の 10 を節約することは確かに可能であることを示す証拠の付加に移ります。
この伝達原理に従って、私が構造を研究し、私が乗っていた円筒、つまり大きな管の効果を体験した結果、15水銀柱インチ(約32cm)の真空状態、つまり半真空状態を実現できると確信しました。これにより初速度は時速200~300マイル(約480~500km)となるため、車輪が発火することなくこれほど高速回転できるのであれば、時速100マイル(約160km)の運動速度を達成できることに疑いの余地はありません。自然の作用により、空気は時速100マイル(約160km)以上の速度で回転することがしばしばあります。鉄を溶融させる過程では、人工的に時速200マイル(約320km)からほぼ700マイル(約1120km)の速度で移動させられます。したがって、時速100マイル(約160km)という低い速度であれば、空気を動かすことは十分に可能であるはずです。
「次に言及したいのは、シリンダーや、ここで言及されているような太いパイプから排出される、あるいは取り出される空気の量です。鉄を溶かすためにふいごの代わりに使われるブラストシリンダーはすべて空気ポンプであり、バルブを適切に配置するだけで、凝縮ポンプまたは排気ポンプとして自由に使用できます。これらのポンプの多くは、毎分10,000立方フィートの空気を排出できるほどの大きさです。シリンダーの面積を100平方フィートと仮定すると、[22a]そして、私たちが輸送される速度が時速100マイルだとすると、これらのポンプを88台組み合わせて稼働させる必要がある。しかし、18ページに記載されているポンプは毎分22,000立方フィートの空気を排出するので、時速100マイルの速度でシリンダーから空気を排出するには、このポンプを40台だけ使用すれば十分である。この台数であれば、組み合わせて稼働させるのに問題はないだろう。
「このテーマについて行われたあらゆる実験から、空気を時速100マイル(約160キロ)の速度で動かすために必要な圧力は、1平方インチあたり0.5ポンド(約1.5kg)未満であることが示されています。このデータから計算すると、円筒の面積に等しい空気柱を時速100マイル(約160キロ)の速度で動かすために必要な力は、1900頭の馬力に相当します。」[22b]
したがって、空気を時速100マイルで移動させるには、各空気ポンプに50馬力の蒸気機関が必要となる。これは、移動する荷物の量と、シリンダー内部の空気摩擦とは無関係である。最初の荷物、つまり移動する荷物について言えば、私がこれまで見てきた、あるいは想像できる中で最も優れた鉄道の運行と、特許取得済みの単線鉄道で使用されている車輪の6倍の高さの車輪を組み合わせた原理により、摩擦は、特許取得済みの単線鉄道よりもかなり大きな重量を同じ出力で移動できる程度まで減少する。したがって、同じ効果が生じると仮定して計算するのが全く安全であり、これによれば、時速100マイルで100トンを移動させるために必要な追加の出力は、わずか200馬力となる。68ページから74ページで言及されている、シリンダー内部の空気摩擦については、数倍の動力が必要となるため、蒸気機関と空気ポンプ以外の動力源と排気手段がなければ、費用の点で異議が唱えられるかもしれない。しかし、50ページと51ページに書かれていることから、空気ポンプも蒸気機関も23ページ必要不可欠となるだろう。ヴァランス氏は今のところこの点について詳しく説明するのは賢明ではないと考えているが、必要になったときにはいつでも、荒削りの木の幹から作れるもの以外の装置を使わずに、あらゆる消耗の目的を達成できることを証明するつもりだと私に告げた。そのため、この問題は、高価な機械が必要であることからロシアで生じるであろういかなる反対も受けないと考えられるだろう。
第三に、乗客と貨物の両方を運ぶことができる乗り物は、空気ポンプの作動によってシリンダー内部の空気によって移動するように適合させることができる、と私は実際に見て経験して保証できる。そして、この乗り物の速度は、ポンプがシリンダーから空気を排出する速度と正確に一致するため、シリンダーから空気を排出できる速度が車輪が点火せずに軸を中心に回転する速度を超えない限り、乗り物は前進する。これに関して、次の点に注意する必要がある。
第四に、馬車の車輪の回転数は、車輪の大きさだけでなく、車両の運動にも依存する。最も高速で走行する馬車の前輪は、平均して1分間に約100回転する。ヴァランス氏が提案する方法の特筆すべき利点の一つは、円筒内を移動する馬車の車輪を、道路を走る馬車の車輪よりも数倍大きくすることができる点である。車輪は常に正確に垂直に保たれるため、道路の性質や障害物によって常に生じる垂直からのずれによって、一般的な馬車の車輪のスポークにかかる負担から解放される。このため、提案された円筒内を移動する馬車の車輪の直径は10~12フィート、つまり馬車の前輪のほぼ4倍の大きさになる。したがって、馬車の前輪が1時間に回転するのと同じ回転数で、馬車の前輪は…車両をシリンダー内で 40 マイル回転させ、その回転数の 2.5 倍で時速 100 マイルになります。さて、道路の埃や土埃によるあらゆる詰まりや障害に常にさらされるという不利な状況下で動く一般的なコーチホイールが、おそらく 100 マイルの行程の最後を除いてグリースを塗られることもなく、1 分間に 100 回の速度で何時間も回転できるのであれば、埃や土埃がまったくないだけでなく、油だまりの中で動く車輪は、36 ページで言及されているような証拠がなくても、加熱することなく 1 分間に 250 回転すると推定できます。しかし、それを考慮に入れると、時速 100 マイルの速度が車輪の軸に与える影響に関するすべての懸念は解消されます。
第五に、そのような速度が呼吸に及ぼす影響について、いかなる懸念も抱く必要はありません。この点については28、29、35ページで述べられていることに加え、シリンダーの検査や乗車中に、いわゆる「真空」に何度も意図的にさらされたにもかかわらず、少しも不便を感じなかったことを述べなければなりません。実際、注意を払っていなければ、そのことに気づかなかったでしょう。車両を動かすのに必要な疲労度は、真空の1万分の1以下であり、密度の減少は、気圧計を1インチの200分の1ほど下げるに過ぎません。
「第六に、気圧計に目に見えるほど影響を及ぼさない程度の疲労、または真空であり、乗員を乗せた車両を動かすのに十分であり、乗員が24ページ効果を理解し、原理の働きを完全に理解すれば、最初に抱いた完全な真空が不可欠だという考えがまったくの誤りであることが明らかになります。また、シリンダーの組み立ての難しさ、つまり接合部を気密にすることや、大きな摩擦を生じさせずに大量の空気の通過を防ぐように媒体の端をシリンダーに適合させることなどに関して最初に浮かび上がる反対意見は、すべて想像の産物にすぎないことがわかります。ヴァランス氏がブライトンで稼働させているシリンダーでは、シリンダーと、ピストンを形成するキャリッジの端との間に、意図的に全周に1インチ以上の幅の隙間が設けられており、空気はこの隙間に押し付けられてキャリッジを動かします。しかし、この隙間を通り抜ける空気は(全体で2平方フィートの開口部に相当しますが)、原理の働きを妨げることはありません。その唯一の影響は、空気ポンプの駆動に使用される電力の一部が失われることです。ヴァランス氏は、原理の効果を妨げることなく、大量の空気がキャリッジのピストン端を流れ抜ける可能性があることを証明するために、意図的にこの損失を受け入れています。—30 ページと 31 ページを参照。
第七に、たとえ非常に重い重量物を動かすのに必要な排気の程度、言い換えれば「真空」の程度は、克服できない困難を生じさせることはない。ブライトンのシリンダーでは、私が前回ブライトンを訪れた日に、ベッドフォード公爵閣下、ローダーデール伯爵、ホランド卿、W・ラッセル卿、W・ラッセル夫人、そしてもう一人の紳士淑女からなる一団が、この原理の作用を同時に体験した。排気の程度は1平方インチあたり2ドラクマを超えず、気圧計の圧力は1/100インチ程度低下する。したがって、47ページと48ページの議論と同様に、実践によって、非常にわずかな排気でかなりの重量物を動かすのに十分であることが証明されている。そして、気圧計が真空にさらされる程度まで排気することは完全に実行可能である。シリンダー内部は、人が外気にさらされる高さより数インチ、あるいは数インチ低いので、37ページに記載されている量以上を一度に移動させることはできないと思います。また、機関車が一度に牽引するような50トンや100トンの重量であれば、移動速度に関わらず、全く問題はありません。
第八に、一般的に言えば、このようにして必要となるであろうわずかな消耗の程度であれば、殿下もお分かりになると思いますが、シリンダーを目的の用途に十分な気密性を持たせることは、当初考えられていたよりもはるかに容易です。実際、私はそれを実現する様々な方法を見てきましたので、実際には、私が見たいくつかの運河に流入した水を滞留させるのほど困難ではない、いや、ましてやそれほど困難ではないと確信しています。―45ページ参照
「第九に、車両の運動を制御し、停止させることにも困難はありません。これを陛下にご理解いただく最も近道は、走行中にシリンダーの進路に対して直角に横切る車両の端を、支点を中心に回転させることができると仮定することです。こうすることで、四分の一円動かしてシリンダーの進路と一直線に並べることができます。あるいは、帆が揺れるときのように、風に吹かれて風が吹くように、端を風に当てることができます。その結果、空気は圧力をかけずに通過するため、車両を前進させる力が取り除かれます。同時に、車輪は摩擦レバーで引きずられ、他のレバーはシリンダーの側面に摩擦を引き起こすため、車両の進行を自由に制御したり停止させたりすることができます。車両に対する空気の圧力の影響を取り除くこの方法は、実際には用いられていませんが、私の…25ページこれについて言及する理由は、非常に簡単な手順で実現できることを殿下にご理解いただくためだけです。同じ理由で、各車両の車軸に時計仕掛けを接続し、車両の管理者に走行距離と現在位置をヤード単位で表示します。これにより、車両の動きを徐々に弱めることで、いつどこで停止の準備をすればよいか、迷うことがなくなります。各車両の両端には携帯用ガス灯が設置されるため、視界は万全です。
第十に、この原理は、あらゆる状況下において一般的に、そして場合によっては極めて重要な、一般道路、鉄道、運河に対して利点を持っています。この利点は、運動の原因(大気圧)が水平方向だけでなく垂直方向にも作用することです。その結果、運河や鉄道の場合のように、窪地を埋めたり、深い掘削を行ったりする必要がありません。丘陵地を選ぶことが賢明というわけではありません。たとえ垂直に近い急峻な丘陵であっても、乗り越えることは完全に可能です。しかし、馬車道を掘削できるような起伏であれば、この原理を運用するには十分に平坦です。
「第十一に、1マイルあたりの費用について申し上げますが、ロシアでは1万ポンドを超えることはないと考えております。 この見解の根拠となる計算については、ここでは殿下にご提示できませんが、必要であれば送付いたします。
第十二に、この原理による輸送、あるいは運搬の費用。円筒内の改良された鉄道と車輪の直径が6倍になったことによる相乗効果によって、単線鉄道よりも多くの動力を移動させることができないと仮定すると(1825年8月の私の報告書を参照)、馬1頭で20トンを移動できる。しかし、車輪が6倍の大きさになることで摩擦が減少する効果とは別に、以下の状況から輸送費用は数倍も削減される。単線鉄道では、馬の動力が使用される。そして、その鉄道の構造、そして場合によってはレールが地面からどれだけの高さにあるかを考慮すると、機関車エンジンをそこで使用することは到底不可能である。馬力は、この論文が指摘する方法で使用される基本動力の24倍の費用がかかる。したがって、68ページと74ページに述べられているように、希薄な空気と円筒内部の摩擦が、必要な電力を 10 倍に増やしても、輸送コストは単線鉄道よりも低くなります。同時に、現在の鉄道の輸送速度と時速 100 マイルの間で 10,000 トンを輸送できるという重要な利点が得られます。電力に関するコストは、1 トン 1 マイルあたり 1 ファージングの 25 分の 1 に過ぎません。
しかし、たとえ希薄な空気がシリンダー内部に摩擦することで必要な動力が10倍に増加すると仮定したとしても、伝達コストが同程度に増加する必要はない。ヴァランス氏が言及したように、蒸気は広く知られ、広く受け入れられているため、第一動力、すなわち動力源となっている。しかしながら、イギリスの科学者たちは長年、蒸気の代わりにガスを第一動力源とする手段を研究してきた。燃料を必要とせず、機械的な第一動力源として機能する物質を得るという希望からだ。1820年以降、ヴァランス氏はこの課題に着目し、『論文集』で言及されている輸送方法を、特に伝達コストの低さという点で完璧なものにしようと試みてきた。そして約2年前、彼は特許を取得した。26ページ第一の提案者は、燃料費を一切かけずに蒸気の10倍の動力を発揮するものです。その原理は、私が彼から入手したBと記された小冊子に記載されており、陛下にご一読いただきたいと考えております。同小冊子で提案されている、蒸気の代わりに使用すると提案されている動力は、送電費用を大幅に削減し、単線鉄道に比べて電力コストを10分の1にまで削減します。
「また、経済性や迅速性だけでなく、安全性や事故に対するセキュリティの点でも同様に優れています。81 ページに述べられているように、絶対に転覆することは不可能です。
このように郵便輸送を上回る迅速性と運河輸送と同等の経済性を兼ね備えたこの原則は、ロシアのような広大な国土を持つ帝国にとって極めて有利であるように思われます。したがって、政府は直ちにヴァランス氏と契約し、ブライトンで実際に運用されているようなこの原則の実例を送付するよう強く勧告します。この実例は、陛下、評議会のメンバー、各郡の将軍を輸送し、提案の実現可能性を示すのに十分な範囲をカバーできるため、無知な人や利害関係者からのあらゆる異議に対する回答を掌握できることになります。
ロシアの福祉にとって運河による国内交通の促進は極めて重要とみなされ、莫大な費用が運河開削に費やされてきた。しかし、冬が長いため、運河は年間の半分は役に立たない。また、輸送速度が遅いため、たとえフル稼働したとしても、冬が再び到来する前に帝国の一方から他方へ物資を輸送することはほとんど不可能である。鉄道もまた、雪が地面に積もる期間と、絶えず吹き溜まりが発生することから、年間の半分以上は利用できないだろう。しかし、ここで言及されている原理は、霜や雪による中断がなく、昼夜を問わず同様に機能するため、帝国の両端を互いに繋ぐ手段を提供し、運河やその他の輸送手段よりもはるかに低い費用でこれを実現できる。
「この原則がロシアにとって軍事的にも商業的にも極めて重要であることは、殿下に申し上げるまでもありません。しかし、この原則がもたらす多様な利点は十分に実証されており、サンクトペテルブルクからツァールスコ・セロー、ヴォルガ川、モスクワ、黒海に至るまで、速やかに採用することを推奨するに足るものであると考えます。
「ウィリアム・クーリング、KV 他」
「ロンドン、1826年12月21日」
これらの証拠から、私は単なる理論に関してあなたの注意を要請するつもりはありませんが、ケンジントンの運河とあなたが提案する終点との間の連絡を実現することに関する以下の観察が、全く注意に値しないものではないとみなされることを期待してよろしいでしょうか。
運河や鉄道のために土地を購入する場合、必要な幅は 60 フィートまたは 70 フィート以上になりますが、切土や盛土のために場所によってはそれよりさらに広くなることもあります。[26]
27ページ私が提案する方法が採用されるとすれば、運河や鉄道のように地表に沿ってトンネルを掘る場合でも、幅は 8 フィートしか必要ありません。したがって、私が提案する方法を推奨する第一の特徴は、運河や鉄道に必要な土地の 8 分の 1 しか必要ないことです。また、この提案には、運河や鉄道のようにトンネルが通る土地が開けて荷船の船頭や運転手による略奪にさらされるのではなく、トンネル内での交通により、水道管やガス管のように、トンネル内の土地は私有地のままで、溝を掘ったり侵入したりすることはありません。
しかしながら、経路に関する反対意見をさらに回避し、さらに私が提案する交通路に必要な地盤の性質に関する費用を削減するために、トンネルを地上ではなく地下に敷設することを提案します。また、運河や鉄道のように畑や耕作地を横切るのではなく、(地下に埋設されているとはいえ)貴港とグランド・ジャンクション運河、そしてロンドン・バーミンガム鉄道の線路の間にある脇道や(造語すれば)耕作不可能な土地に沿って敷設することを提案します。これにより、多大な費用と、さらに重大な反対を回避できると期待しています。さらに、私がトンネルを敷設することを提案している沿線やその下を通る農道や線路は、トンネルによって大幅に改良され、有料道路とほぼ同等の性能となるため、工事の実施は、トンネルが敷設される土地に損害を与えるのではなく、実際の利益をもたらすでしょう。
これらに加えて、私が提案する路線は、会議前に提示された鉄道計画で示された路線よりもその割合で短いため、全体のコストが 5 パーセント削減されます。
私が提案するルートは以下のとおりです。1. 盆地の東側の道路に沿って有料道路まで掘り下げ、有料道路の下を通るようにします。2. 有料道路を斜めに渡り、アディソン・ロードの麓まで掘り下げ、そこから上って下を通ってアクスブリッジ・ロードまで掘り下げます。3. その道路とアディソン・ロード向かいの農場の庭と土地の下を通り、モーランド・ホール脇を上るグリーン・レーンまで掘り下げます。ここで、 購入が必要となる耕作地は(それもわずか2、3ハロン)そこだけになります。
この地点から、トンネルはノッティング・バーン・ファームへの線路の下を通り、そこからその農場の下を通り、現在グランド・ジャンクション運河を渡っている橋まで線路を登ります。そこで私は、グランド・ジャンクション会社の反対を回避するために、トンネルを通すために架けなければならない橋を その橋の近くに固定することを提案します。そうすれば、彼らの荷船が通る橋は、いわば 1 つだけになります。
この地点から、ハロー ロードに通じる短い道路の下を通り、そこからその道路の下を通り、キルバーン レーンを上って (下を通って)、ロンドン バーミンガム鉄道の線路まで行くことができます。
このルート全体で耕作可能なのは3~4ハロン程度であり、トンネルは(その下を通るため)通常の農業活動に支障はない(作物が育っている間に、偶然に何らかの修理が必要になった場合を除いて)。28ページ地上線の費用は、比較的、話すに値しないでしょう。むしろ、運河や鉄道に関連する費用と同じくらい高価な問題になるでしょう。
そして、トンネルの「全長」の幅が鉄道の基礎に与える基礎は、リバプール・マンチェスター鉄道のレールが敷設されている基礎の幅(その基礎も特大かつ異例の大きさである)の30倍も広いため、トンネルの基礎に関する修理が必要となる可能性は、リバプール・マンチェスター鉄道の30倍も低い。実際、トンネルの各「全長」にかかる重量は鉄道の基礎にかかる重量に比べて少ないため、修理が必要となる可能性はこれよりも低くなるだろう。
リバプール・マンチェスター鉄道のレールを支える石のブロック、つまり土台は、2フィート四方である。この鉄道の大型機関車の重量は10トン以上で、その半分以上が2つの車輪に支えられているため、車輪が通過する際には、各ブロックに3トンの重量がかかる。したがって、リバプール・マンチェスター鉄道の基礎の1平方インチあたりにかかる圧力は、ボウルトン・アンド・ワットの蒸気機関のボイラーにかかる圧力の4倍以上となる。その結果、沈下や「地面への打ち込み」が発生し、11ページに掲載されているForeign Quarterly Reviewからの抜粋で言及されているように、当初の計算よりも20倍も費用のかかる修理が必要となる。
トンネル内を走行する車両の構造上、トンネルの全長にわたって3トン以上の荷重がかからないように設計されており、また、各全長で120平方フィートの地盤が地表に露出するため、トンネル基礎の1平方インチあたりにかかる圧力は、マンチェスター・リバプール鉄道の地盤にかかる圧力の30分の1にも満たない。トンネルによって露出する優れた地盤と合わせて考えると、地盤沈下の可能性はおそらく100分の1以下になるだろう。したがって、トンネルが所定の位置にしっかりと設置された後は、トンネル上部の地盤を掘削する必要は全くないと考えられる。
また、延長によって超えられる高さも、トンネルによって実現可能になる原理の効果に重大な障害となることは決してありません。
あらゆる方向に作用する大気圧は、トンネルを垂直に固定した場合でも効果を発揮させるため、上昇のあらゆる段階は必然的にその範囲内に収まり、その効果は角度が地平線に近づくにつれて増大します。この結果、延長の過程で克服すべき高さは、単に程度に関する障害に過ぎません。しかし、以下の状況により、その程度は比較的重要ではなくなります。
駅馬車の御者が坂道に差し掛かると馬を疾走させることほどよく知られていることはほとんどない。なぜなら「馬車の揺れ」(彼の表現によれば)「牛を坂の上まで運ぶ」からである。その原理は誰もが知っているが、その作用の法則は速度の二乗であることもほぼ同様によく知られている。つまり、馬を疾走させて坂道に遭遇し、車両の速度が時速 16 マイルになる馬車の運動量は、(摩擦を除外すると)時速 8 マイルで坂道に遭遇したときの 4 倍になる。つまり、平地で摩擦を克服した力が作用し続けるということは、(その反作用に関する限り)摩擦が消滅することと同等である。
29ページこの法則はよく知られています。では、数十万ドルもの支出を自由にした人々が、この知識をどのように利用してきたかを見てみましょう。
リバプール・アンド・マンチェスター鉄道では、この4年間で時速35マイルから40マイルの速度が達成されました。摩擦が相殺され、中和されると仮定すると、平地を時速36マイルで走行する車両の運動量は、上昇角度や上昇速度に関わらず、「揺れ」、傾斜面を垂直に43 1/3フィートまで上昇します。一方、同様の状況下で時速20マイルの車両は、垂直に13 1/3フィートまで「揺れ」上がり、時速10マイルの車両は垂直に3 1/3フィートまで「揺れ」上がります。そのため、急勾配や窪地が介在する場合を除き、線路上の深い切土、高い盛土、トンネル掘削を回避するために、水平面と傾斜面を適切に配置するだけで十分であり、これまでも必要ではありませんでした。
リバプール・マンチェスター鉄道の深い切土と高い盛土に関して言えば、これらの工事が行われた当時は、鉄道でそのような高速化が達成可能であることは知られていなかった、というのが真実だろう。 [29a] しかし、当時は このような速度で移動できることは知られていなかったものの、馬で時速10マイルの速度を達成できることは現在と同じくらいよく知られていました。鉄道の最初の路線は1824年に敷設され、現在の路線は1825年に敷設されましたが、馬力か動力のどちらを使用するかが決まったのは1828年10月になってからでした。ブース会計官の「リバプール・マンチェスター鉄道の報告書」の62、67、68、69ページをご覧ください。
リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の路線が敷設された当時、機関車が時速 10 マイルの速度を達成した例はそれほど多くなかったが、当時のさまざまな出版物から引用した以下の抜粋は、それらの速度が達成されていたこと、さらにそれよりはるかに高い速度が自信を持って予想されていたことを証明している 。一方、会計担当のブース氏は著書の 37 ページで、「土木工事 (全線にわたる切土と盛土を含む) は 1827 年 1 月まで開始されなかった」と述べている。[29b]
30ページこのような声明が(いわば公式に)発表され、機関車のエンジンで達成できる速度に関してこのような意見が持たれていたため、馬の使用に関する問題は、第 2 路線の調査中だけでなく、リバプール・マンチェスター鉄道の法律が成立してから 2 年半の間も未解決のままでした。そして、太陽が光を与えることと同じくらいよく知られていたので、御者が丘に触れる直前に馬を疾走させて車両に「馬を丘の上まで運ぶ揺れ」を与える推進力を与えると、時速 15 マイルまたは 16 マイルの速度が達成できることがわかっていました。リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の路線が敷設された当時、平均時速 10 マイル、時には時速 15 マイルの速度が達成できることがわかっていました。また、摩擦が打ち消されれば (動力の作用が継続することによって)、それらの速度によってもたらされる推進力によって車両が斜面を 3 1/3 フィートから 7 1/2 フィートの高さまで登ることは疑いの余地がないため、深い切土や高い盛土を避けるためには、間に 1 フィートまたは 2 フィート上昇する急斜面を持つ短いレベルで鉄道を敷設するだけで十分でした。
当時、機関車が時速10マイルの速度に達することは稀だったため、水平区間と斜面をその速度で定められた制限内に収めるのが適切だった可能性は確かにあった。しかし、この制限は垂直上昇3フィート4インチ以内ではないため、短い水平区間とその間に高さ3フィートの急勾配の斜面を配置することで、 リバプール・マンチェスター鉄道の深い切土と高い盛土を全て回避することは完全に可能だっただろう。ブース財務大臣の著書からの下記引用文は、そのことを非常に熱烈に描写している。[30]
しかし、(質問の趣旨としては)「最も著名なエンジニア」とその31ページ「疑いようもなく才能のある助手たち」が、これらの「オッサ山の上のペリオンのような、隣接する土地にそびえ立つ土砂山」の建設を命じた。ブース氏はさらに、「この土砂は、数ハロンから3~4マイルまでさまざまな距離に運ばれ、かなりの部分が機械で30~60フィートの深さから持ち上げられた」と述べている。リバプールとマンチェスターの間にこれらの山を作るために支払われた数十万ドルをこれらの紳士が費やすことは正当化されるべきであったと認めているが、当時は機関車でどのくらいの速度を達成できるかが不明確であったため、ロンドン・バーミンガム鉄道の技師たちには同様の弁明の正当性があるとは言えない。その路線は、1831年まで敷設されなかったと私は思いますが、リバプール・マンチェスター鉄道で達成された速度と、その結果としてロンドンとバーミンガムを相互に移動させることができた短い時間が、概要の主な特徴を形成しています。当時、リバプール・マンチェスター鉄道では、時速35~40マイルの速度がずっと達成されていました。
しかし、議会に提出された「予算」には、「掘削、盛土、トンネル工事」に割り当てられた429,286ポンドもの金額が記載されており、「ウォルバートン高架橋のアーチ数の増加」と合わせて、その工事に約50万ポンドの費用がかかると見積もられています。これは、私が言及している運動の法則を適切に利用すれば、壁 のように垂直な丘や井戸のように急峻な窪地など、トンネル工事、深い掘削、埋め立てが絶対に避けられない場合を除き、完全に節約できたはずです。
バーミンガム鉄道が前回議会に提出されたとき、その地図は32ページその会社の事務所から発行されたもので、「鉄道の路線の断面図;起伏を示す」ものであった。
このセクションは、盛土の高さや切土の深さを示すには縮尺が小さすぎます。議会に提出されたセクションを調査するのに必要な時間を割くのは都合が悪かったのですが、切土と盛土の立方ヤード数は約 2,300 万立方ヤードに上り、先ほど言及した地図とセクションには 10 本のトンネル (長さが 1 マイル以上になるものもあります) と、6、8、10、11、13、20、25 マイルの途切れない傾斜面が示されていることから、かなり深い切土と高い盛土が含まれていることは間違いありません。さて、私は、機関車が現在走行している速度の運動量によってもたらされる上昇高さの力を適切に利用することで、すべての切土と盛土の費用を節約できたと示唆するつもりはないが、この鉄道が(リバプール・マンチェスター鉄道の第二の目論見書でその路線は)「国家的な公共事業として見なされても、素晴らしい芸術作品として見なされても、同様に承認に挑戦するであろう機械科学のルールに準拠した技術で敷設および整備される」べきであったならば、深い切土と高い 盛土に予測された費用のすべてが見積もりから削除されたであろうと確信して述べておきたい。確かに、深い切土、高い盛土、長い 斜面は、激しい戦闘で戦いに勝つことが将軍の腕の証拠にならないのと同じように、工学技術の証拠にはなりません。一方、「貴族院委員会での証拠の議事録」で言及されている「8〜10フィートの非常に小さな切土」の費用は、車両の勢いによってクリケットのボールがモグラ塚を転がるように、確実に節約でき、それらの隆起を車両が通り過ぎることができたはずです。
しかし、これらの意見がバーミンガム鉄道(その路線は 1831 年に敷設されたと記憶している)に当てはまるとすれば、現在提案されているロンドン・ブリストル鉄道に関してはどのようなことが言えるだろうか。
ほぼ12ヶ月間、平坦な鉄道を避けて「うねりのある鉄道」を建設するという原則が議論されてきました。これは、バドナル氏がそのような「うねりのある鉄道」を提案する特許を取得し、論文を発表した結果です。あなたの路線の勾配は完全に(そして大きく)一方通行であるため、平坦な鉄道よりも不均一な鉄道を建設し、坂を下ることで得られる推進力を得るために苦労して坂を登るという目的があるように見える提案について、ここで意見を述べる必要はありませんが、その結果、運動量を上り坂で運ぶ際の推進力の影響については、過去12ヶ月間(ほぼ)広く言及されてきたため、ブリストル鉄道の路線設計に雇われた紳士が「うねりのある」提案を避けようとどれほど熱心であろうとも、同様に懸念を表明するであろうことは、誰もが予想していたはずです。 彼が敷設する必要のある路線の費用を削減するために、すべての既知かつ確立された原則を活用しました。[32]
さて、私が思うに、車両が一定速度で水平移動しているとき、33ページ時速 2¾ マイル (2.7272) の速度で飛行機が斜面に到達し、平面上で摩擦を克服した力が継続して作用し、上昇中に摩擦を中和して (反作用効果に関連して) 消滅させられると仮定すると、飛行機は「スイング」して、垂直に 3 インチの高さまで上昇します (つまり、その運動量によってその高さまで上昇します)。飛行機の上昇角度や上昇率はどのようなものであっても構いません。
同様に確実なのは、車両の速度が時速2.75マイルの2倍、つまり5.4544マイルの場合、運動量(摩擦の反作用に関する同様の状況下で)により、車両は傾斜面を以前の速度で上昇した高さの4倍、つまり1フィートの高さまで上昇するということである。また、速度の増加によってもたらされる運動量は、車両の摩擦が克服され、中和され、(反作用効果に関して)上昇中の動力の継続的な作用によって消滅するという状況下で、車両が以下の表に示す垂直高さまで傾斜面を上昇することであることも同様に確実である。
下記の速度で水平方向に移動する台車。円弧状または角状の上昇によって、水平方向から上昇方向へ運動が変化します。
運動量があり、(摩擦が打ち消され、中和され)それらの速度が達成されたレベルより上方の下記の高さ(垂直)まで上昇します。上昇率や上昇角度は任意です。
マイルズ。
時速マイル。
垂直。
2¾
または
2.7272
3インチ。
5½
または
5.4544
1.0フィート。
11
または
10.9088
4.0フィート。
22
または
21.8176
16.0 行います。
44
または
43.6352
64.0 そうです。
88
または
87.2704
256.0 行います。
176
または
174.5404
1024.0 行います。
352[33]
または
349.0808
4096.0 行います。
さて、ブリストル鉄道の「技師」として名を連ねる紳士が(その線路を敷設する際に)「起伏」の問題で問題を煩わせないようにするのが適切であったとしても、確立された原則が認めるあらゆる方法で経費を削減する義務があったことは疑いようがありません。そして、通常の鉄道速度は現在時速 20 マイルであり、この速度であれば、車両はどんな傾斜面でも、時速 20 マイルで走行していた面から 13 1/3 フィート(垂直)の高さまで上昇できるだけの運動量が得られます。したがって、この鉄道の線路をレベルごとに 10 フィートずつ上昇させるだけで、切土や盛土の必要性を(完全にではないにせよ、ほぼ)完全に回避できます。深い切土、高い 盛土、トンネル工事は(非常に特殊な場合を除いて)避けられたはずだ。吊り橋を建設すれば、川に橋脚やアーチを架ける必要がなくなるのと同じぐらい確実だ。しかし、この紳士はもはや援助を求められていないようだ。34ページこの運動の法則を、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の路線を設計した同等に「著名な技術者」や、バーミンガム鉄道の路線を設計した技術者よりもよく理解していた。昨年 7 月 30 日にブリストルで開催された公開会議の「報告書」には、「路線は (ブリストル側の約 30 マイルを除いて)非常に有利であるが、鉄道の比較的平坦な状態は 、かなりの深い切込みといくつかの トンネルによって達成される」と書かれていた。一方、会社のロンドン事務所から発行された趣意書には、「バースやブリストル周辺の丘陵地帯にこれほどほぼ平坦な道路を建設することは、不可避的に費用のかかる工事となる」と書かれていた。
バーミンガム鉄道の全長は112.5マイル、ブリストル鉄道の全長は「115マイルから118マイルまたは120マイル」で、平均117.5マイルです。バーミンガム鉄道の切土、盛土、トンネルの推定費用は429,286ポンド、 1マイルあたり3,185ポンドです。ブリストル鉄道の同費用は(835,300ポンド+15,000ポンド=)850,300ポンド、 1マイルあたり7,236ポンドとなり、2倍以上となります。しかも、報告書では「幸いなことに、この費用のかかる部分は主に、最も適した2つの材料、すなわち白亜紀後期の石灰岩と砕石によって支えられている」と述べられています。また、バーミンガム鉄道の予算は複数の議会委員会による2年間にわたる精査と厳密な調査を経ているにもかかわらず、ブリストル鉄道の予算は「暫定委員会」による「予備調査」の結果に過ぎない。したがって、バーミンガム鉄道の予算と同様に増額されるとすれば、ブリストル鉄道における同様の工事の何倍もの額となるだろう。実際、各党自身も既に相当な増額を行っており、ブリストル委員会は上記の850,300ポンドに10%、ロンドン委員会は7%を上乗せしている。[34a]つまり、978,494ポンドが現在工事に充てられている総額であり、車両の推進力を適切に利用していれば節約できたはずの金額である。
しかし、よく知られた運動の法則がこのように無視され、不必要かつ莫大な費用がかかったにもかかわらず、委員会は、1789年の内閣がジョージ3世の精神病に関して「精神異常者医師」の意見に依存したのと同様に、また1830年の内閣がジョージ4世の長期闘病中に彼を診た医師の意見に依存したのと同様に、技術者の意見に完全に依存せざるを得なかった紳士たちであり、そのように技術者の意見に完全に依存していた状況下で、ブリストル鉄道の「暫定委員会」は報告書の中で次のような賛同の表現を表明した。「委員会は、これらの紳士たちが示した熱意、勤勉さ、 能力、その他の貴重な資質は、彼らの選択を称賛する十分な理由を与えていると言うのが正当であると考える」!そして「委員会は、結論として、鉄道の推定費用を調査するにあたり、技術と経験という資源を慎重に活用したことを改めて述べる。」[34b]
35ページさて、もし私が、あなたの路線に関して、このような「技術、経験、能力、その他の貴重な資質」を発揮しようとしたり、あるいは他の路線で数十万どころか 50 万もの金を無駄にしたりするとすれば、垣根越しに眺めるだけで、ある者は「法の完成者」の行為に及ぶ一方で、別の者は罰を受けずに馬を盗むことができるという諺の真実を必ず体験することになるでしょうから、私は、「技術、能力、経験、その他の貴重な資質」が軽視し、蔑視しているこの運動の法則を利用して、深い伐採や高い盛土に頼ることなく、あなたが乗り越えようとしている坂を荷物を上がらせなければなりません。
線路の最後の半マイルで発生する60フィートの上り坂を越えるには、必要な速度を得るために2マイル近くかかります。そして、平地での摩擦を克服した力の作用が継続することで、この60フィートを登る際に車両の摩擦は中和され、反作用効果に関しては消滅します。ですから、私がすべきことは、鉄道でこれまで達成された速度、つまり2マイルの間、時速42.5マイルに達するようにすることです。そうすれば、その速度がもたらす推進力によって、車両が60フィートを「揺り動かす」ことができるようになります。一方、ロッドウェイ・ヒル(ブリストル鉄道暫定委員会の報告書では、避けるべきものとして言及されています)の高さがどうであろうと、そこで避けられないとされる「傾斜面と固定式エンジン」の必要性を回避するために必要なのは、高度に応じた速度に達することだけです。その丘の、私の車両が勢いに乗ってそれを越えられるようにするためです。
また、ブリストル鉄道の線路の橋梁建設費用の削減に関しては、大気圧の垂直作用によってもたらされる上昇力は、橋梁の切断費用に関連する「運動量」ほど重要ではない。36ページそして盛土工事。その会社のロンドン事務所から発行された地図によると、その鉄道はエイボン川を5回、ケネット・アンド・エイボン運河を2回、ウィルトシャー・アンド・バークス運河を3回、テムズ川を4回横断することになる。これらのさまざまな横断は、重要な地点や商業的に重要な地点に近づくためではなく、鉄道輸送の原則により、水平方向に従わざるを得ないという理由のみによる。一方、ロンドンとブリストルの間の正式な線路距離はわずか108マイルであるが、そこに敷設された鉄道の線路は120マイルと示されており、この12マイルは、水平方向の確保のためにこれらの水域を横断する際に取られた曲線によって加算される。
さて、この鉄道の代わりにトンネルを敷設すれば、橋梁を一切必要としなくなると言っているのではない。しかし、丘陵や高台がこの原理の妨げにならないため、トンネルの線路は、この鉄道の線路より数マイル短くなり、エイボン川にかかる橋を除いて、これらの橋をすべて節約できる。また、鉄道が横断する水路の上にトンネルを建設するために発生する費用は、鉄道路線を 示す地図に記載されていない、鉄道と交差する他の水路の上に鉄道を橋で繋ぐために発生する費用の 4 分の 1 にも満たない。
鉄道の橋梁建設費用は推定 474,800ポンドで、委員会が認めたパーセンテージを加えると、橋梁建設費用の総額は 556,194 ポンドになる。この金額のうち、水上橋と道路橋の比率は明記されていない。リバプール・アンド・マンチェスター鉄道では、63 の橋に 108,565ポンド11シリング9ペンスが費やされたが、そのうち水上橋は 5 つだけで、その他の 58 は道路上にあるか、鉄道の上に道路を架けている。バーミンガム鉄道では、橋の数は 300 だが、そのうち水上橋は 9 つだけで、残りは道路用である。それらの推定額は 350,574 ポンドである。リバプール ・アンド・マンチェスター線の橋 1 つ (サンキー高架橋) だけで、ほぼ 50,000ポンドの費用がかかった。
さて、大気圧の垂直作用によってもたらされる上昇または下降の力により、トンネルの線路内でレベルが維持されるかどうかは全く問題ではなくなります。また、27ページで提案されている方法でトンネルを地下に埋めれば、私が言及した 3 つの路線で鉄道を道路から離して通すために必要となる何百もの橋の必要性も同様になくなる ため、あなたの路線の道路上に橋を架ける必要がなくなります。さらに、サンキー運河の下にトンネルを建設すれば、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道がその運河を渡る高架橋を建設するのにかかった費用のほぼ 10 分の 1 で済みます (私の原則では、橋を架ける必要性を回避するためにこの種の手段を提案しています)。3 つの路線全体で、実際が推定額をどれだけ超えるかを考慮すると、鉄道をトンネルに置き換えることで、橋梁建設だけでも 100 万ポンド以上節約できると躊躇なく言えます。これに、私の計画で地上60~300フィートの幅ではなく、地下10~12フィートの幅で済むことから、土地の費用もほぼ同額節約できることになるので、リバプール・マンチェスター鉄道、ロンドン・バーミンガム鉄道、ロンドン・ブリストル鉄道のような橋梁と土地の2つの項目で、私の計画によって(概算で)約200万ポンドが節約できると言えるだろう。一方、私の計画で節約できる398,286ポンドのうち土地の費用、261,928ポンドのうちロンドン、バース、ブリストルへの入口の費用を考慮すれば、私が述べた節約額に加算すると、37ページ橋梁、切土、盛土、トンネル工事などの費用を節約すれば、ブリストル鉄道だけでも(現在の推定費用の)約 200 万ドルを節約できると言えるでしょう 。
これまで述べた高さの 10 倍の高さは、空気の運動量と車両の運動量を組み合わせることで克服できますが、路線が短く、上昇する高度も低いため、ここで説明するまでもありません。ただし、機関車や蒸気機関車で達成できるとされている速度と同等の速度しか達成できないため、私の車両はそれ自体で数百フィートの高さの丘を克服できるということだけは述べておかなければなりません。適切な長さのトンネル内での空気自体の運動量(車両の前にある空気の運動量。その摩擦は排気装置の作動によって克服され、中和される)とそれに応じた重さの荷物を組み合わせると、車両の運動量だけで数百フィート上昇できるよりも数千フィート上昇できるようになり、国家間の交流を妨げなくなったという点において、ルイ・ル・グランの「ピレネー山脈にはこれ以上ない」という叫びを「地上の山々にはこれ以上ない」にまで拡張できるかもしれない。その結果、実質的に地球全体が私たちにとって水平になる。
車両を動かす動力源となる媒体の摩擦を克服するために必要な力に関して言えば、トンネルは鉄道よりも優れているでしょうか。ウォーカー氏のリバプール・マンチェスター鉄道取締役への報告書に対するR・スティーブンソン氏とロック氏の回答によると、固定機関車が斜面を登る際に使用するロープの摩擦力は、その重量の12分の1です。一方、貴社の路線の後半部分はリバプール・トンネルよりも急勾配であるため、使用するロープの重量は1ヤードあたり7ポンド以上である必要があります。この場合、摩擦と重力は1ヤードあたり0.73231ポンド、つまり1マイルあたり1289ポンドとなります。貴社との会議前に敷設された鉄道計画の路線は2.5マイルの長さで、摩擦と重力による総抵抗は3222ポンドとなります。
チューブ内の空気の摩擦に関する実験から、私があなたに敷設を提案している同長さのトンネルの内側に対する空気の慣性と摩擦は、前記の空気が排気によって動かされ、リバプール・マンチェスター鉄道のトンネルで汲み上げられるのと同じ速度 (すなわち時速 10 マイル) で 50 トンを搬送する場合、その 16 分の 1 にも満たないことがわかります。また、この方法には、荷物が重くなればなるほど、空気の慣性と摩擦が小さくなるという重要な利点もあります。たとえば、リバプール トンネルで汲み上げられるのと同じ荷物 (すなわち 50 トン) を、私がブライトンに建設したのと同じサイズのトンネルで、あなたのトンネルが大気圧によって上昇するのと同じ速度 (47 分の 1) で上昇させるために必要な排気の程度は、真空の約 40 分の 1 になります。
しかし、この荷重を10倍にするとすれば、排気の程度は10倍、つまり真空の約4分の1になるはずです。そして、排気が大きくなるほど膨張力は小さくなり、トンネルの排気部分内の空気の慣性と摩擦も小さくなるため、この「空気のロープ」と呼ばれるものは、それ 自体が牽引する荷重の増加に比例して、密度、慣性、摩擦が減少するという重要な利点を持っています。一方、4分の1マイル、半マイル、または1マイルごとにバルブを設置し、車両が通過する際にバルブを開き、車両のすぐ後ろから空気を取り込むようにすれば、1マイルを超える慣性と摩擦が生じるのを防ぐことができます。 38ページ車両の後ろの数百ヤードの自然密度の空気を克服しなければならないというこの提案を非難した人々の意見では克服できない障害となるこの障害(彼らは排気による動作はプレナムによる動作と同じであると考えたため)は、実際には、固定されたエンジンとロープによって荷物を引く古いシステムによって生じる障害よりはるかに重要でない障害にまで減少します。なぜなら、この場合、慣性と摩擦は、同じ量を固定されたエンジンとロープのシステムで移動する場合の 160 分の 1 にも満たないからです。
そして、トンネルが機関車システムに対して持つ優位性はこの点ではそれほど大きくないにもかかわらず、それは重要です。
リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の取締役がウォーカー氏に与えた指示書(R・スティーブンソン氏とロック氏が批判した報告書をウォーカー氏に求めたもの)には、「輸送力を提供することが適切な輸送量」は、毎日、これらの場所から他の場所まで約 4,000 トンであると記載されています。
リバプール・マンチェスター鉄道に関する著書の中で、ラードナー博士は次のように述べています。「私が詳述した実験では、蒸気機関は時速約20マイルで90トンを牽引することができ、リバプールとマンチェスターの間を約3時間で2回その重量を輸送できることがわかりました。」[38a] この機関車単体の重量は8.1トンであり、機関車と炭水車、そして必要な燃料と水を積載した合計重量は12トン以上となる。したがって、この4000トンの貨物を時速20マイルで運搬するために必要な機関車(および炭水車)の摩擦力は4267ポンドとなる。
直径 8 フィートのトンネル内の 1 マイルの空気の摩擦は、排気により時速 20 マイルで移動すると 288 ポンドになりますが、リバプールからマンチェスターまで延びるトンネルでの摩擦は 8,640 ポンドになります。これは、これらの機関車の摩擦の 2 倍になりますが、次の理由により、はるかに安価になる可能性があります。また、この 4,000 トンすべてを一度にリバプールからマンチェスターまで運ぶことができるトンネルを、鉄道のコストの 4 分の 1 で敷設できるという状況とは無関係です。[38b]また、機関車の修理に現在発生している莫大な費用(11ページに記載されているように)も節約されるという状況とは無関係です。
蒸気機関が小型になればなるほど、それに応じて必要な燃料量が増加し、運転費用も増加することはよく知られています。一方、機関車用エンジンにおいては、軽量化と効率性が経済性よりも絶対的に重要であるため、この欠点は機関車において急速に増大することも同様によく知られています。この結果、トンネルからの排気に使用するような大型の定置型エンジンで一定量の仕事を行うのに必要な燃料量は、リバプール・マンチェスター鉄道の最も優れた機関車でさえ、その16分の1の仕事量しか行いません。
39ページしたがって、長さ 30 マイルのトンネルでは、時速 20 マイルの速度で空気の摩擦が機関車の摩擦の 2 倍になるにもかかわらず、機関車自体と炭水車を動かすために消費される燃料は、私が使用するような大型の固定式機関車が同じ作業を行うために必要な燃料の 16 倍になるため、トンネルは、すべての貨物を一度に運ぶと仮定すると、初期費用が鉄道の 4 分の 1 に過ぎないことや、現在節約されている機関車の修理によって発生する莫大な費用の全額を考慮しなくても、現在の経費だけで言えば 8 倍安い輸送手段になるということになります。
しかし、トンネルのコストが安くなる可能性があるのは、これだけではありません。ロシアの技師長の報告書の第13段落には、「トンネル内で15水銀柱インチの圧力に達する排気が実現できると確信している」と記されています。鉄製のトンネルではこれよりもはるかに多くの圧力が実現できるにもかかわらず、ここではこの点だけを計算に当てはめます。15水銀柱インチは7.3ポンドです。トンネルにかかる圧力は、リバプール・マンチェスター鉄道の取締役が推定した、これらの場所から毎日運ばれる4000トンの2倍以上になります。これにより、同じ重量を一度で輸送すると仮定すると、リバプールからマンチェスターまでのトンネル内を時速 20 マイルで移動する空気の摩擦を克服するための費用 (輸送する貨物 1 トンあたり) が、同じ重量を引くために必要な機関車のエンジンの摩擦を克服するために必要な電力の 16 分の 1 に削減されます。
そして、流体の摩擦を克服するために必要な力は速度の二乗に比例して増加するというのが定説であるため、時速 40 マイルでは空気の摩擦を克服するために必要な燃料は機関車のエンジンの 4 分の 1 になり、時速 80 マイルではエンジンと等しくなると想定されますが、それでも同じ量の燃料を消費するだけで 4 倍の速度が達成されます。
リバプールからマンチェスターまで毎日4000トンの重量を時速20マイルで運ぶために必要な機関車(とその炭水車)の摩擦を克服するために必要な動力は、「馬力」で表すと、225頭の馬が1時間半働く動力に相当します。言い換えれば、これらの機関車は4000トンの重量を牽引するために必要な動力を超える、この量の動力を発揮しなければならないということです。
リバプールからマンチェスターまで伸びる直径 8 フィートのトンネル内で、時速 20 マイルの速度で移動する空気の摩擦を克服するために必要な力は、456 頭の馬に相当します。これは前述の 2 倍ですが、私が使用するような大型の固定式エンジンでは、同等の作業を行うのに機関車に必要な燃料の 16 分の 1 しか必要としないため、8 倍安くなります。
時速 40 マイルでは (機関車がそのくらいの速度で走れると仮定)、トンネル内の空気の摩擦を克服するために必要な馬力は (摩擦は速度の 2 乗で増加するという通説によれば) 3,650 馬力になります。これは、機関車のエンジンとその炭水車の 16 倍の馬力ですが、この力が 1 時間半ではなく 45 分しか発揮されず、燃料は機関車の 16 倍の仕事をするため、機関車とその炭水車のコストは半分程度になります。
時速80マイル(機関車の2倍の速度)では、必要な電力は40ページトンネル内の空気の摩擦を克服するために必要な馬力は(速度の二乗に比例して増加すると計算すると)29,196 馬力に相当し、これは機関車のエンジンに必要な馬力のほぼ 130 倍である。しかし、この動力は 1 時間半ではなく 22 分半しか稼働せず、機関車の 16 倍の仕事をこなす大型の定置式エンジンに燃料を供給する必要があるため、機関車の 2 倍の費用しかかからない。ただし、機関車の修理によって節約される莫大な費用の全額(これだけでも差額を埋め合わせるのに十分な額である)や、トンネルの建設費が鉄道の 4 分の 1 で済むこと、輸送速度が 4 倍になることも考慮に入れると、この費用は機関車の 2 倍になるだけである。
しかし、空気抵抗が障害となるのはトンネルに限ったことではありません。空気抵抗は機関車とその積荷の進行にとって非常に大きな障害となるため、機関車のあらゆる試験や実験において、風の状態と風向が考慮に入れられています。同社の会計担当者(H・ブース氏)が出版した「リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の報告書」の中で、ブース氏は次のように述べています。「さらに、高速走行時には空気抵抗を計算から除外してはなりません。実験により、時速10マイルでは空気抵抗は平面1平方フィートあたり約0.5ポンドの重さであることが分かっています。15マイルでは1平方フィートあたり1ポンド、20マイルでは1平方フィートあたり約2ポンドです。抵抗の増加は、ほぼ速度の2乗に比例します。」[40]
蒸気機関車の場合、その所有者が10馬力のエンジンだと私に話してくれたのですが、空気と接触する面積は30平方フィートでした。20馬力と言われた別の機関車の場合、空気と接触する面積は50平方フィート以上でした。一方、屋根の前部に4つのエンジンを載せると、この機関車はほぼ70平方フィートを空気の作用にさらしていました。現在リバプール・マンチェスター鉄道で使用されている大型機関車の空気と接触する面積は、(煙突、車軸、車輪、その他空気を遮断するあらゆるものを考慮すると)約40平方フィートだと私は理解しています。時速20マイルで走行すると、空気は機関車の進行に対して80ポンドに相当する抵抗を受けることになります。この抵抗を毎分1760フィートの速度で克服しなければならないとすると、4 1/4馬力に相当します。時速40マイルでは、この抵抗は320ポンドとなり、毎分3,526フィートの速度で克服しなければならないため、34馬力に相当します。時速80マイルでは、空気抵抗は1,280ポンドとなり、毎分7,040フィートの速度で克服しなければならないため、270馬力に相当します。一方、時速100マイル、120マイルでは、それぞれ528馬力、912馬力の力が必要になります。
さて、時速 80 マイルで必要な力は、 これらの機関車の全出力の数倍であり、また、ハットン博士は、移動体を高さが底面の直径に等しい円錐形にすると、空気抵抗が半分しか減少しないことを発見したので、鉄道で任意の速度で輸送できるという意見を広めた人々の発言は、疑問を検討することなく発言する人々によって広められていることを示すのに役立つかもしれない。なぜなら、機関車自体に対するこの空気抵抗に加えて、機関車が牽引する炭水車や客車、貨車に対する空気抵抗もあるからである。41ページそしてそれは、後ろの機関車、炭水車、荷物による鉄道摩擦による抵抗とは独立して、またそれに加えて発生する抵抗でもありました。
こうした何かが鉄道で非常に高い速度を達成することを妨げていることは明らかです。4年前のリバプール・マンチェスター鉄道の機関車競技会では、現在使用されている機関車の10分の1にも満たない出力の機関車で時速35~40マイルの速度が達成されました。また、3年前の同鉄道開通時には、悲惨な事故で亡くなった外科医をハスキソン氏のもとへ搬送した機関車は、25分で15マイルを走行しました。これは時速36マイルに相当します。しかし、現在同鉄道で使用されているはるかに強力な機関車は、これよりも速く走行するのではないでしょうか。この事実は、鉄道輸送の速度の限界が、予測できない原因から生じている可能性を示唆しています。
「しかし」と指摘されるかもしれない。「鉄道で非常に高速な運行が可能であるというこの反対意見は、29,196頭もの馬力を一度にトンネルで運行できると仮定することによって、あなた自身が陥るジレンマによって相殺される。なぜなら、実際の適用に関しては、それは「不可能な量」であることが判明するからである。」
私はこの推論を否定します。そして、必要な場合には反証するつもりです。[41] しかし、私はこの言葉を受け入れ、またこの言葉を使って、たとえトンネルの長さがマンチェスターとリバプール間のトンネルの10倍であったとしても、反対側の端で排気が起こることで生じる空気の摩擦が、ここで言及されているような障害に対抗できるということは、同様に「不可能な量」であることを示すつもりである。
空気の摩擦は速度の二乗に比例して増加するという見解によれば、直径 8 フィート、長さ 1 マイルのトンネル内を時速 20 マイルの速度で排気により移動する空気柱の摩擦は 288 ポンドですが、時速 80 マイルで移動すると 4608 ポンドになり、トンネル全体では 1.3 水銀インチに相当します。したがって、リバプールからマンチェスターまで延びるトンネルの 1 マイルごとに気圧計の管を挿入し、その底部 (または盆地の端) を大気に開放し、上部をトンネル内に開放すると仮定すると、各管の水銀は (排気が起こった端に向かって) 前の管よりも 1.3 インチ高くなります。
さて、1.3×23は30、1.3×30は39となるので、トンネルの大気が導入された端から23マイル、そして排気が行われた端から7マイルの地点では、気圧柱の高さと同じだけ水銀柱が上がるほどの真空状態になると思われる。一方、30マイルの端では、この計算によれば、39水銀柱インチ、つまり真空と3分の1の真空状態になるはずである 。これは「あり得ない量」であることに加えて、反対側の端で起こる排気の結果として大気圧によってトンネル内を移動する空気の摩擦抵抗は速度の2乗に比例して増加すると主張する人々を、30マイルの長さのトンネル内に、ある場所が存在すると仮定するというジレンマに陥らせる。42ページ人間や馬、あるいは象でさえ、ネズミがネズミの穴を通り抜けるのと同じくらい自由に、何の障害もなく歩くことができるとしても、私たちが呼吸する、その微妙で、浸透し、遍在する要素は、イスラエル人がその川を渡った奇跡の影響下にあるヨルダン川の流れのように、止まり、固まり、それ以上進むことができないでしょう。このジレンマから逃れるために、必然的に我々を突き動かす立場は、トンネル内部の空気摩擦が障害となることは確かであり、この障害がある程度重要になる可能性は高いが、それが想定されるほど深刻な障害にはならないことも同様に確かでなければならない、という結論に至らなければならない。 したがって、私が提案する消耗による操作方法を非難してきた多くの人々の心の中に克服できない障害を提示する反対意見(彼らはそれをプレナムごとの操作に類似しているとみなしたため)は取り除かれ、この提案に対して並べられた他のすべての「克服できない反対意見」と取り組んだときに判明するものと同じであることが判明すると安全に想定できる。つまり、根拠がなく非現実的である。半マイルまたは 4 分の 1 マイルごとにバルブを設置し、車両が通過するときにバルブを開ければ、車両を動かすために車両の後ろになければならない自然密度の空気柱の長さが数百ヤードになり、その結果、その摩擦は重要ではなくなる。そのバルブは (簡単にできるように)、車両が次の車両に到着し、バルブを開けて通過した瞬間に再び閉じるように配置される。
しかし、トンネル内部の空気の摩擦によって、重要でないとは言えない程度の電力が浪費される可能性は否定できないが、それが機関車エンジンによる鉄道輸送の現在の方法によって生じる電力の浪費よりも重要かどうかは疑問である。
1832 年 6 月 28 日、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の会計係がロンドン・アンド・バーミンガム鉄道に関する貴族院委員会に提出した文書には、1831 年 12 月 31 日までの半年間にリバプールとマンチェスターの間で機関車が実行 (または移動) した「30 マイルの旅行回数」が「5392 回」であると記載されています。同じ文書には、その半年間に 30 マイル以上で輸送された収益性の高い総重量が 91,000 トン未満であったことが示されているため、1 回の「旅行」で運ばれた収益性の高い平均重量はわずか 17 トンになります。これらの荷物を牽引した機関車の重量を特定するのは難しいかもしれません。しかし、現在この鉄道で使用されている機関車は、6トンを超えるもの、8トンを超えるもの、さらには10トンを超えるものもあるため、平均重量として8トンとするのが妥当かもしれません。燃料と水を積んだ炭水車の重量は、かなり繊細な問題であるようです。1829年10月に開催された機関車大競技会において、燃料と水を積んだロケット号の炭水車の重量は、機関車本体の4分の3でした。それ以来、この鉄道で巨大な荷物が牽引されたという多くの記録があり、その中でもラードナー博士の著書『蒸気機関に関する講義』は「権威あるもの」と考えられています。しかし、機関車や積荷の重量、そしてその他様々な詳細(風の状態に至るまで)は記載されているにもかかわらず、燃料と水の積載量を含む炭水車(テンダーボート)の重量は「不明」のまま、全体を通して省略されている。このような状況下では、私が入手した最良の情報に基づいて、機関車と炭水車(燃料と水の積載量を含む)の重量を1回の「航海」につき12トンと仮定する以外に選択肢はない。
そう仮定すると、動力源の重量は収益性の高いものの3分の2以上になる。43ページ一方、先ほど述べた 4,000 トンについても同じ割合が得られると仮定すると、時速 20 マイルで輸送される動力による摩擦の影響の量は、同じ速度でリバプールからマンチェスターに 2 倍のトン数を輸送する場合のトンネル内の空気摩擦の 2.5 倍になります。これは、同量の場合、摩擦は 5 倍ですが、消費される燃料に関しては、これよりはるかに高価になります。
空気の摩擦に関して私がこのように提示している内容を適切に検討することで、他の誰よりも利益を得られるかもしれない人々がいます。
「鉄道狂」と呼ばれたものが最高潮に達したとき、鉄鋼業ほど鉄道の恩恵を受ける者はいないと計算されました。その証拠として、次のような声明が出されました。
「既に計画されている鉄道建設には、200万トンをはるかに超える鉄が必要となることを我々は明言する権限を有します。鉄の価格は最近1トンあたり7リットルから14リットルに上昇しており、鉄鋼業者(ちなみに、こうした計画の多くを考案、あるいは主導する業者)は、申込者から2800万ポンドを受け取ることになりそうです。」
しかし、鉄道に費やされた費用の大部分が鉄鋼製品に充てられたため、鉄鋼業は利益を得たわけではなく、鉄鋼に費やされたのはせいぜい20分の1強で、残りは「切土や盛土」などの労働に費やされた。
ブース会計担当官の帳簿にあるリバプール・アンド・マンチェスター鉄道の経費の明細書では、「鉄道経費」と記載されている路線では、鉄工会社に支払われた金額はわずか66,830ポンドである。そこに記載されている総額67,912ポンドを構成する残りの数百ポンドは、「オーク材のプラグ、貨物、および運送」に充てられており、この鉄道に費やされた総額の20分の1強に過ぎない。
ロンドン・アンド・バーミンガム鉄道のレールは、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道のレールの2分の1の重さになる予定だ。しかし、議会に提出された同鉄道の予算案における「レール、椅子、鍵、ピン」の費用はわずか21万2940ポンドで、これは議会に提出された予算総額250万ポンドの12分の1に過ぎない。
鉄道推進派が国会議事堂の地主たちに鉄道法案への支持を促そうとした誘因の一つは、鉄道が通る各教区で切土や盛土のための土を掘る労働者が雇用されることにより、貧困者税などがどの程度軽減されるかということであった。そして、1832年6月末から7月初めにかけての新聞には、ロンドン ・バーミンガム鉄道会社の非常に長い広告が掲載されており、その一部には「地主 は、会社の資本金200万ドル以上を労働に費やすことで利益を得るだろう 」と書かれている。
したがって、彼ら自身の主張によれば、地主の利益のための支出は「 200万ポンド以上 」となる一方、鉄レールなどの費用は20万ポンド以上となる。そして、この広告やその他の広告、そして議会に提出された証拠は、ロンドンからバーミンガムまでの鉄道の延長が完成すると、バーミンガムからリバプールまで鉄道が延伸されることを告知している。この延伸は、この最初の半分とほぼ同じ長さとなる。鉄道推進派自身の発言は、鉄工業者たちがこの延伸に費やした時間、労力、そして費用の結果がどうなるかを示している。44ページ鉄道を前倒しする最大の目的は、製鉄業者自身の懐に入る1ファージングにつき、農業関係者の懐に1シリング以上(教区税などを節約する程度によって)を入れることである。地方の教区に節約されるのは、農業関係者の実際の利益だけである。一方、鉄鋼業界に支払われる12分の1または16分の1は鉄の価値に対するものであり、その中から製鉄業者が得るのは通常の販売利益だけである。言い換えれば、労働者の賃金という形でロンドンとリバプールの間の教区に支払われるのは約400万ポンドであるのに対し、鉄のレールなどに対して製鉄業者に支払われるのはわずか40万ポンド程度に過ぎない。製鉄業者は、その中から鉄を精錬するなどの作業員の賃金と、鉄の製造に使用された鉱石、石炭などに対するロイヤルティ(または地代)を支払わなければならない。
場所によって鉱石、石炭、石灰石の比重が異なるため、推定値は場所によって正確ではない可能性があります。ただし、一般的に言えば、1トンの銑鉄を生産するために必要な鉄鉱石、石炭、石灰石の量は、約6.5立方ヤードになると考えられます。
ロンドン・バーミンガム鉄道に関する貴族院委員会に提出された証拠では、その鉄道に必要な「土木工事」の総量は 22,779,431 立方ヤードに上ると述べられており、その詳細は証拠の議事録に記載されています。
バーミンガム鉄道で掘削され盛土される2300万立方ヤード(ほぼ)の「土工」を、1トンの鉄を生産するために掘削する必要がある鉱石などの立方ヤード数で割ると、その鉄道の平坦化に支払われる賃金が鉄鉱石の採掘などに費やされた場合、国は現在よりも350万トン多い鉄を持つことで利益を得ることがわかります。一方、鉄道に費やされる労働は国にとって何の価値もないだけでなく、さらに悪いものになります。貴族院委員会に提出された証拠から、現在は耕作され生産的な1250エーカーの土地が、有料道路としては不毛なものになることが明らかです。
ブース財務大臣は、リバプール・マンチェスター鉄道に関する著書の中で、最終的にはイギリスに3000マイルの鉄道が敷設されるであろうと推測している。
この 3,000 マイルに、ロンドン・バーミンガム鉄道と同じ割合で「土木工事」(つまり、切土と盛土)が必要であると仮定し、また、この「土木工事」の掘削を行うアイルランド人などの労働者に支払われる賃金が、代わりに、鉱石などを採取し、それを鉄に変換する製鉄会社の労働者に支払われると仮定すると、国は、鉄道の「切土と盛土」のみにこれらの賃金が支払われる場合よりも、ほぼ 1 億トンの鉄分豊かになるでしょう。
さて、この一億トンの金属の価値が、現在「金銭的富」と呼ばれているものを増やすことになるなどと仄めかすつもりはないが、メキシコとペルーは鉄に関する無知(およびその結果としての不足)のために、スペイン人にとって鉄を容易に征服できる国となり、ソロンがクロイソスに警告した「鉄を多く持つ者は、すぐにこのすべての金の主となるだろう」という言葉の真実さを最も顕著に示す例となったのと同様に、この一億トンの鉄を所有することは、この3,000マイルの鉄道に必要な切土や盛土よりもはるかに国にとって有利となることは間違いない。
鉄は、現在、我が国でも世界の他の地域でも、価値の象徴、交換手段、貨幣の象徴ではないが、スパルタが栄華を極めた時代にリュクルゴスが作ったように、金や銀を得るための商品として鉄は存在している。45ページメキシコとペルーの銀と交換すれば、その価値は、我々が輸出する他の商品と同様に、それらの金属でその価値に相当する金額を確実に得ることができる。したがって、この1億トンの鉄が、他の国の金や銀、穀物や小麦粉、絹や綿、ワインや羊毛、紅茶やコーヒー、砂糖や香辛料など、どれだけの割合で我々に利益をもたらすかに関わらず、この3,000マイルの鉄道の切土と盛土に費やされる賃金を、鉄鉱石の採取と製錬に充てることは、国全体にとって、そうするよりも価値が高いだろう。
それだけではありません。私が鉄道の代わりとして提案するものは、鉄道が私たちから奪うことになる10万人分の食糧を供給することになるのです。
貴族院委員会に提出された文書によると、バーミンガム鉄道は1250エーカーの土地を耕作地から奪い、覆うことになる。3000マイルの鉄道建設によって失われる土地の割合も同じだと仮定すると、合計は33,333エーカーとなる。これらのエーカーからそれぞれ4分の3の穀物を生産できるとすれば、決して過剰な許容量ではない。[45] そして王国の国民一人当たりが毎年4分の1の穀物を消費すると推定されており、ここには鉄道網によって耕作地から追い出された10万人にパンを生産できる土地がある。
さて、私のトンネルを地下に埋めることは完全に実行可能であることに加えて 、トンネル自体にとっても、原理の実現にとっても、そうすることが決定的に最善である。耕作、種まき、刈り取り、草刈り、その他すべての農業作業は、排水溝や水道管の上と同じように、トンネル上で行うことができる。 私の計画が国の富にもたらすであろう金属的変化に加えて、この交換可能な金属の富、つまり輸出可能な価値を提供することに加えて、鉄道システムでは供給できない10万人以上の人々に毎年食料を提供することになるという状況もある。
しかし、質問の金属的な部分は鉄の取引に関するものなので、それについて述べたいと思います。
この輸送方法についての私の初期の見解の一つは、鉄道の必要量よりはるかに大量の鉄鋼生産量を消費するため、この方法が鉄鋼業界にとって重要になるかもしれないというものでした。そして、この7年間、私の目標は、(私が考えたように)鉄鋼業界にとっての重要性に彼らの注意を喚起し、鉄道がわずか100ポンドしか消費しないところで、鉄鋼業界の製品を何トンも消費する計画に、彼らが鉄道の導入に与えたのと同じ促進と支援を与えることが適切であることを彼らに納得させることでした。
しかし、鉄鋼業界は、この件を私に示したのと同じ見方で見ることに満足していないようだ。
1810年当時、王国には蒸気船もガス工場も存在しなかったことは、彼らにとって周知の事実です。当時、これらの重要な発明を採用するという提案は、私のこの提案が現在「不可能、不条理、そして考えられないほどの狂気」と評されているのと全く同じように、つまり「不可能、不合理、そして考えられないほどの狂気」と評され、扱われていました。しかし、彼らは、当時からガス工場と蒸気船の建設に(概算で)1000万ドルもの資金が投入されてきたことを認識しています。
46ページこのような証拠が目の前にあったため(そして、ガス工場や本管に必要な量の生産品が消費されるに至ったため)、数年前にはまったく不可能だと考えていたことが、それにもかかわらずまったく逆である可能性がある。つまり、鉄鋼業者は、彼らの製品の用途のさらに重要な拡張が彼らに開かれようとしているという信念を信じられない、または頑固に反対するだろうと思われたかもしれない。
しかし、驚いたことに、すべての不信者の中でも、鉄の達人たちが最も不信者であることがわかったのです。
他の人々が疑ったのは、その主題に関する知識の欠如ゆえに他に選択肢がなかったからに過ぎなかった。彼らはそれを公然と認めていた。しかし、鉄の支配者たちにおいては、私は「偽りの知識の驕りと闘わなければならなかった」。世間一般は「理解できないから信じない」と言う。しかし、鉄の支配者たちは「私たちはよりよく知っているから信じない」と言う。
彼らに「なぜ、そしてどのようにしてよりよく知っていたのか」と尋ねたところ、一部の人が考えるように、トンネルそのものに疑問や困難があったからではないことが分かりました。彼らは、トンネルは必要な大きさや寸法であれば、鋳造して敷設できると認めていました。また、蒸気機関や空気ポンプが必要な作業を行うのに十分な大きさとパワーを持っているかどうかについても疑問を抱いていませんでした。製錬炉の火を吹き出す空気ポンプからは、毎分何万ガロンもの空気が噴出されます。そして、蒸気機関は数百馬力の出力で作られていることを彼らは知っています。これらの点については、疑問の余地は全くありませんでした。[46] しかし、彼らの不信感は、彼らのうちの一人がパイプに空気を通す際に遭遇した困難から生じたものであり、彼らは私がその困難について知らないと思っていたが、私は何年も前に出版した本の中で、次のようにその困難について触れていた。
正確な時期や場所を言及できないことで真実性に影響を及ぼすほどには周知の事実であるが、ウェールズの製鉄所の経営者は数年前、以前の炉から約4分の3マイル離れた場所に新たな炉を建設する機会があった。以前の製鉄所の送風装置は、この新しい炉にも供給できるほどの大きさであったため、彼は、新しい製鉄所に動力と送風シリンダーを設置する代わりに、以前のものからパイプを敷設して余分な送風を新しい製鉄所に送れば、はるかに安価になると考えていた。彼は実際にそうし、パイプが完成するとすぐに装置を始動させ、新しい製鉄所に送風できる送風の強さを確かめた。しかし、驚いたことに、送風は全く発生しなかった。ろうそくを吹き消すほどの微かな風が感じられるだけだった。予想をはるかに裏切る結果について、彼は次のように説明することができた。偶然か故意か、パイプが詰まっているとしか考えられなかった。それを確かめる最も簡単な方法として、彼は片方の端に猫を入れて塞ぎ、彼女がもう片方までたどり着けるようにした。
「こうして、猫は反対側の出口を探すしかなかった。猫はそれに従い、彼の予想に反して、すぐにそこに姿を現した。47ページこのパイプが詰まっていないことから、彼は自分が経験した失望はパイプに対する空気の摩擦から生じたものだと結論した。そして、この困難を回避する方法はないとわかり、設計を断念せざるを得ず、新しい炉のための送風装置の追加費用を負担することになった。
さて、もしこの論文が提示する命題が、前述のようなトンネルを、高炉の原理に基づく装置を用いて、後方から空気を強制的に吹き込むことで通過させるというものであるならば、今述べた状況はその命題にとって致命的なものとなるだろう。しかし、後方から空気を強制的に吹き込むのではなく、車両の後方にある空気が前方から空気を吸い込むことで車両を前方に押し出すように作用させるとすれば、状況は大きく異なる。パイプ内を強制的に移動する空気は、その後方の空気がパイプ内に送り込まれることで(ある程度)くさびのように作用し、移動させる力に抵抗する。これは、いわばパイプの全長にわたってパイプにくさびで固定されることによる抵抗である。しかし、後方からの衝撃によって強制的に移動する空気は、いわばパイプの先端にくさびで固定されるのではなく、後方から空気を押し込むのではなく、前方から空気を取り出すことで、楔が 引き抜かれたものと同じように動きが影響を受ける。つまり、動きの自由が与えられ、各部品がより自由に動くため、摩擦は増加するのではなく減少する。したがって、この障害は、たとえそれを完全に回避する方法がなかったとしても、この場合の方が他の場合よりも重要ではないことが証明されるだろう。しかし幸いなことに、これを行う手段は我々の手に委ねられている。提案されているトンネルを車両で通過させる際に、後方に空気を押し込む方法と、既に述べた方法とでは、次のような違いがある。前者の場合、推進力は移動力が作用する端からしか与えられない。一方、後者の場合、車両が通過する際に開くバルブを配置することで、100ヤードごとに推進力を更新することができる。これほど頻繁に行う必要があるだろうか。したがって、パイプに対する空気の摩擦がどのようなものであろうと、すべての場所にバルブを設置する必要がある。 1 マイルごと、または半マイルまたは 4 分の 1 マイルごとに、車両が通過するときに開けられ、次のバルブに到達するまで開いたままになるようにするバルブを設置すると、私たちが輸送される速度の低下を防ぐことができ、これは重要であることがわかります。
この推論は、ある実験の図で説明できる。長さ56フィートのパイプに、時速20マイルの速度で、水深2.2インチに相当する圧力をかけた空気を流した。容器の側面に開いた穴を通してこの速度で空気を流すには、水深0.6インチに相当する圧力が必要だったため、空気が流入するパイプの端では、空気が流出する端よりも1.6インチ高い圧力がかかった。
「ここで、パイプの長さ(入口の圧力の10分の1)と出口の圧力の10分の1が、以下に示すように、互いに近似する2本の線で表されている場合、「パイプの後ろから他の空気が押し込まれた結果、パイプ内を強制的に移動する空気は、くさびのように機能し、パイプの全長にわたってくさびのように固定されることで生じる抵抗によって、それを動かす力に対抗する」ことが理解できます。
上記の点を示す2本の線
「この2本の線の長さは、56フィートに100分の1インチで同じ比率で対応しており、その両端の間隔は2.2インチの水に(10分の1インチで)対応しており、48ページ0.6インチの水;[48a]そして、このように空気を強制的に動かすことが、ある程度、パイプの大きい方の端と同じ長さの伸縮性のある無限ロープをパイプに通して小さい方の端から引き出すことに似ていると考えるならば、プレナムによって作動する際にどの程度の力が吸収されるかをある程度推測できるだろう。そして、それだけではない。操作を逆にし、ロープを小さい方の端から大きい方の端へと引くと仮定すれば、排気、つまり真空による作動の効果についてもある程度の推測ができる。そして、「空気は、後ろから押し込まれるのではなく、前から何かが取り除かれることで動くことが許され、くさびが引き抜かれたものと同じように影響を受ける。つまり、動きの自由が許され、その部品はより自由に動くため、摩擦が増加するのではなく減少する」ことを理解できるだろう。
しかし、鉄鋼業界はこうした議論に納得せず、私が不可能だと提唱していることを頑なに主張し続けている。なぜなら、彼らのうちの一人が、まさにその逆のプロセスが不可能だと発見したからだ。言い換えれば、彼らは「不可能論者」たちと全く同じ行動をとっている。彼らは、高圧蒸気であれば、低圧エンジンとは切り離せない真空、エアポンプ、重たい凝縮器、そして馬力・時間当たりの冷水トンが不要になるという事実を知らず、蒸気機関を道路走行可能にすることは全く不可能だと断言した。なぜなら、蒸気機関は、凝縮器と切り離せない重たい装置も、低圧エンジンの効率を高める真空を発生させるために必要な膨大な量の冷水も搭載できないからだ。
私は彼らに、彼らの反論を見落としていただけでなく、この問題に対する私の初期の見解では、その反論に言及し、明確に警戒していたことを指摘したが、無駄だった。それは無駄だった。というのも、当時の「デメトリウス」や他の「職人」で、「エフェソスのダイアナは偉大だ!」と叫んだ者はいなかったからだ。現代の主要な鉄工職人たちは、私が彼らに教えようとした(彼らがそう考えていた)異端に対抗するために、彼らが偶像崇拝し、崇拝することを喜んだ「不可能者」を称えて、これほど粘り強く叫んだ者はいなかった。
もし彼らが私を異端者と証明し、彼らの信仰こそが真の信仰であると示してくれたなら、私は確信を得るだけでなく、重要な恩恵を受けたであろう。少なくともあと7年間の時間と、その間に持てる限りのあらゆる手段をこのテーマに捧げることができたはずだ。しかし、彼らが検証しようとせず、ただ「不可能」と断言したというだけで、私が提唱していないばかりか、私の出版物が証明するように、私が長らく公然と否定してきた方法を非難した時、私はまず、ロバートソン博士の次の言葉の真実さを感じずにはいられなかった。「ジェノバで無知がコロンブスを阻み失望させたように、リスボンではコロンブスは偏見という、劣らず手強い敵と戦わなければならなかった。」そして第二に、コロンブスに対する裏切り計画を実行するために選ばれた水先案内人の推論が、半分しか実行できない勇気しか持たなかったために失敗したのと同様に、これらの紳士たちの推論も、私が提案していることの実行可能性を反証するために必要なことの半分しか実行していないために失敗している 。[48b]
49ページ今引用した出版物以外にも、私は鉄工師たちが非難する手法は実行不可能だと確信していると述べただけでなく、その問題を分析し、なぜそうなのかを示そうと努めてきました。しかし、私は彼らのように、そこで止まらず、(事実上)クック船長が南極点から30度以内に到達できなかったからといって、「北西航路」を発見したり北極点に到達したりすることは永遠に不可能だなどとは言いません。そのため、これらの紳士たちは、別のアレクサンダーの役割の方がより名誉ある、そして彼らにとってより有利ではないかと検討する手間をかけるよりも、私に対して「銅細工師アレクサンダー」の役割を演じることを喜んでいます。
数ページ前に引用した引用文によると、1825年に当時「鉄道狂乱」と呼ばれていた事態の結果、鉄の価格が7ポンドから14ポンドに上昇したとのことです。しかし、この価格を維持するどころか、1831年10月4日にダドリーで開催されたスタッフォードシャー鉄鋼業協会の会議で承認された次の請願書の抜粋は、6年間で鉄の価格がかつてないほど下落したことを示しています。
「陛下の財務大臣、グレイ伯爵閣下の記念碑。」
「スタッフォードシャー鉄炭地区の下記署名の鉄工組合員である我々は、以下の事実を陛下の政府に謹んで申し上げる義務があると考えます。
「1. 1825年恐慌と呼ばれるもの以来、過去5年間、わずかな中断を挟みつつ、工業製品の価格、特に銑鉄と延べ鉄の価格が継続的に下落し、それぞれ1トンあたり8リットル以上から3 リットル未満、 1トンあたり15リットルから5リットル未満に下落した。
50ページ2. この恐るべき長期不況に対し、我々はあらゆる手段を尽くして対処してきました。あらゆる節約を実践し、鉱山や工場の操業改善にあらゆる手段を講じてきました。 労働者の賃金は多くの場合大幅に削減され、その削減は甚大な苦しみと窮乏を伴い、また実際にもたらしました。しかし、それぞれの工場や鉱山を保有するにあたり、ロイヤルティ、家賃、契約、その他の契約はほとんど削減されておらず、法律により全額支払いが義務付けられているため、効果的に削減することもできません。
- わが国の産業の製品の価格が、法律によって義務付けられている固定費および固定費の範囲内にまで下落したため、わが国のそれぞれの産業の正当かつ必要な利益は消滅し、多くの場合、損失が生じている。
- このような状況下、私たちは長らく、私たちの利益と義務がどのような行動をとるべきかを迷ってきました。もしそれぞれの職業を放棄すれば、機械や建設に費やす多額の費用が無駄になり、私たち自身に多大な損失をもたらします。そして、誠実で功績のある労働者を何千人も、現在の負担で既に疲弊している教区に送り込まなければなりません。そして、もしそれぞれの職業を続けるなら、私たちの周囲はますます困窮し、確実に破滅するでしょう。
この「追悼文」の政治に関する残りの部分は、ここで引用する必要はない。
ブース財務大臣がリバプール・マンチェスター鉄道に関する著書の中で、最終的にイギリスで敷設される可能性があると想定している3,000マイルの鉄道の鉄鋼が、私が理解するバーミンガム鉄道の鉄鋼と同じ重量であれば、消費量は合計で約80万トンとなる。ここで提唱されている方式を同様に適用し、トンネルの鉄鋼使用量を鉄道の10倍に抑えると仮定すると、総消費量は80万トンではなく800万トンとなる。
さて、鉄は間違いなく最良の材料ではあるが、トンネルを建設できる唯一の材料でもなければ、最も安価な材料でもない。したがって、鉄工業者らが、ジェノバ人がコロンブスの提案に従って行ったのと同じことを、この提案に従って続けるならば、コロンブスがジェノバにとってそうであったように、彼らにとっても同様に重要な機会を失うことになるだろう、と私が主張するのは、おそらく許されないほど僭越なことではないだろう。
私は彼らにただ一つだけ求めてきたし、今も求め続けている。それは、完全かつ公正な調査である。その結果、私は満足して従う。ただし、一般論として、この調査はこれまで私が経験してきたものとは異なる精神で進められるべきだということを明記しなければならない。「調査対象者を一種の不良、あるいは詐欺師とみなし、その欠点や誤りを発見し、暴露しようとする傾向は常に存在する」とワシントン・アーヴィングは述べている。まさに真実を言えば、私はこの主題に関して「常に」この「傾向」の影響を経験してきた。そして、私の提案に時間を割く価値があると考えた人々の目的は、その真実性と正当性を確かめることではなく、嘲笑の対象となり、(彼らがそう考えていたように)嘲笑の的となるあらゆる部分を発見し、嘲笑することで、自らの洞察力と機知を誇示することにあったのだ。
もし私が幸運にも、影響力を率直に評価する人に一人でも出会えていたなら、私は何年もの苦労と不安から逃れることができただろう。しかし、私の提案は 51ページ軽蔑すれば、率直な調査は、狂人の放浪に対して許されないのと同様、私にも許されない。
しかし、鉄鋼業界が、私にこの率直な調査を許す代わりに、「半分しか知らないという驕り」(ウェルズ博士の表現)で、何かが失敗したことを発見したという理由で私の提案を非難し続けるならば、それはキャプテン・クックが南極から30度以内に近づけなかったから北極に到達することは不可能だと言うのと全く同じことであり、彼らはそれを後悔するだろうと私はあえて予測します。コロンブスのアメリカ大陸を発見して領有するという提案を拒否したジェノバが悔いたのと同じくらい激しく。
「彼らは彼の提案を空想家の夢だとして軽率に拒否し、彼らの国家を昔の栄光を取り戻す機会を永遠に失った」とジェノバ人についてロバートソン博士は言う。
鉄は最良の材料ではあるが、トンネルを建設できる唯一の材料ではないことは確かである。それと同様に、この命題をこれまでとは全く異なる方法で扱わない限り、トンネル製造は自社の分野から他社へと移行することになるだろう。しかも、トンネルを自社の玄関口まで運ぶことに加えて、現在の輸送手段の不確実性と長期にわたる中断によりロンドンに保管せざるを得ない大量の鉄の在庫を輸送するための便宜が図られる機会が生じており、在庫を保管する必要がなくなるにもかかわらずである。
ウェルチ文書は、ウェールズの鉄鋼産地と港をロンドンと結ぶ鉄道計画を発表した。この計画では、南ウェールズの鉄鋼業の中心地であるマーサー・ティドビルはロンドンから176マイル(約280キロメートル)離れているとされている。
さて、この鉄道が、本来かかるはずの 1 マイル当たり数千シリングの費用ではなく 、無料で敷設できたとしても、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の輸送の基本費用は、1 マイル当たり 1 トンあたり4 1/2ペンスで、この鉄道敷設に投じた資本に対する 1 ファージングの利子または収益を支払うために必要な費用は含まれていません。さらに、この基本費用をカバーするために必要な1 マイル当たり 1 トンあたり3 3/4ペンスが請求されます。利子または投資した資本に対する収益を除いた鉄道輸送の基本費用がこれほど高額であるため、たとえこの鉄道が自社の玄関口から首都まで敷設されたとしても、鉄鋼業者は、鉄道敷設に投じた資金に対する利子または収益の支払いを含めて、1 トン当たり4ポンド10シリング以下で資材をロンドンに運ぶことは不可能と思われます。これは、ロンドンでの販売価格がほぼ同じである品物(豚)に対して、事実上禁止されている。特に、沿岸輸送の運賃は、南ウェールズからロンドンまで1トンあたりわずか12シリングである。
しかし、トンネル輸送の費用は海上輸送よりもずっと安く、海上輸送は鉄道輸送よりも安い。この両方に対する優位性に加えて、トンネルは海上輸送の遅延や不確実性だけでなく、あらゆるリスクも回避する。ロンドンと鉄鋼地帯は数時間以内の距離に結ばれるため、鉄鋼業者が現在ロンドンに保管しなければならない大量の在庫を不要にし、その結果、その資金を他の用途に使えるようになる。また、トンネルがミルフォード・ヘイブンまで延長されれば(鉄道が延長される予定である)、スウォンジーだけでなくその港もロンドンから数時間以内の距離に結ばれる。そして、その利点は52ページその(おそらく)比類のない港は、商業目的で国民全体に、また艦隊のために政府にも完全に利用可能となっている。
この点は、ブリストル鉄道の支持者にとって真剣な検討に値する。スウォンジーとミルフォード・ヘイブンは、ブリストルを荷揚げ港とする外国の港からの船舶にとって、どちらもより有利な立地にあり、また、これらの港(特にミルフォード・ヘイブン)はブリストルの港とは比べものにならないほど優れているため、もしどちらかとブリストルの間にトンネルが敷設されたとしたら、ブリストルからロンドンへの鉄道は確実に破滅するだろう。リバプール・アンド・マンチェスター鉄道の輸送費だけでも、1トン1マイルあたり4.5ペンス、総料金は8ペンスである。仮にブリストル鉄道の費用がリバプール・マンチェスター鉄道の半分だったとしたら(ブリストル鉄道の目論見書の冒頭に掲げられた「資本金 300 万ポンド」は、目論見書に添付されている地図に路線の長さが示されている 120 マイルごとに 1 マイルあたり 25,000ポンドを認めている)、その路線の輸送にかかる総費用は 1 トン 1 マイルあたり 6ペンス以上になることは明らかである。その総額 3ポンドは、東インドから運ばれてきた貨物の金額に等しく、西インド諸島、地中海などからの運賃にも匹敵する額であり、そのため、天候のストレスでブリストルに運ばれた貨物のみが鉄道でロンドンに送られることになる。一方、ミルフォードやスウォンジーからトンネルを掘れば、非常に安価に輸送することができ、ブリストル鉄道が支配すると思われる貿易を実際に支配することができるだろう。
しかし、空気の摩擦の影響に関する問題と鉄鋼業にとってのこの問題の重要性について考えた結果、話が長く逸れてしまったので、ここで話を戻そう。
リバプール・マンチェスター鉄道が失敗する可能性を想定すると、その会社が既に費やした25万ポンド、そして今後費やされる50万ポンドを差し引いても、レールに使用されている約5000トンの鉄とほとんど変わらない売却可能な価値しか残らないだろう。これまで大切にしてきた細長い土地も、何の価値もなくなるだろう。レールを支えるために敷設した20万から30万個の石材(あるいは基礎)を撤去する労力は、それらの石材の価値を上回るだろう。また、線路の平坦化と道路の敷設に費やされた45万ポンドも、完全に無駄になってしまうだろう。 [52] トンネルが敷設されていれば、鉄道工事に費やされた数十万ドルが節約できただけでなく、鉄道工事に必要な労力の10分の1にも満たない労働力でトンネルを敷設できたので、その費用も大幅に節約できたはずだ。 53ページ労働力ではなく金属のために支出されていたら、彼らの手元には今より10倍から20倍の販売可能な価値があったであろう。
そして、同様の状況が、同様のケースで、バーミンガム、ブリストル鉄道(そして実際すべての鉄道)や貴社の路線にも当てはまるので、この点に関しては、銀行取り付け騒ぎの際に紙幣ではなく正貨を保管するのとほぼ同じくらい、鉄道や運河の代わりにトンネルを建設する方が比較するとずっと良いでしょう。ただし、この利点は運河と比較した場合に最も大きくなります。運河の費用の大部分は、回収不能な支出である労働にかかるものです。
車輪の摩擦の点では、トンネル内を移動する車両は鉄道車両よりも大幅に優れているでしょうか。
議論の余地のない事情により、鉄道の客車や貨車の車輪の高さは約3フィートに制限されています。その直径の2倍の車輪も試されましたが、脱線事故を引き起こす可能性があるため、採用されませんでした。端の線路を走るすべての車両の車輪がレール上に留まる唯一の手段は、車輪の軸受け部分から1インチ突き出たリムです。リムによって車輪がレール上に留まります。帽子のつばがテーブルの端から垂れ下がっている場合、帽子のつばが帽子の胴体がテーブルから浮き上がらないようにするようなものです。
このため、露出した鉄道を走るすべての車両は、以下の注記で述べたような事故に遭う可能性があり、その多くは実際に発生している。しかし、事故は掘削現場、平地、または低い盛土で発生したため、高い盛土で発生したときに発生する破片化は 、これまで回避されてきた。[53a]
しかし、トンネル内の車両は、一般の鉄道のようにトンネル内で線路から降りることができず、車輪は常に垂直に保たれるため、一般の鉄道の 2 倍、または 3 倍の高さになる可能性があるため、荷物を移動するために必要な電力が大幅に減少し、リバプール・マンチェスター鉄道で重量物を移動させるために必要な電力の半分以下でトンネル内を移動できるようになります。
修理の点でも、トンネルは鉄道よりも大幅に安価になるだろう。仮に鉄道を敷設するとすれば、1マイルごとに7000個以上の石材、つまりレールを支える基礎が必要となる。そして、その基礎はどれも沈下し、トンネルの安定性を損なう可能性がある。54ページ線路の高さは、常にそうであるように(11ページ参照)、レール自体は、これらの基礎の間で曲がったり、破断したりする可能性がある。基礎の沈下、レールの曲がりや破断などは(駅馬車の馬具や装置、または船のロープの破損と同様に)、常に発生する事柄であるため、リバプール・マンチェスター鉄道の 1 マイルごとに、調整や修理が毎日必要となる可能性のある、あらゆる不具合や修理の危険性を含めて、全体として 8 万箇所以上の部品または場所 がある。一方、この鉄道が 2 路線(つまり、レール 4 路線)追加で敷設されて 4 重化されると、これらの危険性は 1 マイルあたり 16 万箇所以上に増加する。ただし、ここでは、椅子の破損や緩み、レールの曲がりや破断、沈下などについてのみ言及する。基礎部分の補強は現在では1 マイルあたり 40,000 ポンド以上可能ですが、トンネルの場合は、対応する配置変更は 1 マイルあたり 1,056 ポンドで済みます。この利点は、修理費用がわずかで済むため、当初考えていたよりもはるかに重要な意味を持つことが、時間が経つにつれて明らかになります。ロンドン・バーミンガム鉄道が、資本金が 300 万ポンドに増資されたときに言及した「複線化」を行うと仮定すると、鉄道全長にわたって、毎日修理または調整が 必要となる箇所が 2,000 万箇所近くあることになります。この数字は、リバプール・マンチェスター鉄道の半期決算書で「線路保守」の項目に請求されている 1 マイルあたり年間488ポンドの 2 倍に相当します。
しかし、これはトンネルが鉄道より優れている最後の状況ではありません。
議会に提出された陳述書によると、1831年12月31日までの半年間で、リバプール・マンチェスター鉄道の「30マイルの旅行回数」は5,392回だったようです。この半年間の総輸送重量は91,000トン未満であったため、1回の旅行で運ばれた平均収益重量(乗客または商品)は17トン未満だったようです。
機関車と炭水車の平均重量は、燃料と水を含めて 12 トン以上あると私は信じていますが、これに客車と貨車の重量が加わるので、リバプール・マンチェスター鉄道で運ばれる収益の上がる 1 トンごとに、収益の出ない 1 トンも運ばれているようです。
さて、トンネル内を移動する車両の構造上、また車両を動かすのに必要な機関車や燃料と水を運ぶ炭水車が存在しないことから、この無駄な重量の割合は大幅に削減され、鉄道上の同様の重量の 5 分の 1 以下になります。
1831年12月31日までの6ヶ月間のリバプール・アンド・マンチェスター鉄道の輸送費は、ロンドン・アンド・バーミンガム鉄道法案に関する貴族院委員会に提出された報告書によると、1トン1マイルあたり4ペンス・ファージングであった。一方、総 料金は1トン1マイルあたり8ペンスであった。石炭はここの方があちらよりも10倍も高価なので、鉄道輸送費がこれより安くなると考える理由はない。しかし、現在の路線と比較して、あなたの路線が短いという利点を完全に打ち消すほど、輸送費がはるかに高くなる可能性もあるだろう。
私が述べたトンネルが会社にもたらす利点に加えて、55ページ光栄にも申し上げるならば、特異な性質のものがございます。リバプール・アンド・マンチェスター鉄道会社の収入の相当部分は、単に好奇心から同社の路線を訪れ、乗車料金を支払った人々から生じていることは、一般的に理解されており、証拠からも事実であると思われます。一方、テムズトンネル会社がトンネル訪問者から得ている収入が相当な額であることは周知の事実であり、その平均年間収入は1200ポンドに上ります 。
ブライトンに私が建設したトンネルに対する人々の好奇心の高まりには、私は驚きました。何千人もの人々がトンネルを見たいと申し出、何百人もが許可を求めました。しかし、私が許可しないのが分かると、彼らは好奇心を満たすために次々とギニーを差し出しました。彼らは、私が誰もトンネルに入れないようにという命令を下したのは金銭欲によるものだと考えていたのです。一方、最高位の身分の者(あらゆる貴族階級を含む)の多くが、トンネルを一目見させてくれと私に直接申し出てきました。
あなたのトンネル(もしトンネルがあると仮定します)では、1分間に1マイルの速度で非常に安全に人を輸送できます。また、このような斬新な方法によって首都の近くでそのような速度が達成されれば、何千人もの人が好奇心からトンネルを訪れ、自転車で通るようになるはずです。したがって、トンネルを敷設するのにかかる費用のかなりの部分がこの資金源から回収されると予想されます。最終的には、トンネルを建設する鉄骨の費用を賄うのに十分な金額になると私は大胆に言えます。
テムズトンネルは、仮に完成しなかったとしても、今後何年もの間、トンネルを訪れる人々から受け取った収入の平均である年間1200ポンドの収入をもたらすでしょう。そして、適切な対策を講じれば、最終的には、この収入源だけで、私が提案するトンネルを建設する鉄骨を覆う以上の収入が得られるだろうと私は確信しています。
グリニッジ鉄道会社の案内状には、次のような一節がある。「さらに、ロンドン、ウェストミンスター、および自治区の人口が約 150 万人であり、首都の周囲 40 マイルから 50 マイルの範囲内にある周辺の町や村の人口はそのほぼ 2 倍であること、そして、つまり、毎年ロンドンを訪れる人の総数が 500 万人を超えることを考慮すると、往復でわずか 1 シリングと仮定すると、往復で 200 万人が単なる好奇心から同じことを満足させると予想するのは不合理ではない。しかし、もしそうであれば、往復だけで 10 万ポンドの収益が得られることになる。」
さて、私の斬新な提案によって掻き立てられた好奇心が 、グリニッジ鉄道会社が同じ財源から彼らの懐に入ると見積もった金額の 4 分の 1 しか生み出さないと仮定すると、古い輸送手段が掻き立てるであろうより大きな好奇心よりも十分に優位になると思うので、トンネルを構成する鉄のコストをこの財源から返済できるという私の考えは、過度なものではないと考えられるだろうと信じている。
テムズトンネルではむき出しのアーチ以外何も見られませんが、こちらにはトンネル自体と世界最大の空気ポンプなどがあり、時速60マイル以上の速度で往復します。
トンネル内の日光不足から生じるであろう反対意見も、事実上は反対意見とはならないだろう。100トンの荷物を運ぶのに必要な疲労と圧力はごくわずかである。しかし、トンネル建設によって得られる利点、例えば用地の安さ、土地所有者や占有者からの反対の回避といった利点は、56ページトンネルを地下に掘れば、トンネルの全長に渡って採光窓を設けることができる。ブライトンで私が建設したトンネルでは、普通の薄いガラスの窓から採光する。強力な板ガラスは必要ない。実際、可能性として、トンネルの上部は全長に渡って(温室の屋根のように)一つの連続した窓にすることもできる。しかし、たとえそうしたとしても、冬季は24時間のうち16時間は人工照明が必要となる。トンネルは全長に渡ってガス灯を設置することもできるし、このように不必要に光を無駄にする代わりに、各車両の前後に照明を設置することもできる。トンネルが地下にあると真夜中のように暗くなるという反対意見は、テムズトンネルが完成すれば、ロンドン橋を渡った方がトンネルを通るよりも良いという反対意見と同じくらい深刻なものではない。なぜなら、橋の上では自然光が得られるが、トンネル内では人工照明が必要になるからである。
確かに、この交通手段では「田園風景」は望めない。しかし、その目的は安全、迅速、経済性という三つの点で旅の完成度を高めることにある。リバプール・マンチェスター鉄道の比較的低い料金でさえ、乗客が道路に巻き込まれる速度のせいで、道路脇の物体をはっきりと見ることができない。また、トンネル内でははるかに高速な移動が可能であるため、通過する物体を見ようとすると、まるで子供が馬車の窓から身を乗り出して地面を見るような効果が得られる。したがって、 「田園風景」という点では、トンネルの外側ではなく内側で移動しても実質的な損失は生じない。仮に損失があったとしても、時間と費用の節約、そして故障、転覆、逃走、あるいは何かに衝突することに伴う危険の完全な回避が同等であれば、損失は許容されるだろう。
郵便でエディンバラまで旅行する機会があれば、私たちは、真っ暗闇の中で 2 晩 (真冬の 32 時間) を過ごすという不便さだけでなく、反対側の同乗者と事前に取り決めをしない限り「乗り換え」することさえできないほど「小屋に閉じ込められ、簡易ベッドで囲まれ、閉じ込められた」状態になるという不便さを、文句も言わず受け入れます。しかし、多くの蒸気船の客室と同じくらい大きくて快適であるだけでなく、郵便馬車よりも大きくて便利で、最も明るい光を楽しめる乗り物で行くという提案があったとき、私たちは、そのような乗り物はトンネル内を移動するため、その乗り物で行くことに同意するのは「不可能」だと主張します。トンネル内にいるという状況こそが、転覆 、衝突、逃走、故障、その他有料道路の旅で起こりうるあらゆる危険から私たちを守るだけでなく、郵便馬車で経験する窮屈さと忍耐の代わりに、蒸気船の客室の快適さと便宜を得られることを考慮しないのです。
そして、4分の1マイル、半マイル、または1マイルごとに設置されているとされているバルブは、実際にはトンネルから脱出するためのドアとなるため、「何マイルも続くトンネルに閉じ込められ、何かあったときに脱出する場所がない」という恐怖に真剣に答える必要はありません。
これらは、鉄道の代わりにトンネルを敷設することで得られるメリットの一部です。しかし、最も重要な点についてはまだ触れていません。
鉄道を敷設することが適切だと考えているからといって、一般の人々が57ページ人々がそれを利用するのが適切だと考えるならば、貴社の利益にとって極めて重要なことは、彼らにそれを利用するよう促し、エッジウェア・ロードを通るより直進的なルートではなく、貴社の路線を通るバーミンガム鉄道へのより遠回りなルートを選ばせるような誘因を彼らに提示することです。この誘因は、私が貴社にご採用いただきたいトンネルによってもたらされるでしょう。
このトンネルを通る車両は、大きさ、各乗客に与える空間、快適さ、全体的な宿泊施設の点で、私が比較できる他のどのものよりも、蒸気船の船室に似たものになる可能性がある。
私がブライトンに建設したトンネルで使用した列車の 1 つでは、20 人以上の乗客が、食料、皿、食器などが置かれたテーブルを囲んで座っていました。食料は、通常の夕食のコースに従って消費されました。そのため、長距離バスやオムニバスの旅行では考えられないような設備 (各人にソファがあることさえ) が乗客に提供されました。
また、これらの車両はサイズと構造が優れており、バネとして空気を使用できることから、その動きは、想像もできないほど柔らかく、(あらゆる衝撃を回避するという意味で)気球のような動きになります。これは、鉄道車両はもちろん、一般的な道路車両とは比べものになりません。
安全性においても、これらの輸送手段は比類なく優れています。なぜなら、故障したり、何かに衝突したり、持ち去られたり、転覆したりといった事故が起きる可能性が全くないため、この輸送手段によって危険からの完全な免責と生命と身体の確実な安全が保証されるからです。また、この安全性が確保される輸送速度は、必要と思われる数分間で移動を完了できるほど高速であるため、エッジウェア道路を通るルートよりも、時間的に好きなだけルートを短縮できます。乗客を輸送するための電力費用も、エッジウェア道路を通る長距離バスや乗合バスの20倍以上も安価であるため、この点でもさらに大きな利点があります。したがって、残っているのは、人々がエッジウェア道路を通る近道ではなく、あなたの迂回路を利用するようにするにはどうすればよいかを示すことだけです。
これを実現し、鉄道を敷設する場合に必要となる、ハイド パーク コーナーから貴社の路線まで行く人々の手間を省くために、トンネルを延長し、貴社の敷地から東に分岐させてケンジントンおよびナイツブリッジを通り、有料道路の下を通るか、(有料道路委員会による干渉や反対を一切避けるために) ケンジントンおよびナイツブリッジの裏手にある道路南側の空き地を横切る短い線路に沿って、アールズ コート レーン、グロスター ロード、グローブ レーン、ブロンプトン ロード、スローン ストリートを横切って (下、つまりずっと地下ではありますが) ウィルトン クレセントの北と東の空き地に至ることで、貴社の路線をハイド パーク コーナーまで引くことを提案します。
現時点では、ハイド パーク コーナーへの最善のルートや終点として最適な場所を指摘する準備はできていません。そのようなコースが実行可能であることを私自身が納得できるまで調査しただけです。
皆さんは、この延伸に最初は驚き、反対されるでしょう。なぜなら、トンネルを2マイル追加する費用がかかるにもかかわらず、バーミンガム鉄道の乗客から得られる収益以上のものは得られないと考えるからです。しかし、この考えは誤りです。
58ページもし、ケンジントンの西端、アールズ コート、ノース エンド、ウォルハム グリーン、ブルック グリーン、ハマースミス、ターンハム グリーン、チズウィックなどの住民が、現在その地点を通過するのに 20 分またはほぼ 30 分かかる代わりに、2、3 分で (馬車よりも安全に) 貴社のベイスンからハイド パーク コーナーまで運ばれる輸送手段が稼働していれば、住民たちは貴社の輸送手段を非常に好み、前述の 2 マイルの追加トンネルに必要な追加支出が貴社の全路線の中で最も収益性の高い部分となるでしょう。また、前述の支線により、乗客の輸送に加えて、貴社の運河からハイド パーク コーナーまで石炭やその他の物資を輸送することも可能になり、輸送費は貴社の運河から 1 トン当たり 1 ペンス未満となります。そうすれば、グロブナー運河に匹敵し、それを通じてあなた自身の運河の貿易トン数を大幅に増やすことができるでしょう。
バーミンガム・ブリストル鉄道が完成すれば、この支線によって、旅客だけでなく貨物も、両鉄道間、そして町の西部との間で、他のいかなる方法よりも安価に輸送できるようになります。これは、鉄道を敷設するだけでは実現できない利点です。また、この2マイルのトンネルを建設すれば、その費用、つまりトンネル自体の費用は1マイルあたり約5,000ポンド以下になりますので、この支線の費用は、ご予定の支出に破滅的な追加費用となることはありません。
したがって、これらの理由から、私が指摘した方法でハイドパークコーナーに向かって路線を延長することにより、人々がハイドパークコーナーからケンジントンのバス停まで乗合バス(またはその他の)所有者に料金を支払って運ぶ必要が生じないようにし、その後、バーミンガム(またはブリストル)鉄道に輸送することをお勧めします。
あなたのケースを焦点に当てると、次のようになります。あなたは輸送路の開通に多額の費用を費やしましたが、当初は十分な距離を運ばなかったため、あなたの状況が許す限りの利点をすべて享受できていません。当然のことながら、あなたは輸送路が十分な距離を運ばれることを望んでいます。もしあなたがグランド・ジャンクション運河との物資輸送路を開通させ、あなた自身の運河を延長すれば、ある程度は利点がもたらされるでしょう。そのため、あなたは長年、あなたの運河をあなたの流域とグランド・ジャンクション運河の間の高さまで延長することを検討してきました。しかし、莫大な費用がかかるため、実現には至っていません。
貴社の目的は鉄道によってより良く達成される可能性があると知り、貴社はその考えを抱きました。そして、鉄道を敷設すれば貨物だけでなく旅客も輸送できるため、可能であれば、バーミンガム鉄道とロンドン西部の間の「旅客輸送」を貴社の路線に導入したいとお考えです。
しかし、あなたの路線が町の西端から遠いこと、そしてエッジウェア道路がバーミンガム鉄道から首都のその地域へのより短く安価な交通手段を提供していることを考えると、私が指摘した理由により、あなたの鉄道敷設は確実に損失となる投機となるでしょう。
私が提案する方法は、何よりも初期費用の点では鉄道よりも安く、さらに重要な点では経常費用の点でも安価であるため、あえてご検討いただきたいと思います。また、鉄道を敷設した場合、ハイドパークコーナーからの距離が問題となる可能性も排除できるため、他のどの方法よりも検討に値するものとして、ご検討いただければ幸いです。その理由は、まず第一に、初期費用の点では他のどの輸送手段よりもはるかに安価であるからです。59ページ第二に、現在の経費の点でもさらに経済的であるからです。第三に、生命と身体に関わる点で他の輸送手段より比較にならないほど安全であることに加えて、遠回りのルートを時間の点でもエッジウェア道路による近道より速くし、料金の点でも安くするほど迅速であるからです。第四に、鉄道がもたらす収益とは別に、また鉄道がもたらす収益に加えて、重要な利益を生み出すからです。そして、鉄道を敷設するためにかかった費用のかなりの割合が戻ってくるでしょう。
鉄道の費用と経費に関する私の発言が、私自身の推計のみに基づくものであったならば、皆様には疑念を持たれるかもしれません。しかし、それを避けるため、私は議会に提出された「証拠」やその他の文書のみを引用することに注意しました。これらの証拠は、当初の費用と現在の経費が少なくとも私が述べた額と 同額になることに疑いの余地を与えませんが、それ以上にならないことを証明するものでは決してありません。
実際、それ以上になるという証明は容易であるように思われる。グレアム氏は、その鉄道に関して「リバプールとマンチェスターを結ぶ航路の貿易業者と運送業者への手紙」の中で、「しかしながら、(取締役によって事実が否定された場合に備え)1832年12月31日までの半年間の総支出が、その期間の収入に占める割合が、それ以前のどの 半年間の支出が同期間収入に占める割合よりも高いことを証明することを誓約する」と述べている。
グラハム氏はまた、「鉄道公社は『通常』と『臨時』の2つの支出勘定を別々に管理している。『通常』支出は鉄道の運営から得られる年間収益から支払われ、『臨時』支出は借入金、または株式の発行と売却によって支払われる。これは『資本勘定への追加』と呼ばれる。」と述べています。配当金に影響を与えるのは通常支出のみであり、その支出を可能な限り低く見せることが関係者全員の利益となる。そして、支出が混在したり、疑わしい場合は、その重荷を不愉快な肩に押し付ける。この「臨時支出」、いわゆる「鉄道及び工事支出」、あるいは「資本勘定」は、鉄道が開通して以来、その形成期と同様に巨額となっている。鉄道開通後最初の15ヶ月間に支出された金額は、約20万ポンドに上った。 1832年のこの勘定の支出額は明記されていないが、その年に支払われた借入金の利息は10,522ポンド10シリング6ペンスとされているが、1831年に支払われた利息はわずか5,647ポンド7シリング 6ペンスであった。
鉄道擁護派はこれに異論を唱えるかもしれないが、私は気にしない。しかし、もし彼らがこれを反証するならば、率直な調査官の精神ではなく、党派的な精神で調査する者への当然の非難を受けることを私は否定できないだろう。
皆さんが考えている普通の鉄道をこの気動鉄道に置き換えることで得られる利点について私が述べたことに対して、皆さんはこれまでそれを嘲笑と軽蔑の形でしか聞いたことがない、と反論されるかもしれません。当時の技術者がそれを非難しただけでなく、皆さんの中にも、そのようなことを提案できる人の正気を疑う人がいます。
後者の類の反対者たちについて、ブライトンの「タウンミーティング」で最初の決議案を提案する栄誉を授かったMDは、その際のスピーチの中で、「ヴァランス氏は、誰をも震え上がらせるほどの大きな困難に立ち向かわなければならなかった。彼は嘲笑され、嘲笑され、彼のシステムは、60ページ空想家で、理論的で、空想家だった。彼は荒唐無稽な計画者と呼ばれ、いや、狂人だとさえ言う者もいた。もしそうだとすれば、彼(イェーツ博士)はポローニアスと同様に「彼の狂気には方法論があった」と言わざるを得ない。そして、そのようなほのめかしに対して、彼(イェーツ博士)はハムレットの言葉を借りれば、「分別と正気をほとんど失うことのできないもの」があったと答えるだろう。
この種のほのめかしに対する私の弁明はここまでにして、あなたが相談するであろう技術者たちのより重大な反対意見に移りたいと思います。私がよく知っているように、彼らは、ブリンズリーのアーウェル川を越える運河の建設案が当時の技術者によって扱われたのと同じような方法でのみ、この提案を扱うでしょう。
もしこれが何か新しいことなら、私もそう感じるかもしれません。しかし、当時の自称エンジニアたちが、あらゆる提案において同じことを行ってきたという記録が残っているのです。そして、他者によってそれが確立され、発明者を非難し続けるのではなく、模倣することで金儲けができると気づいたのです。ですから、彼らが「不可能だ」「馬鹿げている」「考えるのも狂気だ」と叫んだことは、もはや無視して構わないでしょう。
もしテルフォード、スティーブンソン、レニー、ブルネル、あるいは他の一流の人物がこの提案を考案したなら、確かに彼らはそれにいくらかの信頼を寄せたかもしれない。しかし、無名の人物がそのようなことをするということは、それ自体が、それが 注目に値しないことを証明するのに十分である。
これらの紳士諸君に、私はこう問い返します。蒸気機関が蒸気船や機関車に応用され、機械の先駆者としても活躍したのは、誰のおかげであるでしょうか。最初の発明者であるサヴァリーは鉱夫でした。最初の改良者であるニューコメンとベイトンは、それぞれ田舎の鍛冶屋と配管工でした。そして、偉大な改良者であるワットは、数学機器メーカーでした。運河、国家的に重要な綿花機械、ガス灯原理の公共利用、鉄道輸送システム、油圧プレス、そしてその他様々な改良によって、私たちは現在の地位にまで上り詰めました。これらの改良が最初に考案された当時、土木技術者として名声を確立していた人々でしょうか。この件について、ある立場から判断を下すことができた人物の発言を聞いてみましょう。
「わが祖国を世界が称賛するほどの文明の高みにまで押し上げた手段は何であったか。それは芸術と科学の進歩である。」
「こうした改善は主に誰から生まれたのでしょうか。それは、より貧しい生活から出てきた人々です。」
リチャード・アークライト卿とは一体何者だったのか。この国の商業的繁栄の多くは彼の才能によるものであり、綿糸紡績機械の改良のおかげで、我々は綿花取引を主に自国のみに限定することができた。偉大なアークライトとは一体何者だったのか? 理髪師だった。しかし、我が国の偉大さにおけるこの分野における我々の誇り高き優位性は、理髪師ディックの独力によるものなのだ。
ファーガソンとは誰だったのか? 素朴な農夫。冬の夜は格子縞の服を着て地面に伏せ、天空を眺めていた男。そして冷たいヒースの上で数珠を並べ、ついに星座図を完成させ、先代の君主に関する知識を得た男。
「数々の重要な天文学的事実を発見したハーシェル博士とは誰だったのか? 外国の連隊の楽団でパイプとタボールを演奏していた少年だった。偉大なワットとは誰だったのか? 数学機器の製作者だった。
61ページ「エディストン灯台の建設者であり、当時の最初の技術者であったスミートンとは誰でしょうか?弁護士でした。」
「国内の交通を容易にし、我が国の商業にこれほどの力を与えた運河を築いた偉大なブリンズリーとは誰だったのか? 田舎の製粉工だった。」
「ニコルソンは船乗りだった。そして世界最高の反射望遠鏡の製作者であるラマッジは刃物職人だった。」
我が国の偉大さの多くを負っている「無名の人々」のリストの続きとして、私は尋ねます、オルガン奏者が楽器の音色を自分のものだと考えていたのと同じ正義をもって、今日のエンジニアが自分のものだと主張する発明そのものを、私たちは誰のおかげなのでしょうか?
鉄道は1世紀半もの間、私たちの間で利用されてきました。この遠い昔の鉄道は、現代の鉄道とは比べものにならないほど、同時代の火縄銃と現代の銃を比較することができないほどに、その原理は鉄道と現代の鉄道で同じように発展してきました。しかし、「この原理は、それが実現され、それが許す限り完璧に実現されれば、社会に最も重要な利益をもたらすことができるので、私はその実現と完成に身を捧げます」と明言した技術者はいないのではないでしょうか。
機関車はここ30年間、私たちの間で見かけるようになりました。しかし、当時の技術者たちは、鉄道の利点と同様に、機関車の利点も認識し、活用していませんでした。しかし、様々な事業に携わる人々の洞察力と才能が、それぞれの業種のニーズに合わせて鉄道と機関車を改良し、後者が鉄道の上を時速5マイルから11マイルの速度で定常走行できるようになると、私たちの技術者たちが登場し、両方の発明を自らの発明であると主張し、科学の限界を広げ、人間が最も速い動物を追い越し、ほとんど風と競争できるようになったと自称しました。
そして最後に、私は尋ねます。現代のあらゆる技術者が数学的に証明されているだけでなく、実際に証明された「不可能」であると宣言していたものが、コロンブスにとって卵を立てることと同じくらい完全に、そして簡単に実行可能であることが、素人の知覚によって示された最新の重要な発見は、誰のおかげなのでしょうか。
島には全長約 3,000 マイルの運河があり、その喫水は一般道路の 20 倍も速く、「損耗」も同様に少ないため、運河が最初に開通して以来、人々が運河を利用して各地を移動したり、物資を輸送したりできるように、運河の輸送速度を上げることが重要な目的となってきました。
このことは、鉄道の高速化により、旅客輸送と貨物輸送を組み合わせることができると判明したときに、さらに重要になった。そして、1825 年に運河関係者に、郵便馬車や曲がりくねった道路の郵便馬車と同じ速度で運河を輸送でき、喫水費用も 10 分の 1 で済む方法を発見したと報告した技術者がいれば、この方法の採用について彼らと交渉し、10 万ポンド以上の収入を得ることができたであろうと私は断言できる。
しかし、当時の技術者たちは、運河関係者に、この件に関して何かできると伝えるどころか、一様に絶望を説き、数学的な証明によって、運河を移動する物体に対する流体の抵抗によって、62ページそれらは速度の二乗に比例して増加し、運河に沿った輸送の速さは、石炭運搬船がカッターのように風上に向かうのと同じくらい不可能であった。
確かに彼らは、蒸気機関によって、河川を航行する蒸気船と同等の速さで運河を航行する船舶を増やせるほどの動力が得られると認めていた。しかし、彼らは、 そのような急速な動きは避けられない波浪を発生させるため、運河の堤防はたちまち浸食され、もし急速輸送を行おうとすれば運河の破壊は避けられないと主張した。したがって、蒸気は過去20年以上にわたり我が国の河川の動力源として利用されてきたものの、実験的な用途を除いて、我が国の運河において同様の目的に使用されたことは一度もない。
これらの結果、運河関係者の要望に応えることは全くできませんでした。1832年6月29日、貴族院委員会でバーミンガム鉄道に関する証言が提出された際、ロンドンとバーミンガムを結ぶ最速の運河輸送手段は何かという質問に対し、「フライボートは最短ルートを通り、3日3晩かかります」と回答されています。この「最短ルート」は152.5マイルであるため、「フライボート」による運河輸送の最速速度は時速2 1/8マイル未満だったようです。一方、「スローボートはどのくらいの時間を要しますか?」という質問に対しては、「約6~7日間です。夜間に航行することはめったにありません」と回答されています。
運河関係者側のこの絶望的な状況と、現代の技術者全員が「不可能だ」と一斉に叫ぶ中、ある民間人(ジョンストン キャッスルのウィリアム ヒューストン氏)は、急速な動きによって平らな石を水面を滑らせることができるのと同様に(少年たちが「アヒルとアヒルを作る」と呼んでいる遊びをするときのように)、運河で適切に建造されたボートを急速な動きで動かすと、水面を滑らせることができるだけでなく、技術者たちが運河の土手に致命的であるのと同じくらい避けられないと宣言した波を避けることができ 、しかもボートを水中に引っ張るよりもはるかに簡単にできるのではないかという考えに感銘を受けました。
この考えを実際に実行してみると、ヒューストン氏は予想通りの結果を得た。その結果、ペイズリー・アンド・アードロッサン運河での実際の日常的な実践によって、機関車(20馬力から30馬力)よりも多くの乗客を乗せた船が、リバプール・アンド・マンチェスター鉄道を時速15マイルから20マイルの速度で牽引していることが実証された。[62]ジョンストンからグラスゴーまで、馬2頭だけで10マイル/時の速度で牽引され、最高時速15マイルの速度が達成された。「そしてこの速度は牽引の労力によって制限されたのではなく、馬のスピード力によって制限されたのです。」
言い換えれば、今日の技術者全員が絶対に不可能であると断言し、実証してきたことが、今ではペイズリー・アードロッサン運河で、定期的な旅客輸送事業として、毎日数回、継続的に行われているのです。
そして、この輸送料金は「リバプール鉄道の客車の運賃の半分と3分の1に過ぎないが、利益は所有者に運河の船の数を4倍に増やさせるほどである」。一方、乗客は、 63ページ鉄道の「二等車」のように天候にさらされる客船では、デッキで運動するか、客船の長い客室に座るかのどちらかになります。
この迅速な運河輸送方法が広く採用されるにつれ、一民間紳士のこの単純な発想は、現代のあらゆる工学技術を凌駕するだけでなく、約3,000マイルに及ぶ水路の王国をも手に入れた。それは、まるで魔法の杖の一振りで、荷馬車以上の速度が出せない重く泥だらけの田舎道の低価値から、単に郵便馬車や郵便馬車の速度で人を輸送できる最良の有料道路の価値へと引き上げられただけでなく、2頭の馬が(そして毎日)100人を牽引できるルートの価値を高め、(私の理解では)最良の郵便馬車道路で4頭が16人を牽引するのと同じ速さで、そして(私の理解では)より楽に牽引できるルートの価値を高めたのだ。しかも、車両の損耗は道路の馬車に比べて20分の1以下である。その利点は、その金銭的価値を次のように表現するだけでは不十分である。同じ力で同じ仕事をでき、同じわずかな消耗と経常経費でできる道路を作るのに、1マイルあたり3万ポンド以上もかかる。当時の技術者が科学的権威の点では「無名」と評したであろう一民間人の単純な考えが、同じ長さの、同じ通行量で、同じくらい摩耗が少なく、我々にとってほとんど消耗のない道路を作るのに、1億ポンド以上もかかったであろうものを国にもたらしたのだ。
しかし、これらの紳士たちは絶対確実だと尊敬されており、あたかも全知であるかのように、彼らが「不可能」と断言したいものに対して激しい非難を浴びせることが許されている。
現在ジョンストンとグラスゴーの間を毎日(時速 10 マイルの速度で)運航している客船の実際の料金は、最初の客室では 1 人あたり 1 マイルにつき 1 ペンス、2 番目の客室では 1 人あたり 1 マイルにつき 3 ファージングです。
これらの料金が有料道路の運賃よりどれほど安いかは、言うまでもない。私の主張は、我が国の運河が、馬が通行可能な最高料金で旅客を運ぶルートとしてずっと利用できたはずなのに、この75年間、荷馬車料金で貨物を運ぶルートに過ぎなかったという事実は、当時の技術者たちが、自分たちは完全に理解していると主張していた主題について全く知らなかったことを証明しているということである。同様に、彼らが私が持ち出したと嘲笑し非難した提案のメリットについても、彼らは同様に無知なのかもしれない。そして、まさに彼らの言葉通り、彼らは、運河沿いで郵便馬車料金や郵便料金で輸送することが「不可能」であると実証したのである。
さて、今日の技術者たちは、一民間人の思いつきで(まるで魔法の杖の一振りのように)3000マイルの運河を所有し、その運河を時速10~15マイルの速度で輸送することを(まるで魔法の杖の一振りで)可能にした。費用は10分の1、道路の損耗は10分の1以下で、そのルートでは時速2~3マイル以上の速度は達成できないことが実証された後だった。そして、運河関係者は、この実証の結果、10~15マイルの速度で輸送することで市民から受け取ることができたはずの何百万ドルもの資金を、彼ら(運河関係者)が失うことになったことに、深く感謝しなければならない。64ページ運河が我が国で稼働してから75年、たった1時間しか経っていない。このように技術者たちが国民の感謝を受けるに値するのと同様に、駅馬車の御者が坂の最初の部分を「揺り動かして」登るという運動の法則を、それが許す有料道路の改良には役立たないまま放置してきたやり方に対しても、彼らは感謝を受けるに値する。そして、その改良は、先ほど述べたヒューストン氏の「アイデア」ほど金銭的価値はないが、それでも非常に重要である。
この法則そのものは「山のように古い」ものであり、坂の麓に差し掛かる駅馬車の御者達がこの法則を利用したことはそれほど古いものではないが、もしこれらの道路を設計した技術者達が、この法則を利用していたならば、我が国の有料道路の配置に有利な変更を指摘できるほど古いものであった。
33ページの表によれば、車両が時速 2¾ マイルの速度で水平移動している場合、その運動量は (そこに記載されている状況下では) 垂直の高さ 3 インチまで上昇します。一方、運動速度が時速 2¾ マイルの 2 倍、4 倍 (つまり 5½ マイル、11 マイル) の場合、運動量はそれぞれ 1 フィート、4 フィートまで上昇します。次の表は、速度の中間マイルごとに上昇する高度を示しています。
下記の速度で水平方向に移動する物体。その運動は、角状上昇または円状上昇によって水平方向から上昇方向に変化します。
モーメントがあり、(摩擦が打ち消されて)それらの速度が達成されたレベルより上の下記の高さまで上昇します。上昇率や上昇角度はどのようなものであっても構いません。
時速マイル。
足。
インチ。
3
0
3.5
4
0
6⅜
5
0
10
6
1
2⅜
7
1
7⅝
8
2
1⅝
9
2
8½
10
3
4
11
4
0
12
4
9⅝
13
5
7¾
14
6
6⅝
15
7
6¼
16
8
6⅝
17
9
7⅞
18
10
9⅞
19
12
0⅝
20
13
4½
時速6マイルの速度は、どんな車両でも垂直の高さ1フィート以上の上り坂を乗り越えるのに十分な運動量を与えることができるので、上り坂の角度は65ページあるいは勾配の速さがどうであろうと、時速 6 マイルで走行するすべての車両にとって道路全体が実質的に水平になるようにするには、下の線のように、間に 1 フィートの高さの急勾配を設けて、交互に短い高さで有料道路を敷設するだけで十分でした。なぜなら、馬の 継続的な牽引により、登坂中の車輪と車軸の摩擦が克服され、中和され、(その反作用に関連して)消滅するため、その速度によってもたらされる運動量により、馬車は自ら上昇し、 馬の側に余分な力をかけることなく、登坂を乗り越えることができるだろうからである。一方、駅馬車のやり方を真似して、時速 6 マイルで走る車両の馬が、車輪が実際に坂に接触する数ヤード前に、時速 12 マイルの速度で加速し、登坂開始時に車両に時速 12 マイルの速度を与えると仮定すると、この速度によってもたらされる運動量により、車両は 1 フィートではなく 4 フィート 9 インチ垂直に上昇することになるので、道路は交互にレベルと 4 フィートの坂を敷設することができるであろう。
この原理が適用される場合、時速2~3マイル以下の荷馬車が通行できるように、道路幅の半分は通常通り残しておかなければならないのは事実である。しかし、時速2マイルという低速でも1⅝インチの坂を越えられるだけの推進力が得られるため、荷馬車専用の道路の半分でもこの原理をある程度活用できる可能性がある。なぜなら、1.5インチ以下の坂であれば、時速2マイル以下の車両でも越えられるからである。
しかし、道路の荷馬車が通る半分を通常の配置のままにしておけば、いわばすべての丘や上り坂をなくし、すべての道路を時速 6 マイルで走行するすべての車両にとって (実質的に) 平坦にできるという利点があり、道路の開削を指揮した技術者がそのように設計していたならば、道路の形状を変更する提案にかかる費用を十分に回収できたかもしれない。一方、上り坂に到達する直前に馬を疾走させることで時速 16 マイルの速度を達成できると仮定すると 、平坦部と上り坂はそれぞれ 4 フィートではなく 8 フィートの段階に設計できるだろう。
しかし、これらの提案された標高がどのようなものであろうと、(事実上)すべての丘や高台を取り除き、国中の道路を平坦にするという利点が得られるでしょう。これは、道路の形状を変えるだけの十分な見返りとなるかもしれません。そして、全知の技術者にとっても注目に値しないものではなかったと思います。彼らが鉄道や有料道路への適用に関してこの運動の法則をどれほど無視し、軽視してきたかは、彼らが全員、運河による高速輸送の実現可能性を理解していたのと同じくらい、その利点も理解していたことを証明しています。そして、今あなたに話しかける栄誉を授かったこの人物が、自分たちが全知であると考えているにもかかわらず、その輸送方法のメリットも理解していたのと同じです。そして、彼らがこれまで証明してきたように、その非難と拒絶に関しては全能である。
しかしながら、もし私が、これらの紳士たちの有能さを以下の基準で判断して非難する人に出会う幸運に恵まれたなら、彼らの決定に対する私の控訴は好意的に受け止められるだろうと信じるほかありません。
66ページこの質問は、技術的な側面を除けば、次の 3 つの考慮事項に帰着します。
まず、原理の実現に必要な鉄製の(あるいは他の種類の)トンネルを建設できるだろうか? 第二に、トンネルから必要な速度で排気できるほど大きな空気ポンプを建設できるだろうか? そして第三に、これらの空気ポンプを動かすのに十分な出力の蒸気機関を製造できるだろうか?
さて、直径(例えば)12フィートを超えないあらゆるサイズのトンネルを作る能力が我々にあること、また、そのようなトンネルを鋳造するための個々のセグメントまたはピースを、それぞれ10〜15フィートの円筒形の「長さ」に成形して、(現時点では)ガス本管が敷設され結合されているのと同じように敷設して接続できることを否定する人は誰もいないので(誰もこれを否定しないので)、空気ポンプに関する2番目の質問に最初に答えなければならない。
1827 年、イギリスには 284 基の製錬炉があり、その年に生産された鉄の量は 690,000 トンでした。
溶鉱炉にとって、溶鉱炉で精錬される鉄石にとってフラックスが不可欠なのと同様に、送風装置は不可欠な付属装置である。したがって、7年前には、(1台の送風装置を複数の炉に使用できるという例外はあるものの)炉内に空気流を送り込み、必要な火力にまで火力を高めるための空気圧装置が284セットあったことになる。これらの装置は、かつては大型の一般的なふいごから、様々な「水送風」まで、様々な形状をしていた。しかし、現在ではこれらの送風装置はすべて、いわゆる「吹き出しシリンダー」に比べて劣っていることが判明しており、溶鉱炉を建設する者は、この後者の装置以外の方法で火力を高めることを考えることはない。
これらの「吹き込みシリンダー」はすべて大型の空気ポンプです。一般的な空気ポンプとの唯一の違いは、真鍮ではなく鉄製であること、作動する容器から空気を排出するのではなく、容器内に空気を吹き込むようにバルブが配置されていること、そして、アントワープの要塞の最近の縮小の際に使用された「モンスターモルタル」が少年の6ペンス大砲よりも大きいのと同じくらい、一般的な空気ポンプよりもはるかに大きいことです。
私が見たこの種の空気ポンプの中で最大のものは、直径9フィート、高さは同等かそれ以上でした。ただし、ある鋳鉄工は、直径11フィートのものを鋳造したことがあると言っていました。そして、必要な鋳型や穴あけなどの装置を準備するだけで、例えば12フィートを超えない任意の数の、任意の直径の空気ポンプを好きなだけ作ることができることは疑いの余地がありません。直径が11.3フィートだとすると、面積は100平方フィートになります。そして、ピストンの速度が蒸気機関のピストンの平均速度の半分だとすると、これらの空気ポンプはそれぞれ毎分11,000立方フィート(約70,000ガロン)の空気を通過させます。この空気は、バルブの配置に応じて、あらゆるものから引き出されたり、あらゆるものに押し込まれたりします。
直径 8 フィートのトンネルから空気を排出するために使用されるこのようなポンプのそれぞれは、トンネル内に 2 マイル半の速度で移動する流れを生成します。一方、そのピストンが一般的な蒸気機関のピストンと同じ速度で移動すると仮定すると、この流れはトンネルを時速 5 マイルの速度で通過します。
したがって、トンネルに沿って空気を望みの速度で流すためには、ポンプのサイズと数を適切に調整するだけで十分であることは明らかである。そして、私たちは毎日、このような空気ポンプを約300台(それほど大きくはないが)稼働させている。67ページこれらの「不可能主義者」たちが、その背後に身を隠すふりをすることができる避難所は、あと一つしか残っていない。
ボウルトン・アンド・ワット社がソーホーの工場に最初の蒸気機関を製作したのは、1780年頃のことでした。これは、蒸気機関を求める人々のための見本でした。現在私たちが所有している正確な台数を把握する方法はありません。しかし、私が引用したイギリスには1万5000台の蒸気機関が存在し、その平均出力は25馬力だったとされています。
もしこれを受け入れるならば、1831年に我々の間で稼働していた「馬力」の総量は、37万5000頭の馬に相当します。そして、これをデュパン氏が1824年に推定した20万頭の馬にまで下げる必要があるとしても、我々の目的には十分な総量が残ります。1790年にはマンチェスターに蒸気機関が1台もなかった のに、現在では300台近くあるとすれば、現在英国中に点在する数千台の蒸気機関の大部分は、過去30年以内に製造されたと考えて間違いないでしょう。つまり、過去何年もの間、我々は年間1万馬力に相当する速度で蒸気機関を製造してきたと推測できるのです。
しかし、これらの事実は王国で発行されているすべての新聞のコピーを入手するのと同じくらい簡単に検証でき、これらのエンジンの中には300馬力、500馬力、あるいは(46ページに引用されているように)1000馬力にも匹敵するほど巨大なものもあるにもかかわらず、これらの「不可能論者」たちは、トンネルから空気を送り出すために必要な空気ポンプを動かすのに十分な電力を得ることはできないと主張する。ちょうど20年前、彼らが蒸気を使って海を渡ることも、ガスを使って街を照らすこともできないと言ったのと同じだ。
チャタム卿が、検討中の遠征のために特定の海軍力を特定の日までに準備し、任務の性質上必要な場合は決定次第速やかに派遣するよう要求したことに対し、当時の海軍大臣は、この件に関して両省間で交わされた数通の覚書(またはメッセージ)の結論として、「それは不可能であるため、行うことはできない」と述べた。大臣は「私から大臣に伝えてください。国家の任務上、 遠征隊を直ちに派遣する必要があります。もし大臣が、職務上命令する王国の海軍部隊と、輸送船を雇うことで指揮する商船隊を擁しているにもかかわらず、不可能と判断して遠征隊の出発を遅らせるならば、 私は彼を弾劾します」と述べた。この代替案により、「不可能」は消え、遠征隊は出航した。
さて、ここで述べた原理を重要な意味で一般に公開するために必要な手段がすべて存在することに関連して私が挙げた事実は、機械科学を公共サービスに実際的に応用することに専念している専門職の紳士たちが、第一海軍大臣が言及した遠征の海軍部分を準備することと同じくらい容易に実行できることを、この 7 年間「不可能」であると主張してきたことを証明しているので、大臣が要求した時期に遠征が出航していなかったら第一海軍大臣が国家に対して行ったのと同様に、彼らが実際的な科学の大義に対する裏切り者として弾劾されるべきでない理由を明らかにするのは彼ら自身に任せます。
運動量の影響に関する前述の記述の真実性を証明するために必要な計算を苦労して行う人にとっては、68ページそれを証明する出来事は一つもありません。しかし、その手間をかけたくないという方は、これらの記述の正確さを実際に証明する、よく見られる状況を思い出してください。
道路の地殻が特定の粘着状態にある場合、走行中に車輪の圧力によって土の粒子が地面に付着して浮き上がり、車輪のタイヤにくっつくのが頻繁に見られます。
しかしながら、これらの土粒子の付着は、車輪の回転によってもたらされる遠心力によってすぐに破壊され、車輪から外れて他の力が働くようになると、付着していた車輪の部分の位置に応じてさまざまな方向に投射され、車輪から離れる瞬間になります。
そのうちのいくつかは車輪の頂上まで運ばれて前方に飛んでいきますが、大部分は車軸の高さあたりで車輪を離れ、垂直に突き出て、車両の窓のそばで、まるで太陽光線の中の塵のように上下に揺れているのが見られます。
これまで、こうした物体の上昇と下降は、おそらく、我々の目的に役立つような原理を示すものとしては見なされずに観察されてきたのかもしれない。しかし、実際には、車輪の回転速度によってもたらされる運動量によって、物体は車輪から飛び出した地点から垂直に3~4フィートの高さまで上昇する。そして、この速度は車両が地面を踏み越える速度と正確に一致するため、運動力の継続によって摩擦が相殺効果として消滅すれば、車両自体は、あらゆる上昇率の傾斜面でも、物体が車輪から飛び出した瞬間に付着していた部分の位置から上昇した高さまで上昇するという、疑う余地のない証拠となる。
しかし、運動量に関するこの問題は置いておいて、蒸気機関と空気ポンプの問題に戻りましょう。
空気は、与えられた衝撃を中和または吸収する性質があり、おそらく自然が提供してくれる他のどんな重い媒体よりも、その衝撃をわずかに中和または吸収するだけなので、トンネルから空気を排出する空気ポンプで稼働する蒸気機関の力を、トンネル内の乗り物に及ぼすことができるかもしれない。しかも、その場合も、蒸気機関のエネルギーが克服できないほど減少することなく、乗り物に及ぼすことができるかもしれない。その結果、最初は可能だとは考えられなかった効果が生み出される。
明らかに、空気ポンプを動かすエンジン(それぞれ数百馬力相当)の力は、一台、あるいは複数の車両を動かすのに必要ありません。では、余剰電力はどうなるのでしょうか?41ページで述べられているように、空気の摩擦を克服する際に失われるのでしょうか?それとも、車両の移動速度を上げるために働くのでしょうか?もしそうなら、私たちが輸送される速度は、現在の移動速度の何倍になるのでしょうか?そして、この点において到達できる限界はどこでしょうか?
空気が真空中に時速約1,000マイルの速度で流れ込むことはよく知られています。私たちがそのような速度で運ばれることは予想されていませんし、真空に置かれることも想定されていません。しかし、このほとんど想像を絶する速度と、一般的に「真空」という言葉で表現されるものは、考察の対象と非常に密接に結びついており、それらについて言及せざるを得ません。それらは、たとえ有害であろうと、そしてこの命題に対する私たちの先入観や偏見を強く揺さぶるであろうと、です。
69ページ前述のようなトンネルを敷設し、その中に任意の距離の鉄道を敷設する能力が我々にあることは否定できない。また、トンネルを構成する個々の「長さ」や円筒を、接合部を真空に対して完全に気密にするように接続することは我々の力では不可能かもしれないが、ここで想定している目的に必要な些細な排気度を考慮すると、すべての接合部を非常に簡単に「気密」にすることができる。排気度が、私が知る公共企業の本管にガスが押し込まれる圧力に等しいと仮定すると、直径 8 フィートのトンネルでは、空気がどのような速度で排出されても、100 トンを超える荷物を運ぶことができるからである。したがって、このトンネルを自由に延長する力があるということと同じく確実なのは、前述のような空気ポンプをいくつでも製作し作動させる力によって、現在の速度をはるかに超える速度でトンネルから空気を排出し、その結果、空気をトンネルに流すことができるということである。そのため、私たちの先入観や偏見により、この提案は不可能かつ不合理であるとみなしてしまうのである。
この命題にとって致命的だと最初に思わせる状況の一つは、空気中を高速で運ばれた場合、誰もが呼吸ができなくなると感じていることです。しかし、少し考えてみれば、この反論は今回のケースには全く当てはまらないことが分かります。私たちが空気中を高速で運ばれるのではなく、私たちが最初に高速で動かした空気に、私たちも一緒に、空気と同じ速さで運ばれるようにすることが提案されているのです。これは 、空気を通り抜けたり、空気に逆らって接触したりするのとは全く異なる状態であるため、私たちが想定している反論はこのケースには当てはまりません。
しかし、事実を述べることが、この問題を解決する最良の方法となるでしょう。そのために、我々の飛行士たちの経験に言及します。彼らは上昇した高度において、空気の希薄さのために時折不便を感じたことはありましたが、時速70マイル、80マイル、そしてある時には160マイルという速度で運ばれたにもかかわらず、地表を高速で運ばれたために自由に呼吸できないと訴える声は一度も聞いたことがありません。なぜでしょうか?それは、運動の原因となったものが彼らと共に移動したからです。ルナルディは、イギリスで初めて行われた上昇の記録の中でこう述べています。「私は機械の動きを少しも感じませんでした。自分が速いのか遅いのか、上昇しているのか下降しているのか、揺れているのか静かなのか、私は地上の物体が現れたり消えたりするだけでした。」したがって、彼らは移動速度が速かったにもかかわらず、まるで静寂の中にいるように感じた。さて、提案されているトンネルで運ばれる人々の呼吸の感覚も、全く同じであろう。空気は運動の原因である以上、少なくとも彼らを動かしたのと同じ速度で流れ、彼らがいた場所に必ず存在する。したがって、運動速度がどうであろうと、それを体験した人々の感覚は、完全に静寂の中にいるという感覚を証明しなければならない。
トンネルから空気を抜き取り、真空という言葉(実際には当てはまらないが)でしかその概念を伝えられないものを作り出す効果に関して、私たちが最初に思いつく反対意見も、全く説得力がない。トンネルから排出される空気の量は、気圧計を大気にさらされている気圧計よりも2インチ低く下げるほどには到底及ばないだろう。そのため、たとえ大気にさらされたとしても、何の不便も感じられないだろう。[69] しかし、私たちは70ページネズミをエアポンプの受圧器の下に置き、その後排気するという残酷な実験を目撃した人々が、その小さな動物が受ける苦しみを目の当たりにしないのと同じように、彼らは決してそれにさらされることはないだろう。見る者と、装置の影響を感じる哀れな生き物との間には、受圧器の側面がある。そして、排気、あるいはむしろ密度の差が生じるトンネル部分と、車両内の乗客との間には、車両の端がある。したがって、彼らの近くには(私たちが想定する)快適であるよりも希薄な大気があるとしても、彼らが実際にいる 大気は、一般の空気と同じだろう。したがって、この点に関しては不便を感じることはない。
同様に、私たちが採用しているアイデア、すなわち、車両の端部をトンネル内部に適合させてピストンとして機能させ、空気の通過を阻止することは、空気が本来もたらすはずの利点をすべて失わせるほどの摩擦を発生させずには不可能であるというアイデアも、支持できない。
ブライトンにトンネルを建設した際に使用した最後の車両では、車両のピストン部分とトンネルの間には、全周に1.5インチ以上の空間が確保されており、空気はそこを自由に流れていました。しかし、この「風圧」、つまり漏れは、総計で3平方フィートの開口部に等しいにもかかわらず、空気ポンプの刺激で車両が前方に跳ね上がるのを妨げませんでした。その速さには驚きました。また、ポンプから排出される膨大な空気量に比べて、通過する空気量が少ないため、ポンプの効果にわずかな減少も感じられませんでした。
ブライトン委員会がそのトンネルを通行した際、委員の一人が山岳気圧計を持参しました。これは、車両を動かすのに必要な「真空」、つまり排気の程度を測るためでした。この気圧計は「真空」を発生させる場所に吊り下げられ、バーニヤで高精度に調整されました。しかし、驚いたことに、排気の程度は気圧計の値を少しも下げるには不十分でした。このことに気付いていた私は、事前にアルコール度数計を用意し、そのうちの一つを車両の端に固定しました。しかし、このアルコール度数計は気圧計の約15倍の感度を持っていたにもかかわらず、目視できるほどには変化しませんでした。それが示す「真空」の量は、1平方インチあたり約10グレイン、つまり真空の1万分の1にも満たないほどでした。
車両のピストン端を通過する空気の量は 、たとえ非常に高速で重い荷物を積載して移動している場合でも、全く問題にはなりません。ブリストルや南ウェールズ方面の路線に適した直径のトンネルでは、100トンの荷物を移動させるのに必要な圧力は1平方インチあたり約100グレイン(約100g/平方インチ)以下です。この場合、空気は車両のピストン端を毎秒約30フィート(約9.3メートル)の速度で通過します。したがって、車両のピストン端とトンネル内部をブライトンで行われた調整以上に調整したとしても、車両が停止している場合でも、毎秒90立方フィート(約90立方フィート)の空気しか通過しません。これは、私がそこで使用した空気ポンプが同時間内に排出できる量のわずか10分の1に過ぎません。一方、ブリストル線やサウスウェールズ線のような路線では、排気装置が同じ期間に消費する電力の100分の1にも満たない。したがって、それによって失われる電力は100分の1にも満たない。そして、この100分の1ですら、1000分の1にまで簡単に減らすことができる。ブライトンのトンネルでは、車両のピストン端とピストンの間に残された空間は、意図的に 1.5インチの幅に設定されている。これは、実際の証拠によって、鉄道技術者が主張したその反対意見がいかに重要でなかったかを示すためである。71ページ最高の名前と評判は、どんなトンネルでもどんな車両の動きにも必ず致命的となることを 私に確信させました。
そして、車両は停止するのではなく前進するため、速度を与えると同時に荷物を移動させるために必要な圧力から生じる動力損失は、荷物のみを移動させるために必要な圧力から生じる動力損失と同様に重要ではなくなる。
このようなごくわずかな圧力で実用的な効果が得られ、また車両の「ピストン」部分をトンネルに合わせて調整し、この「風圧」または漏れを、私がブライトンのトンネルで意図的に引き起こした量の 100 分の 1 以下に抑えることが十分に可能であるならば、車両の周囲を大量の空気が流れるのを防ぐことも、トンネルを構成する「長さ」部分を接合部を気密にすることも、困難ではないだろう。
そして、エンジニアが提起する異議には、同様に満足のいく方法で回答できないものはないので、それらに対する追加の回答であなたを煩わせる必要はありません。
リバプール・マンチェスター鉄道で機関車競技が行われてから4年が経ちました。ケンジントン運河の所有者は、おそらくその競技には誰もいなかったでしょう。しかし、新聞に掲載された記事から、まるであなたが実際に見たかのように、皆がその事実を確信していた可能性も同じくらいあります。さて、私はあなたの感覚から得られる証拠ほどの確信は得られませんが、ブライトンの公的機関や記録を参照することで、その競技に関して公的な情報機関が示したよりも強力な証拠を提示することができます。そうすれば、私が競技中に機関車が運んだのと同じように、一定数のブライトンの住民を運んでいたかどうかを知ることができます。ブース財務大臣は著書『リバプール・マンチェスター鉄道報告書』の中で、「規定の距離は、鉄道の事情により、1マイル4分の3の平面を往復して運ばなければならなかったと理解すべきである」と述べています。確かに、私はあの紳士たちを機関車が行くところまで運んだわけではありません。そもそも、そうする必要もなかったのです。もし必要であれば、機関車が線路を行き来する限り、彼らは私のトンネル内を行き来し続けることができたでしょう。しかし、客車の動きに何のトリックもなく、本当に空気によって動かされていることを確信した彼らは、トンネルを長くすれば機関車が通れる距離と同じだけ客車を移動させることができると確信するために必要なことはすべて見届けたので、乗るのをやめました。「なぜなら」と、私が引用したブライトン・ヘラルド紙の編集者が同紙から抜粋したように、「彼らは、私たちが呼吸する目に見えず触れることのできない媒体が、私たちをある場所から別の場所へ移動させる安全で迅速な手段になるかもしれないと確信しすぎて、乗ることに飽きてしまったからです。」
あなたが計画している路線全体にガス管を敷設することがあなたの利益のために必要であるならば、あなたが雇う技術者に尋ねることは、そのような長さのパイプをガスが通過するかどうかではなく(それは長い間確立されており、毎日使用されることをあなたは知っているので)、その費用がいくらになるかということでしょう。つまり、それは実行可能性の問題ではなく、金銭的な問題です。
ブライトンに私が建設したトンネルは直径約2.4メートルで、それに設置した空気ポンプは、時速10マイル(約16キロメートル)の人工風を吹き抜けるのに十分な大きさでした。そして、ポンプの大きさや数を2倍、3倍、4倍、…と増やしていけば、この風の吹く速度も2倍、3倍、…と増えていくはずです。
72ページガス本管の一般的なサイズは8インチです。もし「ネズミはネズミ穴を通り抜けられますか?その穴がどんなに長くても」と問われたら、あなたの答えは疑う余地がないはずです。では、私が使おうとしているものよりもはるかに効率の悪い空気圧装置を使って、5マイル、15マイル、あるいは50マイルといった短いパイプに空気を流すことができると証明されたら、なぜ…[72]空気ポンプが直径8フィートのパイプを通過させるかどうか疑問があるでしょうか。特に、パイプが大きいほど摩擦が比例して少なくなることはよく知られています。また、配管の長さが2マイル強である場合です。
私が最も精通している工事のパイプをガスが通る圧力は、1平方インチあたり1.5オンスです。私のトンネルの車両に同様の圧力をかければ、100トン以上を移動させたでしょう。あなたの配管の長さは、私が建設したトンネルの約80倍に過ぎません。また、あなたのトンネルの面積は、あなたの配管の長さの何倍もの距離をガスが運ばれる直径8インチのガス管の約150倍です。ですから、あなたの配管が私のトンネルの80倍の長さであるという理由だけで、ガスが80本のガス管を通過するかどうかという疑問が生じないのと同じように、この原理があなたの配管全体に作用するかどうかという疑問も生じません。
異なる長さのガス管を接続する接合部は容易に気密にできるのと同様に、トンネルの「長さ」と接合部も同様です。ロシアの技師長の報告書には、「必要となるであろうわずかな排気量であれば、トンネルを十分に気密にすることは、当初考えられていたよりもはるかに容易でしょう。実際、それを実現する方法は数多くあると考えています」と報告書は続けています。「そのため、実際には、私が見たいくつかの運河に流入した水を滞留させるよりも困難ではない、いや、むしろそれほど困難ではないと確信しています。」この紳士がこのように示した例に倣い、私はあなたの運河の水路から水が漏れているのを見る限り、トンネルから水が漏れたり、不適切に空気が入ったりすることは決してないと保証します。
イギリスにおける運河航行の偉大な父の当初の状況は不利なものであったが、航行可能な河川に運河を建設できると偽ったことで狂人呼ばわりした技術者たちの反対と予測を、彼は見事に覆した。今日の技術者たちが私の主張を狂気と呼ぶのと比べれば一万倍も狂っているし、彼らが私の主張を十万倍も馬鹿げていて「不可能」だと断言しているにもかかわらず、73ページ私の原則が試されたという状況が私に有利に働いた(ブリンズリーにはそれがなかった)ので、私は彼らの嘲笑や冷笑に対して、私がそれを証明した規模、つまり規模に関しては完全にあらゆる点で実際的であるという事実に対抗することができる。 長さの点では実際的とは言えなかったが、それは単に、公営企業と議会の法律に求められること、つまり実際の取引のために場所と場所の間にそれを定めることを個人で行うことは不可能だからである。
しかし、それは短かったが、ガスを初めて運んだパイプより何倍も長く、その照明器具で私たちの街を照らすことの実用性を証明するものであった。また、その長さは、蒸気航行の導入者によって建造された最初の蒸気船の動きと同じくらい決定的なものとなるほどであった。
フルトンはこう語る。「ニューヨークで最初の蒸気船を建造していたとき、世間はそれを無関心、あるいは軽蔑の目で、空想的な計画として見ていました。友人たちは確かに礼儀正しかったのですが、内気なところがありました。彼らは私の説明に辛抱強く耳を傾けてくれましたが、その表情には疑念の色が浮かんでいました。私は詩人の嘆きの真髄を味わったのです。
「沈みゆく国を救うために真実を教えるつもりだ、
皆が恐れ、誰も助けず、理解する者も少ない。」
ついに実験開始の日がやってきた。私にとってそれは、非常に試練に満ち、かつ興味深い出来事だった。私は多くの友人を船に招待し、最初の航海の成功を見届けさせた。彼らの多くは、私への個人的な敬意から同行してくれたが、明らかに彼らは乗り気ではなかった。私の勝利ではなく、屈辱の伴走者となることを恐れていたのだ。
船の進路変更の合図を送るべき時が来た。友人たちは甲板に集まっていた。彼らの間には不安と恐怖が入り混じった空気が漂っていた。彼らは沈黙し、悲しみ、そして疲れ果てていた。彼らの表情から、私はただ破滅の兆ししか感じられず、自分の努力を後悔しそうになった。合図が送られ、船は少し進んだが、やがて止まり、動かなくなった。
私の反対者が、フルトンの最初の蒸気船が最初の試験では上記の引用にある「短い距離」しか移動できなかったため、他の船を蒸気でそれ以上移動させることは不可能であることを証明できれば、長いトンネルを通る私の提案は実行不可能であるという彼らの騒動に耳を傾けるかもしれません。
それまでは、彼らの知識が、昼と夜は地球の地軸の公転によって引き起こされるというガリレオの理論に反対した最も博学な人物の知恵に匹敵する証拠であるとしか考えられない。その人物は、「では、太陽はどのようにして朝、東に戻り、いつも東から昇るのか」という質問に対して、誰にも見られていない夜に帰ったと答えた。
最後に、私にとって不利となる可能性のある状況を一つ指摘しておきます。私が引用した証拠は、6、7年前から存在していたことをご承知でしょう。では、これらの証拠が示すように、この輸送手段がこれほど高く評価されているにもかかわらず、なぜ7年間も実際に実行されず、あるいはこれらの文書が書かれた当時よりも完成に近づくこともなかったのでしょうか。
コロンブスが最初に提案した時から74ページフェルディナンドとイザベラにアメリカ大陸の発見を約束し、実際にそれを実現させるために船で出航させた後、彼は弟のバーソロミューをイングランドに派遣し、我らが七代目ヘンリーにこの提案を進言させた。ヘンリーはきっと受け入れてくれるだろうと期待していた。ヘンリーは受け入れ、後にアメリカ大陸の北半分をイングランドが占領するよりも、より強固に南半球をイングランドが占領するはずだった。しかし、バーソロミュー・コロンブスが彼に近づくことができなかった不運があり、イザベラが同意してコロンブス自身を派遣した。
アメリカの歴史家はこう書いている。「バーソロミュー・コロンブスはイギリスへの航海の途中で、不運にも海賊の手に落ちてしまった。海賊は彼をすべての財産を奪い、数年間にわたって囚人として拘留した。」コロンブスは極貧に陥り、捕虜から解放された後、国王の前に出るときに着る服を買うには、地図を描くことしか方法がなかった。
道徳的に言えば、このバーソロミュー・コロンブスの監禁と投獄と全く 同じ状況が、特許権を私から奪い取るために私が設立したにもかかわらず、私に特許権の放棄を強制することができなかったことを除けば、同様に私を妨害し、貶めました。提案の真実性を実際に証明するために私が建設したトンネルが破壊され、実用的な規模で人を運ぶ代わりに実験規模で小さな物を運ぶ以外に、それを証明するあらゆる手段を私から奪いました。
私自身に関しては、私や他人に対して行われた抑圧や不正行為の詳細を押し付けるつもりはありません。
しかし、私が主張する主題に関しては、私が徹底的な調査を求めており、あらゆる質問 に答える用意があることを全世界に知ってもらいたいと強く願っています。
その証拠として、そしてバーソロミュー・コロンブスが海賊に捕らえられても恥ずかしがる必要がないのと同じように、私が恥ずかしがる必要などないことを示すために、私が議会に提出した請願書の添付写しにご注目いただきたいと思います。19ページに抜粋のみ掲載されています。ご一読いただければ幸いです。
閣下、紳士諸君、
あなたはとても従順で、
そして最も謙虚な僕、
ジョン・ヴァランス。
75ページ付録。
「この手紙の中で見られる運動量の影響に関する観察は、バドナル氏が波状鉄道に関する彼のアイデアについて述べているほど、私の心の中では最近生まれたものではない」という最初の証拠として、私の特許の明細書では、鉄道で行われるように丘を削ったり谷を埋めたりしてトンネルの経路を平坦にすることを拒否した後、(急峻でない限り)上り下りすると述べていることを指摘します。その理由は、「こうして車両が獲得する運動量は、単に前進するだけでなく、他の方法でも有利になる」からです。
第二に、ロシアの工兵将校の報告書の「第十」で始まる段落の最後の文は、私がこの運動量の影響に関して述べたことを、その紳士が私とのやり取りから理解していたことを示唆している。
第三に、私が1827年に地方裁判所に、そして1828年の会期初めに議会に提出したブライトン・ショアハム空気鉄道の図面と断面図によれば、ショアハム港からブライトン(旧)教会の上にある丘の頂上、私が空気鉄道の終点とする予定の場所までの全長は(正確な距離は忘れたが)約180フィートであった。そのうち約150フィートは最後の半マイルで発生した。つまり、速度は約18分の1である。この上昇区間では、 これらの地点間で輸送すると見積もった10万トンの物資を運ぶための主手段として、私は運動量に頼った。
第四に、リカード氏への手紙の中で、私に対する彼の攻撃的な小冊子への返答として、あなたが21ページで述べているように、運動量(空気そのものだけでなく、乗り物自体の運動量も)が動きを変え、乗り物の停止を防ぐ上で重要な効果を全く考慮に入れずに、「これこそが、大気圧によって推進される乗り物の動きにおいて何が起こるかに関する真の哲学的説明である!」と叫んでいることに私は気づきました。
このような哲学に対して、私は自分自身と公衆の双方に正義を尽くすために抗議します。貴校の機械工学研究所で行われた講義の根拠として、
—「博学な長文と雷鳴のような響きの言葉が、周囲に響き渡る工作員たち
を 驚かせた」
それで十分だったかもしれない。しかし、世論が私を非難する基準としてこれを掲げると、私はこれを、著者が恥じるべき哲学だと断言せざるを得ない。
これらの証拠はすべて、バドナル氏が「うねりのある鉄道」のアイデアを初めて思いついたと述べている時期より数年前の日付であるため、私が「 うねりのある鉄道」の提案の結果としての勢いを利用しようと提案したことで非難されることはありません。
JSホドソン、印刷業者、クロス ストリート 15、ハットン ガーデン。
脚注。
[4a] 私は、(明らかに)50トンの積荷がある荷船が、14トンの石炭だけを積んで、あなたの運河の全長を遡上し、あなたの港に陸揚げしたことを知っています。
[4b] リバプール・マンチェスター鉄道に関する報告書の中で、ウォーカー氏は機関車用と想定される4万トンの石炭の価格を1トンあたり5シリング10ペンスと述べている。また、定置式機関車用と想定される2万5000トンの石炭の価格を1トンあたり2シリング 6ペンスとしている。
この報告書の検討において、スティーブンソン氏とロック氏は、石炭の価格を37,222 トンあたり4シリング6ペンスであると述べています。
[5] この鉄道を完成させるのに必要な資本は、当初150万ルピーと発表された。その後、200万ルピーに引き上げられた。さらに、「複線」(つまり8本の線路)を敷設できるようにするため、300万ルピーに引き上げられた。そして今では、300万ルピーで「複線」鉄道を敷設するのに十分であると発表された後、「複線」鉄道の見積費用として250万ルピーが提示されているため、その安さが称賛されている。つまり、広告に次ぐ広告で、300万ルピーで8本の線路を敷設するのに十分であると発表された後、4本の線路の費用が250万ルピーであると判明したとされているが、実際には、見積費用はわずか6分の1に削減され、300万ルピーで十分であると発表された作業は半分に削減されたのである。言い換えれば、パン全体が 3 ペンスで販売されるとあらゆる方法で宣伝された後、パンの半分に対して 2 ペンス半ペニーが請求されるのです。この 2 ペンス半ペニーにも、次のページで述べるような追加料金が発生する可能性があります。
[6] 平均幅は66フィートの半分ではないと私は信じています。また、部分的には半分よりはるかに 小さいことは、さまざまな状況によって証明されています。その1つは、次のような記述です。「鉄道事故。先週の月曜日、鉄道でトーマス・ライアンズという貧しい男性が死亡する事故が発生しました。ライアンズは鉄道会社にブレーキマンとして雇われており、バルカン機関車で牽引する小さな貨物列車で仕事をしていました。橋のすぐ近くにいたとき、彼は何らかの目的で貨車の側面から頭を突き出したところ、悲しいことに橋の支えに接触しました。かわいそうな男の頭は頬に打ち付けられましたが、死が彼の苦しみを終わらせるまで、しばらく生き延びました。」—マンチェスター・クーリエ—モーニング・ヘラルド、1831年9月27日。
[8] バドナル氏の最近の特許から判断すると、この段落は手紙の大部分と同様、1832年9月26日に予定されていたケンジントン運河会社の会議の前に書かれ、会議で発表される準備が整っていた、と述べるのが適切だろう。しかし、この会議は同月21日のタイムズ紙の広告により無期限に延期されたため、追加の機会が与えられた。ただし、この注記が言及している段落は、最初に書かれて以来、追加も変更もされていない。
[10a] 貴族院に報告された委員会の決定は、「委員会は、法案の提案者が、非常に多くの反対派の地主や所有者の土地や財産を通って提案された鉄道を強制的に通すことを正当化するような主張をしたようには見えない」というものでした。
[10b] 「ロンドン・バーミンガム鉄道は、法案の成立を求めて5万ポンドを費やしたが、法案が成立しなかったため、その金額は失われた。」
昨年9月21日にリバプールで開催されたリバプール・バーミンガム鉄道会議におけるホジソン氏の演説。
[11] 488リットル。マイルあたり、年間あたり。
[13] グラハムズの『鉄道実用論』第9章に関するウッドへの手紙、および「リバプールとマンチェスターを結ぶ航路に関する貿易業者と運河運送業者への手紙」を参照。
[14a] これはブライトンとロンドンの間のマイル数を指しており、 彼らが見たものの比較長さでした。
[14b] ルイス選出議員、ブライトンの主な地主。
[14c] 準男爵および郡の治安判事。
[14d] 牧師。
[14e] 牧師補。
[18] この「シリンダー」という言葉はトンネルを意味します。
[20] つまり、30万から40万ガロンです。
[22a] つまり直径11.3フィートです。
[22b] 現在製造されている最高の大型定置式エンジンでは、1ブッシェルの石炭で1時間あたり44頭分の馬力の仕事をこなすことができます。したがって、1時間あたり1万トンの石炭を100マイル輸送できる気流を作るには、43ブッシェルの石炭が必要になります。これは、一部の蒸気船が同じ時間に燃焼させる量の2倍にも満たない量です。
[26] 提案されているロンドン・バーミンガム鉄道は、最も狭い箇所でも幅60フィート(約18メートル)となります。ただし、レールの本数は必要本数と同数です。一方、区間によっては幅が200フィートから300フィート(約60メートルから90メートル)になります。路線全体の平均幅は92フィート(約27メートル)となります。
[29a] これらの切土と盛土の量は、次の記述から推測できるだろう。誰もが学校で「大ピラミッド」について学んだことを覚えているだろう。建設に要した長い年月、雇用された労働者の多さ、そして労働者に「ニンニクとタマネギ」を供給するために費やされた莫大な費用。リバプール・マンチェスター鉄道の掘削土をひとまとめにすれば、「大ピラミッド」よりも大きな土塊となるだろう。その容積はわずか2,983,263ヤードである。一方、同鉄道の掘削土は(財務担当者の報告書によると)3,405,000立方ヤードに及び、「大ピラミッド」全体の容積より11,386,899立方フィートも大きい。
[29b] 「10馬力の機関車は、喫水車が通常移動する速度で120トン、時速6マイルの速度で50トンを牽引します。ここで付け加えておきますが、この速度は郵便馬車の速度を上回るまで上げることができます。また、機関車は時速12マイルの速度で25トン(自重を含む)を運ぶことも、2倍の重量を2倍の時間で運ぶことも容易です。」—クロムフォードからピークフォレスト運河までの鉄道建設計画委員会へのジェソップ氏による第2回報告書、ホエリー・ブリッジにて。1824年11月29日。
「ブレンキンソップ氏が使用した4頭立ての機関車は、荷物の少ない客車を時速10マイルの速度で推進した。そして、重量が3トンを超える30台の石炭貨車と連結すると、その速度の約3分の1の速度になった。」―トーマス・グレイ著『一般鉄製鉄道に関する観察』、 1825年。
「彼らはこれらの道路を牽引するための機関車2台を見たが、稼働していなかった。これらの機関車のボイラーは長さ8フィート、直径4フィートで、通常、石炭53クォートを積んだ貨車14台を時速約4マイルで牽引していた。機関士は、積荷を積んだ貨車9台を5分半で1マイル牽引したことがあると語っていた。これは時速11マイルに相当する。」―イングランド北部の鉄道を視察するために派遣された数名の紳士による報告書。リバプール・アンド・マンチェスター鉄道に関するもの。1824年。
「当社はまた、同じ力によって、乗客を完全に安全に、少なくとも時速 12 マイルの速度で輸送できるようになると確信しています。」—カミングスの「鉄道、路面電車、蒸気車両の起源と進歩に関する図解」1824 年に掲載されているリバプール・バーミンガム鉄道に関する報告。
「平坦な鉄道では、10馬力の優れた機関車は、50トンの貨物を時速5マイル(約8キロメートル)で難なく輸送でき、それより軽い貨物であれば速度を比例して増加させることができると推定されています。強力な機関車は、ヤード内で1/8インチ(約3.7センチメートル)の高低差でも貨物を輸送できます。また、乗客や軽量の荷物を輸送する車両は、全く容易かつ安全に時速12マイル(約20キロメートル)で走行できることに全く疑いの余地はありません。」—カミングス著『鉄道の起源と進歩に関する図解』1824年
「機関車は、10馬力のエンジンで50トンの貨物を平坦な道で時速6マイルの速度で輸送できます。より軽い荷物は、それに比例して速度を上げます。旅客輸送用の車両は、時速12マイルまたは14マイルの速度で輸送できます。」—1824年6月1日付の「リバプール・マンチェスター間鉄道計画賛同者への嘆願書」に対するクーリエの予備的発言。
「現在、ある鉄道会社は時速8マイルの速度しか計画していません。しかし、別の会社はその目論見書の中で、現在の駅馬車の2倍の速度で旅客を輸送することを計画しています。そして私たちは、数年後には時速20マイルの速度を達成できると確信しています。これらの壮大な計画を実現するために、すでに数百万ポンドの寄付が集まっています。」—リーズ・マーキュリー紙、1824年12月24日
[30] ウェーヴァートリー・レーンを少し越えたあたりで鉄道は深いマールの切通しを通っており、その切通しには鉄道の反対側にある道路や農場を結ぶ連絡路として、巨大な石のアーチ道がいくつも架けられている。マールの切通しの先には、ウェーヴァートリー村の北約半マイルのオリーブ・マウントを通る大きな岩の切通しがある。ここで旅人は地表から70フィート下の深く狭い峡谷を通り抜ける。2編成の客車がすれ違える程度の空間が開けているだけだ。道は南東に向かって緩やかに曲がり、両側は垂直の岩で区切られ、上には青いアーチ型の天井があり、時折、反対側の断崖を結ぶ高い橋が架けられている。夜になると、この場所の自然の薄暗さがさらに深まり、上の橋から見る景色は斬新で印象的なものになることは容易に想像できるだろう。月の光が深さの約半分を照らし、眼下のあたりはより暗い影に包まれ、時折遠く雷鳴のような音が鳴り響く静寂に包まれる。間もなく、火と蒸気の機関車に先導された一行の客車が、二つの炉のようなランプを掲げ、まばゆいばかりの光を投げかけながら、接近を告げる。軍馬の力強さと速さで、機関車はあらゆる国からの商品と乗客を乗せた壮麗な騎行隊を率いて前進する。しかし、この光景は一瞬にして印象深いものとなる。一瞬のうちに、行列は消え去り、流星は過ぎ去り、ランプの閃光は遠くに見えるだけとなり、上の胸壁から見下ろす観察者は、再びすべてが静まり返り、暗く、寂しくなったことに気づく。
オリーブ山の切通しから出ると、ロビーの大きな堤防に近づきます。これは、先ほど述べた掘削から掘り出された土砂で造られたものです。この堤防は谷を横切って約3.2キロメートルにわたって伸びており、高さは4.5メートルから12メートル、底部の幅は18メートルから30メートルまで変化します。ここで旅人は、数分前に感じた感覚とは全く逆の感覚に襲われます。木々の梢の上に登り、周囲の広大な田園地帯を見渡し、どこから吹いてくるにせよ、爽やかな風を存分に満喫します。
この広大な堤防は、私たちの努力が一つの壮大な目標に集中すれば、どれほど多くのことが達成できるかを鮮やかに示しています。このように障害を乗り越え、困難を乗り越え、高い場所を低く、険しい場所を平らにし、目の前の目標に向かってまっすぐに進んでいくとき、決して平凡ではない満足感が得られます。そして、この偉大な仕事について熟考することで得られる喜びは、日常のありふれた印象と対比して考えると、さらに深まります。(50~52ページ)
「ニュートンから数マイル先にはケニオン大掘削跡があり、そこから約80万立方ヤードの粘土と砂が掘り出され、その一部は切通しの東西の土手を形成するために運ばれました。残りは土砂堆積物として堆積され、オッサ山のペリオン山のように、隣接する土地にそびえ立つ姿が見られます。」55ページ。
「チャット・モスの先でバートンの堤防を横切り、モスとウォースリー運河の間の低地を約1マイル横断します。鉄道はきれいな石橋で運河の上を走っています。」57ページ。
[32] この手紙の中で見られる運動量の影響に関する観察は、バドナル氏がこの「波打つ鉄道」に関する彼の考えについて述べているほど最近のものではないという証拠として、私は付録の証言に注目していただきたい。
[33] この後者の倍増は、有名な蒸気馬車の所有者の「エネルギーを刺激するため」である。その所有者は、「あなたの言うように、あなたの蒸気馬車が一般道路で時速30~40マイルで走っているとしたら、鉄道ではどれくらいの速度で走るのでしょうか?」という質問に対して、「少なくとも時速250マイル」と答えた。
[34a] 目論見書の見出しに「資本金300万ポンド」と記載することで、
[34b] 「スキルと経験」 の現れは一つある。[34c]委員会が報告書の記述を承認するに至った経緯は注目に値する。見積もりの要約の直前の段落には、「機関車は、路線のいかなる区間においても、1/340を超える勾配を越える必要はなく、ロンドンから最初の50マイルにおいては、1/528を超える勾配を越える必要はない。この程度の水平への接近により、機関車の効率は大幅に向上し、一部区間の勾配が1/98であるリバプール・マンチェスター鉄道よりも摩耗が少なくなる」と記されている。
ブース会計官の「リバプール・マンチェスター鉄道の報告書」の 60 ページに、「リバプールからマンチェスターまでの鉄道路線の断面」が掲載されており、それによると、(リバプールから) 5/9 マイルは「水平」であり、次の 5 ⅛ マイルは 1/1092 の勾配があり、次の 1.5 マイルは 1/96 の勾配があり、などと次の表に従っています。
マイルズ。
5 / 9
レベル。
5⅛
落下率は 1092 分の 1、または約 1/5 マイルあたり 1 フィート。
1.5
上昇は 96 分の 1、または 96 フィートのうち 1 フィートです。
1⅞
レベル。
1.5
秋、96分の1。
2.5
落下は 2640 分の 1、または半マイルに 1 フィート。
6½
落下率は 880 分の 1、または 1/6 マイルに 1 フィート。
4½
上昇は 1/1200、または約 1/4 マイルあたり 1 フィートです。
4½
レベル。
さて、このことから、機関車が走行するリバプール・マンチェスター鉄道の区間では、1/96 の割合で上昇する区間 (1/6 から 1/3 の割合で上昇し、その勢いで機関車が走行) を除いて、ブリストル線で言及されている 1/340 の半分の急激な上昇はなく、1/528 に近い急激な上昇もありません。したがって、「機関車をリバプール・マンチェスター鉄道よりも効率的にし、損耗を少なくする」ために何ができるのかを考えることは私の理解を超えています。一方で、紳士たちの自信がこれほどまでに欺かれ、このようにして彼らが裏切られた声明が認めるような明白な反論にさらすことができたことに、私は計り知れない驚きを覚えています。
[34c] 「その言葉はくそったれだ!私の不運なペンは、その言葉にiとnという
接頭辞を付けそうになった。」
[38a] 「蒸気動力による驚異的な成果…最近、ある科学者がリバプール・マンチェスター鉄道を訪れた際、非常に驚異的な成果がいくつか達成されました。2回にわたり、100トンの荷物を1台の機関車でリバプールからマンチェスターまで牽引しました。その距離は30マイル以上で、1時間半かかりました。平均速度は時速20マイルでした。鉄道においてこれまでに達成されたどの成果も、この結果に匹敵するものではなかったと言われています。」—リバプール・アドバタイザー—タイムズ、1832年6月25日 。
[38b] ブライトンに私が建設したトンネルは、真空の3分の1の圧力に耐えられるほど強固でした。真空の4分の1は、直径8フィートのトンネルで4000トン以上の圧力を発生します。一方、私がこれから建設するトンネルは、ブライトンで建設したトンネルの10倍の強度を持つでしょう。
[40] ハットン博士は、時速2マイルから13マイルの速度で静止した空気中を移動する物体に対する抵抗の表の最後に、「同じ表面に対する抵抗は速度の2乗にほぼ等しいが、速度が増加 するにつれて、その比率を超えて徐々に増加する」と述べています。
[41] この点についてヒントを一つ。ワットが最初に原理を証明したエンジンは、犬の力にも及ばなかった。現在コーンウォールには1000馬力のエンジンがあると言われている。
我が国の最初の蒸気船では、2馬力か3馬力のエンジンしか使用できませんでした。より大きなエンジンを使用するという提案には、いつも「不可能だ!」という叫び声が上がりました。現在では、200馬力のエンジンを搭載した蒸気船が数多くあり、300馬力を超えるエンジンを搭載した船も1隻あります。
[45] 島全体の1エーカーあたりの平均収穫量は、小麦で2.5クォーター、大麦で4クォーター、オート麦で4.5クォーター、平均で3.2/3と推定されています。
[46] 「蒸気機関…現在、イギリスでは1万5000台以上の蒸気機関が稼働していることが確認されており、中には信じられないほどの出力を持つものもある。コーンウォールには1000馬力の蒸気機関が1台ある。」― 『ニュー・マンスリー・マガジン』 1831年7月号
鉄工所の職人たちが使っている大型の空気ポンプとは別に、私がブライトンに建設したトンネルから空気を排出するために設置したポンプは、並外れた速度で稼働していれば、1分間に50万ガロンの空気を送り込むことができただろう。
[48a] ページの制限により、長さのスケールは100分の1インチ単位にする必要がありますが、幅は同じスケールでは認識できないため、10分の1インチ単位にしています。
[48b] 「祖国のために尽くしたコロンブスは、受けた拒絶にもめげず、計画を放棄するどころか、新たな情熱をもってそれを遂行した。彼は次に、ポルトガル国王ジョアン2世に接近した。ジョアン2世は、彼が長年その領土に定着しており、その点から、彼に仕える第二の権利があると考えた。ここではあらゆる状況が、より好意的な歓迎を約束しているように見えた。彼は、進取の才に恵まれ、海軍の判断力に優れ、新大陸を発見しようとするあらゆる試みを後援することを誇りとする君主に接近した。彼の臣民はヨーロッパで最も経験豊富な航海士であり、いかなる海上探検の斬新さや大胆さにも怯むことはほとんどなかった。ポルトガルでは、コロンブスの職業的才能と個人的な長所は広く知られており、前者のおかげで彼の計画が成功する可能性は低かった。コロンブスは完全に空想家で、後者は提案に邪悪な意図があるとの疑いを彼に抱かせなかった。そのため、国王は極めて寛大に彼の話に耳を傾け、セウタ司教ディエゴ・オルティスと、この種の問題で相談することに慣れていた二人のユダヤ人医師(著名な天体観測家)に計画の検討を委ねた。ジェノヴァでも無知がコロンブスを阻み失望させたが、リスボンでも彼は偏見という、劣らず手強い敵と戦わなければならなかった。彼の計画を採用するか却下するかの決定権を持つ人物たちは、ポルトガル航海の最高責任者であり、コロンブスがより短く確実だと推奨した航路とは正反対の航路でインドへの航路を探すよう助言していた。したがって、彼らはコロンブスの提案を承認することは、自らの理論を非難し、同時に彼の優れた洞察力を認めるという二重の屈辱を味わうことになる。批判的な質問で彼をからかった後、そして、無数の反論を始め、コロンブスの体系について特定の説明をさせ、その本質を完全に解明させようとしたため、最終的な判断を先延ばしにした。その間に彼らは、コロンブスが計画の成功によって期待していた名誉と利益を奪おうと共謀し、コロンブスが示唆したと思われる航路を正確に辿って、計画された発見を試みるべく、密かに船を国王に派遣するよう助言した。この時、君主としての心情を忘れたジョンは、卑劣にもこの不誠実な助言を受け入れた。しかし、コロンブスの計画を実行するために選ばれた水先案内人は、その考案者のような才覚も不屈の精神も持ち合わせていなかった。向かい風が吹き、陸地は見えず、彼の勇気は失われ、彼はこの計画が無謀かつ危険であると非難しながらリスボンに戻った。—ロバートソン著『アメリカ』第 1巻86~88ページ。
[52] 項目:1830年5月31日まで。
£
秒。
d.
ブリッジアカウント
99,065
11
9
フェンシング
10,202
16
5
チャットモスアカウント
27,719
11
10
切土と盛土
199,763
8
0
道路の形成
20,568
15
5
土地勘定
95,305
8
8
45万2625ポンド
12
1
そして、これはそれ以来費やされた約300,000リットルと、現在建設中のトンネルの推定費用 130,000リットルの両方を除いた金額です。
[53a] 「鉄道事故…残念ながら、土曜日にケニオンとボルトン間の鉄道で発生した非常に重大な事故についてお知らせしなければなりません。機関車は重い荷物を積んで下部のインクラインを登っていたところ、フレッチャー大佐の炭鉱への分岐点で道を外れ、不幸にも土手に横転し、機関士と火夫の上に倒れ、二人はその場で死亡しました。他の二人の男性が炭水車に乗っていましたが、一人は重傷を負い、もう一人は火傷を負いました。この機関車は、直径6フィートの車輪を備えた鉄道で稼働した唯一の機関車であり、そのため客車を牽引することは決して許されていなかったと理解しています。」—タイムズ、1831年7月26日
「水曜日の朝、マンチェスターからリバプールへ向かう鉄道で一等客車を牽引していた機関車が、全速力で走行中にチャットモス付近で車軸を折ってしまうという不運に見舞われた。しばらく地面を掘り返した後、脱線し、列車全体を土手の上に引きずり出した。[53b]幸運なことに、200人の乗客のうち、一人も命を落としたり、手足を骨折したりすることはありませんでした。数人が打撲傷を負い、中には重傷を負った人もいました。— 『モーニング・ヘラルド』、1831年12月9日
[53b] そこは、地面からわずか1、2フィートの高さです。
[62] リバプールとマンチェスター間の鉄道が開通して以来最も成功した半年間に機関車が牽引した乗客の平均数は1回の旅で87人だった。
これらの船は一度に 110 人の乗客を乗せることができますが、平均的には 100 人程度でしょう。
[69] 通常の密度の4分の3、3分の2、半分、そしてジョリフとコルニヨの上昇では、通常の密度の半分以下(気圧計は12.15まで下がる)の空気が頻繁に呼吸されたが、深刻な結果はなかった。
[72] 「鉄道は、多くの場合、かなりの距離(16マイル)にわたってガス灯が点灯しており、多かれ少なかれ国内のあらゆる地域を横断している。」—ニュー・マンスリー・マガジン、 1830年7月。
「リバプール・アンド・リーズ鉄道…下院特別委員会は現在、リバプールとハンバー川沿いの港を鉄道で結び、島の東西にあるドイツ海とアイリッシュ海を6時間以内の旅程で結ぶための法案を審議中です。4本の鉄道路線を建設することが提案されており、2本は軽量貨物と旅客を積んだ高速車両用、残りの2本は重量貨物と家畜を積んだ低速車両用です。全線にガス灯を設置し、昼夜を問わず通行可能とします。また、鉄製のレールの設計により、車両同士の衝突を防ぎます。」—タイムズ紙、1831年3月17日
「この都市からロンドンまでの予定路線にガスを供給しようとする計画の概要が伝えられました。特派員はこう述べています。『この計画の実現可能性に疑いの余地はありません。ガスは既存の路線からどこまででも供給できるため、間違いなく改善につながり、石炭の需要を大きく高めるでしょう。』」—フェリックス・ファーリーの『ブリストル・ジャーナル』、1833年8月3日
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍の終了 ケンジントン運河会社への手紙:輸送路線の延長を検討している共通鉄道に代わる空気圧鉄道の導入について ***
《完》