煤炭、蒸汽机、钢铁和铁路四者之间互为促进的关系加速了各自的增长。蒸汽机和铁路增加了煤炭和钢铁的需求，并降低了生产煤炭和钢铁所需的成本。便宜的煤炭和钢铁又降低了建造蒸汽机和铁路所需的费用，这又吸引着更多的人去使用蒸汽机和铁路，于是进一步增加了人们对煤炭和钢铁的需求。如此循环往复，工业革命的进程便得以加速，参见图3-2。20世纪初，全世界所有铁路几乎都以蒸汽机为原动力（辛格　等，2004）。

图3-2　煤炭、蒸汽机、钢铁与铁路的相互作用

煤炭为第一次工业革命提供了主要的能源。有了煤炭和蒸汽机，英国就具备了发展蒸汽机车的条件。1784年，博尔顿和瓦特的忠实雇员默多克（William Murdock）建造了一个机车小模型，以每小时8英里的速度行驶。他是英国第一个把蒸汽机当作牵引手段的人（芒图，1983）265。1803年，特里维西克建造了一台单汽缸、通过齿轮驱动一对8英寸轮子的蒸汽机车。1804年，特里维西克的机车以每小时4英里的速度载重25吨行驶，全部的操作只要一个人。特里维西克不仅发明了蒸汽机车，而且证明了轮子与铁轨之间有足够的附着力来传递牵引力。毋庸置疑，特里维西克的工作促进了斯蒂芬森（George Stephenson）于1813年建造第一台蒸汽机车（辛格　等，2004）128－129。1825年9月27日，斯蒂芬森的蒸汽机车由一个骑马的人做先导，拉着一列满载乘客的货车厢以每小时4.5英里的速度行驶。1829年10月，他的“火箭号”机车达到了每小时25英里的速度，在一个马拉货车需要一整天才能跑完25英里的时代，火车已经是风驰电掣了（哈巴库克，2002）214。

起初的铁路只用于从煤矿短途拉煤，直到1830年，才终于迎来了铁路时代，出现了第一条面向公众的把利物浦和曼彻斯特连接起来的铁路。很快，全世界的陆地上开始渐渐布满了铁路网。在英国，兴建铁路的热潮于19世纪40年代达到顶峰，仅1847年一年，正在施工的铁路线就将近6500英里（麦克莱伦第三　等，2007）389。欧美各国的第一条铁路几乎都是靠英国的技术设备建设起来的。1828年法国修筑的从圣亚田至卢瓦尔的第一条铁路，同年美国修建的从巴尔的摩至俄亥俄的第一条铁路，1835年德国铺设的纽伦堡至费尔伯特的第一条铁路，1835—1836年俄国修建的从彼得堡至沙皇村的第一条铁路等，所需要的机器设备等都是从英国购买的（麦克莱伦第三　等，2007）389。在短短20年的时间里，英国建立了自己的铁路干线网。从图3-3可以看到1843—1850年英国的铁路营运里程（哈巴库克，2002）216。

图3-3　英国的铁路营运里程(www.daowen.com)

在英国，尽管工业革命正在使许多工业的面貌有所改观，但直到18世纪末之前，造船这一繁重的体力劳动还很少能够得到机械装备的帮助。1798年，在南安普顿附近的雷德布里奇海军工厂试装了第一台蒸汽机，这台蒸汽机已有12—14马力。第二台用于海军工厂的蒸汽机是从博尔顿和瓦特那里订购的，其功率似乎已经达到了30马力（辛格　等，2004）393。作为帆船队辅助推进装置的螺旋桨使得蒸汽动力战舰具有了实用价值，蒸汽动力逐渐得到了海军的青睐。1859年，英国皇家海军的“皇后号”战舰装上了500马力的蒸汽机（辛格　等，2004）397。蒸汽机逐渐成为海军战舰的主要推动装置。

蒸汽机的发明使交通工具产生了革命性的变化，摆脱了对自然力的依赖，奠定了近代交通工具的基础。蒸汽动力使运输机械发生了巨大的变革，将文明社会推向了一个热火朝天的新世界。蒸汽动力用于陆路运输的主要标志是火车的出现。火车的鸣叫，召唤了一个“铁路时代”的到来，使世界真正认识到铁路运输的巨大优越性。从此巨龙奔驰在世界各地，极大地促进了世界经济的发展。铁路使世界经济联成一体，隆隆的火车宣告了第一次工业革命的胜利实现。蒸汽轮船的发明开创了世界航运史上的新时代。它穿梭在河海湖面，将全球连成一体，使人类生活世界的空间距离大大缩小。