为什么我们等了这么久才得到自行车？ (2019)

为什么我们等了这么久才得到自行车？正如我们今天所知，自行车直到 1800 年代末才被发明。但这只是一项简单的机械发明。它似乎不需要出色的创造性洞察力，当然也不需要科学背景。那么，为什么它没有更早发明呢？我在 Twitter 上问了这个问题，并在 Quora 上阅读了一些讨论。人们提出了很多假设，其中包括： 技术因素。金属加工在 1800 年代有了很大的进步：我们改进了炼铁，最终获得了廉价的钢材，更好的金属成型工艺，以及制造空心管等零件的能力。车轮技术得到改进：钢丝辐条（又名张力辐条）车轮取代了较重的设计；轮胎需要硫化橡胶（1839）；充气轮胎直到 1887 年才被发明。链条、齿轮和滚珠轴承都是关键部件，需要先进的制造技术来保证精度和成本。设计迭代。早期的自行车既不方便又危险。第一个版本甚至没有踏板。有些版本没有转向装置，只能靠倾斜来转向。 (!) 著名的“一分钱一分货”设计，其巨大的前轮使双脚无法保持平衡，在急刹车时容易向前倾斜，并且通常会使骑手悬在空中，所有这些都增加了受伤的风险。经过数十年的迭代才获得成功的自行车模型。道路质量。以现代标准来看，1800 年代及更早时期的道路非常糟糕。道路常常是土路，因许多马车的通过而留下车辙，在雨中变得泥泞。碎石路面直到 1820 年左右才被发明，这种路面可以使道路表面光滑。当时的城市道路是用鹅卵石铺成的，这对马来说很有利，但对于自行车来说太颠簸了。 （不均匀显然是一个特征，有助于污水的径流——导致 Quora 的一个回答声称城市下水道的建设为自行车打开了大门。） 来自马的竞争。马是当时常见且被接受的交通工具。他们可以应对各种道路。他们可以承载重物。那么谁需要自行车呢？在这方面，有人声称，自行车是为了应对“无夏之年”造成的粮食短缺而发明的，“无夏之年”是1816年的一次天气事件，由前一年坦博拉山火山爆发引起，导致世界许多地区天空变暗、气温降低。农业危机导致马和人挨饿，导致一些马被宰杀作为食物，并使其余马的饲养成本更高。这可能会促使人们寻找替代方案。经济总体增长。多位评论者指出，中产阶级需要为这样的发明提供需求。如果你拥有的只是大量贫农和少数贵族（顺便说一下，他们有马、马车和司机），那么自行车的市场就不大了。当你意识到自行车在成为实用的交通工具之前更多的是一种娱乐爱好时，这种说法就更合理了。文化因素。也许在历史上的某个时刻之前，人们对有用的机械发明普遍缺乏兴趣？但这种情况什么时候发生了变化，为什么呢？这些都是很好的假设。但其中一些人开始在压力下屈服：道路质量是相关的，但并不是真正的答案。自行车可以在土路或人行道上骑行（尽管后者会导致与行人发生冲突，并使自行车一开始不受公众欢迎）。从历史上看，直到自行车普及之后，道路才得到改善——事实上，似乎部分是骑自行车的人呼吁改善道路。我认为马也无法解释这一点。据我所知，购买一辆自行车比一匹马便宜，而且维护起来也更便宜（如果不出意外的话，你不必喂自行车）。事实证明，早在现代自行车问世之前的很长一段时间里，发明家们就对人力车辆的问题感兴趣，而无需马匹。即使是在无夏之年之后发明了第一辆两轮人力车辆的卡尔·冯·德莱斯（Karl von Drais），在此之前也已经研究这个问题多年了。技术因素对我来说更有说服力。它们可能是自行车变得实用且便宜以至于能够流行起来所必需的。但早期实验并不需要它们。框架可以用木头建造。轮子可以用金属镶边。齿轮可以省略。链条可以更换为皮带；一些早期的设计甚至使用踏板代替踏板，并且至少有一种设计用杠杆驱动车轮，就像蒸汽机车一样。那么真正的解释是什么呢？为了理解这一点，我深入研究了自行车的历史。人力车辆的概念可以追溯到几个世纪前。我发现的最早的参考资料来自威尼斯工程师 Giovanni Fontana，他在 1400 年代早期设计了