1907年，特里维希克和维维安造出了在普通道路上行走的蒸汽机车，但由于车子过于笨重，在普通道路上难以行驶，他们放弃了这个发明 。 斯蒂芬森总结他们失败的教训，开始研制蒸汽机车，他改进了产生蒸汽的锅炉，把立式锅炉改成卧式锅炉；并作出了一个极有远见的重大决断，决定把蒸汽机车放在轨道上行驶；在车轮的边上加了轮缘，以防止火车出轨；又在承重的两条路轨间加装了一条有齿的轨道 。 因为当时考虑蒸汽机车在轨道上行驶，虽可避免在一般道路上因自身太重而难以行走的缺点，可在轨道上也会产生车轮打滑的问题，所以，在机车上装上棘轮，让它在有齿的第三轨上滚动而带动机车向前行驶 。
1814年，斯蒂芬森的蒸汽机车火车头问世了 。 他发明的这个铁家伙有5吨重，车头上有一个巨大的飞轮 。 这个飞轮可以利用惯性帮助机车运动，斯蒂芬森为他的发明取了个名字叫“布鲁克” 。 这个布鲁克可以带动总重约30吨的8个车厢 。 在以后的10年中，他又造了11个与布鲁克相似的火车头 。
斯蒂芬森的新发明也有很多缺点，首先是震动太大 。 有一次，甚至震翻了车；其次是速度不快 。 因此，斯蒂芬森经过改进，重新设计了一辆火车 。 在设计制造火车的同时，他说服了皮斯先生 。 当时，1821年，皮斯先生正在筹划铺设从斯托克顿到达灵顿供马拉车用的铁轨，皮斯听了斯蒂芬森的建议，就委托他制造一台火车头 。 斯蒂芬森受委托后，加紧了工作的步骤 。 终于造出了一辆新的更先进的蒸汽机车，他将它命名为“旅行号” 。
1825年9月27日，在英国的斯托克顿附近挤满了4万余名观众，铜管乐队也整齐地站在铁轨边，人们翘首以待，望着那卧榻碗蜒而去的铁路 。 铁路两旁也拥挤着前来观看的人群 。 忽然人们听到一声激昂的汽笛声，一台机车喷云吐雾地疾驶而来 。 机车后面拖着12节煤车，另外还有20节车厢，车厢里还乘着约450名旅客 。 斯蒂芬森亲自驾驶世界上第一列火车 。 火车驶近了，大地在微微颤动 。 观众惊呆了，简直不相信自己的眼睛，不相信眼前的这铁家伙竟有这么大的力气 。 火车缓缓地停稳，人群中爆发出一阵雷鸣般的欢呼声 。 铜管乐队奏出激昂的乐曲，七门礼炮同时发放，人们在庆祝世界上诞生了火车 。 这列火车以每小时24公里的速度，从达灵顿驶到了斯托克顿，铁路运输事业从这天开始 。
到此时，火车的优越性已充分体现出来了，它速度快、平稳、舒适、安全可靠 。 随即在英国和美国掀起了一个修筑铁路、建造机车的热潮 。 仅1832年这1年，美国就修建了17条铁路 。 蒸汽机车也在这段时间前后有了很大的改进，从最初斯蒂芬森建造的两对轮子的机车，一直发展到5对，甚至6对轮子 。 而斯蒂芬森继续作为这个革命性运输工具的发明者和倡导者，解决了火车铁路建筑、桥梁设计、机车和车辆制造的许多问题 。 他还在国内和国外许多铁路工程中担任顾问 。 就这样，火车在世界各地很快发展起来了 。 直到今天，火车仍然是世界上重要的运输工具，在国民经济中发挥巨大的作用 。
另一种说法
1801年，发明家特里维塞克首先造了在一般道路上行驶的蒸汽动力车辆，于次年申请到专利权 。 在此基础上，他把瓦特的蒸汽机改造成高压蒸汽机，用这种蒸汽机成功地制造了可以在轨道上行驶的火车头 。 1804年2月29日，特里维塞克的火车头沿着专门轨道由默尔瑟开到阿伯西昂，开创了世界上第一辆蒸汽车的光辉行程 。 十年后，英国著名的发明家斯蒂芬森制造并改装了一个相似的火车头，并铺设铁轨，开始在煤矿中使用 。 这样，后人也就把他当成火车的发明人了 。
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