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火车依靠装有动力机械的机车(俗称机车)牵引一节车厢，在铁路上行驶。1907年，特里维希克和薇薇安建造了一辆用于在普通道路上行走的蒸汽机车，但由于汽车太重，难以在普通道路上行驶，特里维希克和薇薇安放弃了这项发明。斯蒂芬森失败的教训，开始研制蒸汽机车，改进蒸汽发生锅炉，将立式锅炉改为卧式锅炉；并做出了高瞻远瞩的重大决策，将蒸汽机车推上轨道；车轮侧面加了一个轮圈，防止火车出轨；在两条承重轨道之间加装了齿形轨道。当时考虑到蒸汽机车在轨道上运行，虽然可以避免在一般道路上行走太重的缺点，在轨道上也会出现车轮打滑的问题。于是在机车上安装了棘轮，机车在有齿的第三轨道上滚动，带动机车前进。

1814年，斯蒂芬森的蒸汽机车问世。斯蒂芬森发明的铁家伙重达5吨，车头有一个巨大的飞轮。这个飞轮可以利用惯性帮助机车移动。斯蒂芬森将这项发明命名为布鲁克。这辆布鲁克能开八节车厢，总重约30吨。在接下来的10年里，斯蒂芬森制造了11辆类似布鲁克的机车。

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