Verbiest's Steam Toy: Is It the True Ancestor of the Automobile?

ไม่ใช่ครับ รถยนต์คันแรกไม่ได้ออกจากห้องทำงานของ Karl Benz ในปี 1886 บรรพบุรุษที่แท้จริงของรถยนต์คือของเล่นพลังไอน้ำตัวจิ๋วที่สร้างขึ้นสำหรับจักรพรรดิจีนในปี 1672 และมีความยาวเพียง 65 เซนติเมตรเท่านั้น ยานพาหนะจิ๋วนี้ที่ออกแบบโดยบาทหลวงนิกายเยซูอิต Ferdinand Verbiest ไม่สามารถบรรทุกผู้โดยสารหรือคนขับได้ ดังนั้นการเรียกมันว่า "รถยนต์" อย่างเป็นทางการจึงไม่ถูกต้องนัก แต่มันได้รับการยอมรับว่าเป็นยานพาหนะลำแรกที่เคลื่อนที่ด้วยกำลังของเครื่องยนต์ของตัวเอง นั่นคือเรื่องราวของรถยนต์เริ่มต้นจากฟองไอน้ำมากกว่าปั๊มน้ำมันเบนซิน

ใครเป็นผู้ประดิษฐ์รถยนต์? ความแตกต่างระหว่างคำตอบทางการกับเรื่องราวที่แท้จริง

หากถามว่า "ใครประดิษฐ์รถยนต์คันแรก?" ทุกคนจะตอบคุณเหมือนกันหมดว่า: Karl Benz กับรถสามล้อ Patent-Motorwagen ที่จดสิทธิบัตรในปี 1886 และใช่ หากกำลังพูดถึงรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์เบนซิน คำตอบนี้ถูกต้อง Benz สร้างยานพาหนะของเขาที่เมือง Mannheim ในปี 1885 และได้รับสิทธิบัตรในวันที่ 29 มกราคม 1886 และผลิตรุ่นสี่ล้อแรกของเขาในปี 1891 แต่สิ่งที่น่าสนใจคือ: ผู้คนไม่ได้แค่ฝันถึงยานพาหนะที่ขับเคลื่อนตนเองมานานก่อนยุคน้ำมันเบนซินมาก บางส่วนถึงกับสร้างมันขึ้นมาจริงๆ

ลองนึกภาพว่า คุณขึ้นเครื่องจักรคันหนึ่ง ไม่มีม้า ไม่ต้องปั่น ไม่มีใครดันจากด้านหลัง - แล้วมันก็วิ่งไป แนวคิดนี้ดูปกติมากในวันนี้ แต่สำหรับ ศตวรรษที่ 17 มันเกือบจะเป็นเวทมนตร์ ดังนั้นหากต้องการเล่าประวัติศาสตร์ของรถยนต์อย่างถูกต้อง เราต้องย้อนเวลากลับไปจากวันที่จดสิทธิบัตรอย่างเป็นทางการ และการเดินทางครั้งนั้นพาเราไปยังเมืองหลวงของจีน สู่พระราชวังของจักรพรรดิ

ของเล่นไอน้ำของ Verbiest: 65 เซนติเมตรที่วิ่งวนในพระราชวัง

Ferdinand Verbiest เป็นมิชชันนารีนิกายเยซูอิตชาวเฟลมิช เกิดในแคว้นแฟลนเดอร์ส (ประเทศเบลเยียมในปัจจุบัน) ในปี 1623 เขาใช้ชีวิตอยู่ในจีนในสมัยราชวงศ์ชิง และเป็นที่รู้จักในนาม "Nan Huairen" ตอนนี้หยุดคิดดูสักหน่อย: บาทหลวงชาวยุโรปคนหนึ่งสอนดาราศาสตร์ให้จักรพรรดิจีน กลายเป็นหัวหน้าคณะกรรมการคณิตศาสตร์และผู้อำนวยการหอดูดาว สร้างมิตรภาพอันแน่นแฟ้นกับจักรพรรดิ และถวายการสอนเรขาคณิต ปรัชญา และดนตรีแก่พระองค์ กล่าวโดยย่อ ชายคนนี้ไม่ใช่มิชชันนารีธรรมดา แต่เป็นซูเปอร์สตาร์แห่งยุคสมัย

ราวๆ ปี 1672 เขาออกแบบยานพาหนะตัวเล็กที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำเป็นของเล่นให้จักรพรรดิ Kangxi นี่คือยานพาหนะไอน้ำลำแรกที่ "น่าจะ" ทำงานได้จริง ทำไมฉันถึงบอกว่า "น่าจะ"? เพราะเราไม่สามารถยืนยันได้จากแหล่งข้อมูลอื่นว่ายานพาหนะนี้ถูกสร้างขึ้นจริงหรือไม่ และไม่มีภาพวาดต้นฉบับเช่นกัน แต่ Verbiest มีสิทธิ์เข้าถึงช่างโลหะที่เก่งที่สุดของจีนในพระราชวังจักรพรรดิ; เชื่อกันว่าช่างฝีมือเหล่านี้ซึ่งทำเครื่องมือดาราศาสตร์ที่แม่นยำ สามารถสร้างยานพาหนะเช่นนี้ได้

มันทำงานอย่างไร? กังหันไอน้ำ หม้อไอน้ำ และเฟือง

ส่วนทางเทคนิคนั้นชาญฉลาดมากจริง ๆ ในสมัยนั้นเครื่องยนต์ไอน้ำ หรือเครื่องจักรไอน้ำแบบลูกสูบยังไม่เป็นที่รู้จัก ด้วยเหตุนี้ Verbiest จึงใช้หลักการกังหัน ไอน้ำที่ผลิตในหม้อไอน้ำทรงกลมจะไหลออกทางท่อด้านบนไปยัง "กังหันไอน้ำ" แบบเปิดที่คล้ายกังหันน้ำ และกำลังที่ได้จากตรงนี้ก็ขับเคลื่อนล้อหลัง ขอเปรียบเทียบสักหน่อย: ลองนึกถึงไอน้ำที่หนีออกจากฝาหม้อที่ร้อนจัด - Verbiest ทำให้ไอน้ำที่หลุดออกมานั้นกลายเป็นสิ่งที่มีประโยชน์ ไอน้ำที่พุ่งออกจากเตาหลอมหมุนกังหัน และถ่ายทอดกำลังผ่านเฟืองไปยังล้อ

ชายคนนี้ใส่ใจรายละเอียดเล็ก ๆ ด้วย: ว่ากันว่ายานพาหนะนี้เคลื่อนที่ได้นานกว่าหนึ่งชั่วโมงด้วยถ่านหินเพียงครั้งเดียว ไม่เลวเลยสำหรับของเล่นขนาด 65 เซนติเมตร ใช่ไหม? และยังมีจุดเริ่มต้นทางประวัติศาสตร์อีกด้วย: Verbiest เป็นบุคคลแรกที่ใช้คำว่า "มอเตอร์" ในความหมายปัจจุบัน ในต้นฉบับเขียนมือชื่อ Astronomia Europea (เขียนเสร็จในปี 1681 และตีพิมพ์ในเยอรมนีในปี 1687) นั่นคือพระผู้นี้ยังลงนามอยู่ในรากศัพท์ของคำว่า "มอเตอร์" ที่เราใช้กันทุกครั้งด้วย

แล้วสิ่งนี้ถือเป็นรถยนต์หรือไม่?

ขอพูดตรง ๆ : ไม่ ไม่ทั้งหมด ยานพาหนะนี้มีความยาวเพียง 65 ซม.; ไม่สามารถบรรทุกผู้โดยสาร ผู้ขับขี่ หรือสัมภาระได้ เพื่อจะเรียกว่ารถยนต์ มันต้องขนส่งคนอย่างน้อยหนึ่งคน ใช่ไหม? แต่สิ่งที่ทำให้มันเป็นรถยนต์คนแรกก็คือ มันเคลื่อนที่ได้เองด้วยกำลังมอเตอร์ ขอชี้แจงข้อถกเถียงนี้อย่างตรงไปตรงมา: เราสามารถเรียกยานพาหนะของ Verbiest ว่าเป็นคุณย่าของรถยนต์ ไม่ใช่แม่ รถยนต์พิพิธภัณฑ์แห่งหนึ่งในกรุงบรัสเซลส์จัดแสดงแบบจำลองของยานพาหนะนี้ นั่นคือเรื่องราวยังคงมีชีวิตอยู่

Hans Hautsch และรถยนต์กลไกนาฬิกา: สิ่งมหัศจรรย์ทางกลไกของปี 1649

ขอย้อนเวลาไปก่อนยุคของ Verbiest อีก: ปี 1649 Hans Hautsch ชาวเมืองเนือร์นแบร์ก (1595-1670) สร้างรถม้าไร้ม้า - และรถคันนี้ทำงานด้วยกลไกเฟือง กล่าวคือทำงานเหมือนนาฬิกา โบรชัวร์และภาพวาดในยุคนั้นเล่าว่ารถถูกขับเคลื่อนด้วยกลไกนาฬิกา Hautsch เริ่มแรกออกแบบวีลแชร์สำหรับผู้ป่วยโรคเกาต์ และไม่นานหลังจากนั้นก็สร้างรถกลไกสี่ล้อที่วิ่งได้เอง รายละเอียดที่บ้ามากกว่านั้น: เล่ากันว่าในหลังคาสองชั้นของยานพาหนะ เขาซ่อนชายสี่คนไว้ได้ และรถแบบนี้ถูกขายให้กับมกุฎราชกุมารแห่งสวีเดนใน ปี 1649

ที่นี่ฉันต้องเน้นบางอย่าง: แหล่งข้อมูลเกี่ยวกับยานพาหนะของ Hautsch ใช้ถ้อยคำที่ระมัดระวังเช่น "กล่าวกันว่าถูกขับเคลื่อนด้วยกลไกนาฬิกา" นั่นคือยังไม่ทราบแน่ชัดว่ากำลังของกลไกนาฬิกามาจากไหน และยานพาหนะทำงานอย่างไรอย่างแม่นยำ แต่สิ่งหนึ่งชัดเจน: แนวคิดเรื่องรถยนต์หมุนอยู่ในความคิดของเหล่าช่างฝีมือมานานแล้ว ก่อนที่ใครจะนึกถึงมัน

Redruth Model ของ Murdoch และ Puffing Devil ของ Trevithick: ไอน้ำออกเดินทาง

ขอเดินหน้าเวลาต่อ ในปี 1784 วิลเลียม เมอร์ดอก วิศวกรชาวอังกฤษ ได้สร้างรถจักรไอน้ำจำลองที่วิ่งได้ในห้องนั่งเล่นของบ้านเขา นี่คือตัวอย่างแรกที่มีบันทึกไว้ในบริเตนว่าเครื่องจักรที่มนุษย์สร้างขึ้นเคลื่อนที่ได้ด้วยกำลังของตัวเอง ยานพาหนะนี้มีสามล้อ เครื่องยนต์และหม้อไอน้ำอยู่ระหว่างล้อหลังใหญ่สองล้อ และมีตะเกียงแอลกอฮอล์สำหรับให้ความร้อนอยู่ด้านล่าง ลองนึกภาพดู: ยานพาหนะไอน้ำขนาดเล็กหมุนไปมาเองตรงกลางห้องนั่งเล่น ในสายตาของแขกผู้มาเยือน นี่คงเป็นการสาธิตเทคโนโลยีที่เท่ที่สุดในยุคนั้น

จากนั้นริชาร์ด เทรวิธิก ชายร่างกายแกร่งเหมือนเหล็กกล้าแห่งคอร์นิชก็เข้ามาในภาพ ในปี 1801 เขาได้สร้างหัวรถจักรไอน้ำทางถนนขนาดเต็มที่แคมบอร์น: Puffing Devil ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำแรงดันสูงนี้เป็นยานพาหนะทางบกไอน้ำขนาดเต็มคันแรก มันพร้อมใช้งานในวันคริสต์มาสอีฟ และเทรวิธิกก็ขับลงเนินไปกับลูกพี่ลูกน้องและเพื่อนๆ - การเดินทางบนถนนของหัวรถจักรที่บรรทุกผู้โดยสารคันแรกของโลก สามปีต่อมา ในปี 1803 ก็สามารถขนส่งผู้โดยสารได้ถึง 70 คนที่ลอนดอน นั่นหมายความว่าผู้คนเดินทางบนถนนด้วยพลังไอน้ำมาเกือบหนึ่งศตวรรษก่อน Benz

Fardier ของ Cugnot: ข้ออ้างถึงรถยนต์ขนาดเต็มคันแรก

ตอนนี้มารู้จักกับผู้ครองบรรดาศักดิ์อย่างเป็นทางการกัน: นิโคลาส์-โยเซฟ กูญอ วิศวกรชาวฝรั่งเศส ยานพาหนะของเขาชื่อ Fardier à vapeur ถือเป็นยานพาหนะทางบกที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองขนาดเต็มคันที่ทำงานได้จริงคันแรกของโลก ในปี 1769 เขาได้สร้างแบบจำลองขนาดย่อส่วนที่ทำงานได้ และในปี 1770 ยานพาหนะไอน้ำขนาดเต็มก็พร้อมใช้งาน ยานพาหนะนี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับกองทัพฝรั่งเศส - โดยคิดถึงงานทางทหารเช่นการลากรถปืนใหญ่

ส่วนประสิทธิภาพนั้นค่อนข้างน่าขันแต่ก็ถือเป็นสิ่งปฏิวัติสำหรับยุคนั้น: ความเร็วประมาณ 2.5 ไมล์ต่อชั่วโมง ซึ่งช้ากว่าการเดินเร็วๆ ของคนด้วยซ้ำ ยานพาหนะไอน้ำสามล้อขนาดใหญ่นี้วิ่งได้เพียงไม่กี่หลาก็ล้มคว่ำ และอ้างว่าสามารถลากของหนักได้หลายตัน แต่ความสำคัญไม่ได้อยู่ที่ความเร็ว หากอยู่ที่แนวคิด: ยานพาหนะของกูญอพิสูจน์ให้โลกเห็นว่ายานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองนั้นสร้างได้จริง หลังจากวันนั้น แนวคิดนี้ก็แพร่กระจายและเติบโต

ทำไมเส้นทางจาก Verbiest ถึง Benz จึงสำคัญมาก?

ลองคิดถึงคำถามนี้: ก่อนสิทธิบัตรปี 1886 ของ Benz นั้น มันไม่มีอะไรเลยจริงๆ หรือ? คำตอบคือ ไม่ อย่างชัดเจน ก่อนยุคของ Benz นักประดิษฐ์บางคนได้พัฒนายานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองด้วยเครื่องยนต์ไอน้ำแล้ว; ยานพาหนะขับเคลื่อนด้วยตัวเองยุคแรกๆ ในปลายทศวรรษ 1700 ส่วนใหญ่ใช้ไอน้ำ และเทคโนโลยีนี้ใช้เวลาถึงทศวรรษ 1870 กว่าจะหยั่งรากในรถยนต์ หลักการของรถไอน้ำนั้นง่ายมาก: เชื้อเพลิงที่ให้ความร้อนแก่น้ำในหม้อต้มผลิตไอน้ำ ไอน้ำดันลูกสูบ ลูกสูบหมุนเพลาข้อเหวี่ยง เหมือนบรรพบุรุษของเครื่องยนต์ยุคปัจจุบัน เพียงแต่การจุดระเบิดต่างกัน

ความต่อเนื่องตรงนี้ทำให้ฉันนึกถึงด้านที่สวยงามที่สุดของเรื่องเล่าเสมอ: เส้นทางที่ยืดยาวจากของเล่นกังหันของ Verbiest ไปสู่รถเฟืองของ Hautsch จากรถแทรกเตอร์ปืนใหญ่ของ Cugnot ไปสู่รถไอน้ำลงเนินของ Trevithick ล้วนก้าวไปตามการไล่ตามคำถามเดียวกัน: ถ้าไม่มีม้า ไม่มีพลังกล้ามเนื้อมนุษย์ ยานพาหนะจะเคลื่อนที่ด้วยพลังของมันเองได้หรือไม่? ทุกยุคสมัยตอบคำถามนี้ได้ดีขึ้นอีกหน่อย และในที่สุด Benz ก็แก้ปัญหานี้ในเชิงพาณิชย์ด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายใน

และยังมีรายละเอียดที่แตะหัวใจในประวัติศาสตร์อีกด้วย: ราวปี 1775 ที่เมืองคาร์ลส์รูเออ ทราบกันดีว่าช่างซ่อมชาวเยอรมันที่ได้รับแรงบันดาลใจจาก Verbiest ได้สร้างยานพาหนะสามล้อที่คล้ายกันซึ่งใช้กังหันไอน้ำ น่าเสียดายที่ยานพาหนะลำนี้น่าจะถูกทำลายไปในการทิ้งระเบิดช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง นั่นหมายความว่า สิ่งประดิษฐ์ที่นับได้ว่าเป็นบรรพบุรุษของรถยนต์ได้สูญหายไปในสงคราม หลังจากการประดิษฐ์ยุครถยนต์อีกนับศตวรรษต่อมา ประวัติศาสตร์บางครั้งก็โหดร้าย

หลักฐานของปี 1672: แบบจำลองจำลองปี 2021

แล้วรถของ Verbiest เคยทำงานได้จริงหรือ? คำตอบของคำถามนี้ได้รับการพิสูจน์เมื่อไม่นานมานี้ นักศึกษาจากมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งหนึ่งของเยอรมนีได้สร้างแบบจำลองตามคำอธิบายใน Astronomia Europea โดยใช้เพียงทางเลือกการออกแบบที่เป็นไปได้ด้วยเทคโนโลยีในยุคนั้น ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือวาล์วนิรภัยที่ติดตั้งเพิ่มในถังไอน้ำเพื่อความปลอดภัย ผลลัพธ์? ถังความดันที่ให้ความร้อนด้วยถ่านหินวิ่งไปได้หลายเมตร นั่นคือแสดงให้เห็นว่าแนวคิดนี้สามารถทำได้จริงในทางเทคนิค แม้ผ่านไป 350 ปี การออกแบบของ Verbiest ก็ยังทำงานได้ จากเฟืองคานงัดไปจนถึง EV ยุคใหม่ เรื่องราวของรถยนต์ยังคงก้าวไปด้วยคำถามเดิม: ยานพาหนะที่วิ่งด้วยพลังของตัวเองจะวิวัฒนาการไปได้ไกลแค่ไหน?

สำหรับฉัน ด้านที่สวยงามที่สุดคือ: เรื่องราวของรถยนต์ไม่ใช่เรื่องราวของอัจฉริยะเพียงคนเดียว ของเล่นของมิชชันนารีหนึ่งคน เฟืองของช่างฝีมือชาวเนือร์นแบร์คหนึ่งคน โมเดลห้องโถงของวิศวกรชาวอังกฤษหนึ่งคน การลงเนินอย่างกล้าหาญของชาวเหมืองคอร์นิชหนึ่งคน และสิทธิบัตรของนักประดิษฐ์ชาวเยอรมันหนึ่งคน... ทั้งหมดล้วนเป็นบทต่างๆ ของเรื่องใหญ่เรื่องเดียวกัน ครั้งต่อไปที่คุณขึ้นรถ ก่อนจะปิดประตูแล้วบิดกุญแจจุดเครื่อง ลองคิดดูสักวินาที: วินาทีนั้น คุณกำลังนั่งทับความฝันที่มีอายุสามศตวรรษครึ่ง

แหล่งอ้างอิง

• Ferdinand Verbiest - Wikipedia
• รถไอน้ำของ Ferdinand Verbiest - Museo Galileo
• Ferdinand Verbiest: ชายผู้อยู่เบื้องหลังหนึ่งในยานพาหนะลำเลื่อนเองลำแรก - Museums in the Park
• Hans Hautsch - Wikipedia
• Johann (Hans) Hautsch ขับรถม้าของเขา - Wellcome Collection
• William Murdoch - Wikipedia
• รถม้าปี 1786 ของ Murdoch - modelengineeringwebsite.com
• Richard Trevithick - Wikipedia
• การเดินทางครั้งแรกของ Puffing Devil - Cornwall Forever
• Nicolas-Joseph Cugnot - Wikipedia
• Nicolas-Joseph Cugnot - Linda Hall Library
• ประวัติศาสตร์ของรถยนต์ - Wikipedia
• ประวัติองค์กร - Mercedes-Benz
• รถยนต์ยุคแรก: แผ่นข้อมูลสำหรับเด็ก - Smithsonian
• ประวัติศาสตร์ของรถยนต์ไฟฟ้า - energy.gov