Breve storia dei treni e delle ferrovie. Chi ha inventato rotaie e locomotive?

Treni e ferrovie hanno una storia relativamente breve se pensiamo all'evoluzione della specie umana. Le prime locomotive, cioè mezzi in grado di muoversi “da soli”, senza essere tirati da cavalli o altri animali, sono state infatti sperimentate solo all’inizio dell’800. Da allora la tecnologia ha fatto progressi enormi e oggi esistono treni capaci di viaggiare a una velocità di oltre 400 km/h, come gli Shinkansen. In questo articolo ripercorriamo la storia dei treni e delle ferrovie e vediamo quali sono i possibili sviluppi di questo mezzo di trasporto.

Le rotaie prima delle locomotive

La storia delle ferrovie è strettamente connessa a quelle delle locomotive, che furono inventate all’inizio dell’800. Tuttavia già nei secoli precedenti erano usate delle rotaie, fatte di legno o pietra, per facilitare il movimento di veicoli. Per esempio, nel 1515 nella città austriaca di Salisburgo fu costruita la Reiszug, una funicolare che usava rotaie di legno per raggiungere il castello di Hohensalzburg e funzionava mediante trazione animale.

L’uso di rotaie per facilitare il trasporto si diffuse in Inghilterra durante la rivoluzione industriale, soprattutto per spostare più velocemente i carrelli che portavano il carbone fuori dalle miniere.

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Le prime locomotive a vapore

La premessa allo sviluppo dei treni moderni fu l’invenzione della macchina a vapore, che nella sua forma definitiva fu progettata da James Watt nel 1769. La macchina serviva a facilitare il lavoro nelle fabbriche, ma nel volgere di pochi anni fu applicata anche al sistema dei trasporti. Fu creato, infatti, un motore basato sull’energia prodotta dal vapore, che faceva muovere da sé i veicoli.

Il primo ingegnere a costruire una macchina del genere fu l’inglese Richard Trevithick, il quale, dopo alcuni anni di prove, nel 1804 costruì una locomotiva capace di trasportare oltre 10 tonnellate di carico sul tragitto di circa 14 chilometri dalle acciaierie di Merthyr Tydfiln, una cittadina del Galles, al canale della città. La locomotiva raggiungeva la velocità di…. 8 km/h!

Il padre delle ferrovie

D’accordo, la locomotiva di Trevithick era una macchina lenta e imperfetta, ma lo sviluppo dei treni era finalmente iniziato. Negli anni successivi gli ingegneri migliorarono nettamente le locomotive. Fondamentale fu il ruolo di George Stephenson, considerato il padre delle ferrovie, che nel 1825 fu costruì la Locomotion, la prima locomotiva che operò regolarmente su una linea ferroviaria, quella tra le città inglesi di Stockton on Tees e Darlington. La linea serviva soprattutto al trasporto di merci, ma aveva anche il primo vagone progettato espressamente per il trasporto di passeggeri, chiamato Experiment. La velocità? Fino a 24 km/h, che era già un bel progresso.

Pochi anni dopo Stephenson costruì la Rocket, una locomotiva capace di raggiunge la “folle” velocità di 48 km/h.

Pregiudizi e progressi verso i treni

Come tutte le novità, i treni suscitavano diffidenza e paura. Si diffusero voci secondo le quali viaggiare a velocità così elevate era pericoloso, perché poteva provocare degli shock e danneggiare la salute. I pregiudizi, però, non frenarono il progresso e nel volgere di alcuni decenni le ferrovie si diffusero in tutti i Paesi più avanzati. Pioniere fu l’Inghilterra, che entro il 1850 disponeva di una rete ferroviaria fitta ed efficiente.

I treni, inoltre, varcarono la Manica e si diffusero nell’Europa continentale. Nella Penisola italiana la prima ferrovia fu costruita nel Regno delle Due Sicilie nel 1839: la Napoli-Portici, lunga circa 8 km, che serviva a far spostare il sovrano e la sua corte tra due palazzi reali. Il primo degli Stati italiani preunitari a sviluppare un’estesa rete ferroviaria fu invece il Regno di Sardegna (composto grossomodo da Piemonte, Sardegna, Valle d’Aosta e Liguria, più alcuni territori ceduti in seguito alla Francia).

Lo sviluppo delle ferrovie negli Stati Uniti

Lo sviluppo ferroviario degli Stati Uniti superò di gran lunga quello europeo, tanto che entro il 1850 il Paese disponeva di ben 14.000 km di linee. Le ferrovie erano situate prevalentemente sulla costa orientale, ma gradualmente si espansero verso ovest. Anzi, la loro costruzione fu uno degli elementi più importanti della conquista del West. Nel 1869, inoltre, fu compiuta un’impresa particolarmente importante: fu completata la prima ferrovia transcontinentale, che collegava il sistema ferroviario della costa orientale con la costa del Pacifico, in California.

La costruzione di ferrovie contribuì a rendere gli Stati Uniti una potenza mondiale.

Gli sviluppi più recenti della tecnologia

Tra la fine dell’Ottocento e l’inizio del secolo successivo furono inventati i principali concorrenti delle ferrovie per il trasporto di uomini e merci: le automobili e gli aerei. Anche la tecnologia ferroviaria, però, continuò a fare progressi e la locomotiva a vapore fu superata da motrici più moderne ed efficienti.

Nel 1879, sfruttando esperimenti iniziati nei decenni precedenti, il tedesco Werner von Siemens progettò il primo treno che si muoveva grazie a una locomotiva elettrica, con elettricità fornita da un terzo binario, collocato in mezzo ai due che supportavano le ruote del treno (oggi le linee elettriche in genere usano dei cavi posti in alto).

Alcuni decenni dopo fu introdotta la locomotiva con motori alimentati a diesel, dalla quale sono derivati sia i motori a trazione diesel “diretta” sia i più diffusi motori diesel-elettrici, nei quali l’energia usata per muovere la locomotiva è l’elettricità prodotta dal combustibile. Diesel ed elettricità hanno mandato in pensione nel volgere di pochi decenni le vecchie, e un po’ romantiche, locomotive a vapore.

In tempi più recenti sono stati introdotti i treni ad alta velocità. Pioniere è stato il Giappone, che si dotò di treni capaci di raggiungere i 200 km/h sin dagli anni ’60. In Europa, invece, la prima linea ad alta velocità fu costruita in Italia: la Direttissima Firenze-Roma, inaugurata nel 1977 nel tratto dalla capitale a Città della Pieve. Oggi tutti i Paesi più industrializzati possiedono linee ferroviarie ad alta velocità, capaci di superare i 250 km/h.

E il futuro?

Negli ultimi anni sono stati sperimentati nuovi tipi di treni e di locomotori. Per esempio, sono state prodotte locomotive alimentate con biogas o persino con olio di semi di girasole. La sfida maggiore, però, è creare treni che siano sempre più veloci e che, nello stesso tempo, garantiscano elevati standard di sicurezza.

Una delle tecnologie introdotte di recente è quella a levitazione magnetica (Maglev): i treni non toccano il terreno, ma sono sospesi ad alcuni millimetri dal suolo mediante l’utilizzo di magneti. Essendo “sospesi”, non devono superare l’attrito del terreno, ma solo quello dell’aria, e perciò riescono a viaggiare a velocità molto elevate. Tuttavia, gli alti costi di realizzazione hanno limitato l’uso di questi treni a linee brevi e particolarmente affollate. L’unico treno Maglev ad alta velocità in circolazione è quello che collega la città di Shangai, in Cina, con il suo aeroporto. Inaugurato nel 2002 come attrazione turistica e nel 2003 con un regolare servizio passeggeri, il treno raggiunge punte di oltre 500 km/h e copre il percorso di circa 30km in 7 minuti e 20 secondi.

Altri treni Maglev sono in funzione in Giappone, in Corea del Sud e nella stessa Cina, ma raggiungono velocità minori. Da alcuni anni, infine, è allo studio un sistema di trasporto ancora più veloce, che può superare i 1.000 km/h: Hyperloop. Insomma, il futuro dei treni è già iniziato.