Thursday, 19 January 2023

Indian Science Festival - Hyderabad

I will deliver a talk titled "Varahamihira's Eclipse Proof" at the Indian Science Festival, Hyderabad, at 11am this Saturday 21st January 2023. At Nucleus Arena.

Entry is free to public. Click here for Registration, schedule  



I will also conduct a workshop on Aryabhata's square/cube roots algorithms at 12pm on Sunday January 22. Limited seats. 



In 2020, Badri Seshadri and I presented talks on Indian Mathematics at ISF Pune.

The Men who knew Zero to Infinity 

Part 1 : R Gopu

Part 2 : Badri Seshadri


Saturday, 7 January 2023

காசி மாந்தாதேஷ்வரர் கோயில்

காசி விசுவநாதர் கோயில் கோபுரத்திலுருந்து கங்கை கரை நோக்கி செல்லும் வழியில் இந்த பாரத மாதா சிலையும் அதன் பின் மாந்தாதேஷ்வரர் கோவிலும் உள்ளன. பாரத மாதா சிலை புதிது.

மாந்தாதேஷ்வரர் கோயில்



கோவில் முன் பாரத மாதா சிலை

திரேதா யுகத்தின் சிறந்த மன்னன், மகாபுருஷன் ராமன். சீதையை தேடி இலங்கை சென்ற ராமன் தமிழகக் கடற்கரையில் சிவனை பூசித்த இடம் ராமேஷ்வரம்.
கிருத யுகத்தின் மிகச் சிறந்த மன்னன், மகாபுருஷன் மாந்தாத்தன். இவன் கதை இப்பொழுது பரவலாக புழக்கமாக இல்லை. பரமார மன்னன் போஜன் இயற்றிய வடமொழி கவிதையில் கிருத, திரேத, துவாபர யுக மகாமன்னர்கள் வரிசையில் மாந்தாத்தன், ராமன், யுதிஷ்டிரனாகும்.
உஜ்ஜயினியை தலை நகராக கொண்ட மன்னன் மாந்தாத்தன், சிவனை பூஜிக்க கேதார்நாத் செல்ல, அவனிடம் சிவப்பெருமானே, நீ காசிக்கு சென்று என்னை வழிபடு என்று ஆணையிட, மாந்தாத்தன் காசிக்கு வந்து வழிப்பட்ட தலம் இந்த மாந்தாத்தேஷ்வரன் கோவில் என்று ஒரு வரலாறு கூறுகிறது.
பௌத்த மரபிலோ மாந்தாத்தன் தன் மிகச்சிறந்த புண்ணியத்தால் தேவலோகம் சென்றான் என்றும், அங்கே இந்திரன் அவனுக்கு தன் சிம்மாசனத்தில் பாதி இடத்தை கொடுத்தான் என்றும் கூறுகிறது. இதை விவரிக்கும் சிற்பம் ஒன்று சென்னை எழும்பூர் அருங்காட்சியகத்தில் அமராவதி சிற்பங்களுள் ஒன்று.
மாந்தாத்தன் கோயில் பஞ்சாயதன வடிவத்தில் இருப்பதாகவும் சமீபத்தில் காசி காரிடார் அமைப்பில் அது புதுப்பிக்க பட்டுள்ளது என்றும் வாரணாசி ஹிந்து பல்கலைக்கழகப் பேராசிரியர் ஜோதி ரோஹில்லா அனுப்பிய வலைத்தளத்தின் தகவல்.

பொன்னியின் செல்வன் கதையில் நான்காம் அத்தியாயத்தில் கடம்பூர் மாளிகையில் ஆதித்தக்கரிகாலனின் மெய்கீர்த்தியை கட்டியங்காரன் கூறும்பொழுந்து ”மனு மாந்தாத்தா” என்று தொடங்குவான்.

தொடர்புடைய கட்டுரைகள்

அமராவதி சிற்பங்கள் - என் ஆங்கில உரை


Monday, 28 November 2022

கல்கி - சாதனை படைத்த விஞ்ஞானிகள்

அறிமுகம்                

இவ்விஞ்ஞானிகளை பற்றிய மேலோட்டமான தகவல்களே மக்களுக்கும், ஏன் விஞ்ஞானிகளுக்கும் பொறியாளர்களுக்குமே தெரிந்துள்ளது. எடிசனின் வாழ்க்கை வரலாறு, ஜேம்ஸ் வாட்டின் வாழ்க்கை வரலாறு, படிக்க படிக்க வியப்பூட்டுபவை. மேலோட்டமாக எடிசன் மின்விளக்கு உருவாக்கினார் என்று நினைக்கிறோம்; ஆனால் அது பல நுணுக்கங்கள் கொண்ட பலவருட கதை.



புகைவண்டியை ஜேம்ஸ் வாட் கண்டுபிடித்தார் என்பதே எனக்கும் ஒரு காலத்திலிருந்த தவறான கருத்து; அவர் நீராவி எஞ்ஜினை தான் உருவாக்கினார் – இல்லை இல்லை முன்னமே இருந்த நீராவி எஞ்ஜினை சீர்படுத்தினார். புகைவண்டி என்று நாமழைக்கும் ரயில்வண்டி எஞ்ஜினை படைத்தவர் ரிச்சர்ட் டிரெவிதிக். அவர் ஆஜிவகர்கள் போலவும், ஆல்பிரட் ரஸ்ஸல் வாலஸ் போலவும் மறக்கப்பட்ட மேதை.

பிரீஸ்ட்லி, லவோசியே பலராலும் அறியப்படாதவர்கள்; ஆனால் நாம் அன்றாடு சுவாசிக்கும் காற்றை பற்றி அடிப்படை தகவல்களை நமக்கு தந்தவர்கள்.

ஆரியபடனை கேள்விப்பட்ட நமக்கு வராகமிகிரனை தெரியாது. ஆயிரம் ஆண்டுக்கால இந்திய வானியல் சரித்திரத்துக்கு அவரே ஆதார ஆசிரியர். அதனால் இதோ ஒரு அறிமுகம்.

பதிவுகளின் பின்கதை

சமீபத்தில் ஆர்விஎஸ் என்று அனைவராலும் அழைக்கப்படும் ஆர், வேங்கடசுப்ரமணியம், என்னை தொலைபேசியில் அழைத்து அறிவியல் சாதனையாளர்களை பற்றி சில சிற்றுரைகள் (பாட்காஸ்ட்) ஒலிப்பதிவு செய்து தரவேண்டும் என்று கேட்டுக்கொண்டார். தலா பதினைந்து நிமிடம் ஒலிப்பதிவு என்ற நிபந்தனை.

முதலில் கொஞ்சம் தயங்கினேன். வளவள என்று பேசி எதையாவது சொல்லிவிடலாம். ஒரு மணி நேரம் பேசினால் நான்கைந்து சுவாரசியமான தகவல்களை எப்படியோ சொல்லிவிடலாம். ஆனால் சுறுக்கமாக பேசி தகவல்களை கூறுவது மிகவும் கடினம். அதுவும் அறிவியல் துறை சாதனைகளை பற்றி படங்களின்றி வெறும் சிற்றுரையாக விளக்குவது மிகவும் கடினம். எனக்கு கடினம் – வேறு சிலருக்கு எளிமையாக இருக்கலாம்.

ஏற்கனவே சில அறிவியல் சாதனையாளர்களை பற்றி தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் எழுதியிருக்கிறேன். ஆர்விஎஸ் நியூ இந்தின் எக்ஸ்பிரஸ் எனும் ஆங்கில நாளிதழில் பணி செய்தபோது அவர் கேட்டதற்கு இணங்க ஐந்து கட்டுரைகள் எழுதினேன் (ஒன்றிரண்டிற்கு புதிதாய் நூல்களையும் கட்டுரைகளையும் படித்து தகவல் சேர்த்து எழுதினேன்). அக்கட்டுரைகளுக்கு ஆயிரம் சொற்கள் உச்சவரம்பு; எழுதி எழுதி கழித்து வடித்து திருத்தி சுறுக்கி ஏதோ எழுதினேன்.

சமீப காலமாக ஒரு பொறியியல் கல்லூரியில் கருவிகளும் கண்டுபிடிப்புகளும் (இன்வென்ஷன்ஸ் அண்டு டிஸ்கவரிஸ்) என்று ஒரு வகுப்பு நடத்தி வருகிறேன். ஆங்கிலத்தில் பாடம் நடத்துவதால், ஏற்கனவே ஆங்கிலத்தில் எழுதிய கட்டுரைகள் உதவின. ஏற்கனவே செய்த ஆங்கில பவர்பாயிண்ட் இருந்தன்; புதுவாக வேறு சில இயற்றம். ஒவ்வொரு செமஸ்டரும் சில திருத்தங்கள் செய்து வருகிறேன். ஆனால் எனக்கு தமிழில் எழுதுவது கடினம். குறிப்பாக போதுமான அறிவியல் சொற்கள் இல்லை; எனக்கு தெரிந்த அறிவியல் சொற்கள் அதிலும் சிலவே; இருக்கும் பற்பல சொற்களும் புழக்கத்தில் இல்லை; எப்படியிருந்தாலும் அறிவியலை படிப்பவர்கள் பெரும்பாலும் ஆங்கிலத்திலே தான் படிக்க பார்க்க கேட்க விரும்புகின்றனர். போதாக்குறையாக, எளிமையான தமிழ் பெயர்ச்சொல் வினைச்சொல்கள் பலவற்றை தவிர்த்து, ஆங்கிலச் சொற்களை சொல்வது இன்றைய வழக்கம். “கதவை திறங்கள்” என்பதை “டோர் ஓபன் பண்ணுங்க” என்பது போல். இதில் தமிழில் ஒலிப்பதிவுகளா?

தமிழில் அறிவியலுக்கு வரவேர்ப்பு குறைவே என்பது என் அனுபவம் – ஆனால் என் நட்பு வட்டத்தின் நிலமையாக இருக்கலாம். இந்த வலைதளத்திலும் ஆங்கில வரலாற்று கட்டுரைகளுக்கு கிட்டும் வரவேற்பு தமிழ் கட்டுரைகளுக்கு இல்லை. நாங்கள் நடத்தும் வராகமிகிரன் அறிவியல் மன்றத்து மாதாந்திர தொடருக்கும், தமிழில் நடத்திய இந்திய வானியல் வகுப்பிலும் இவை கண்கூடு. ஜேரட் டைமண்டின் நூலை தமிழுக்கு மொழிபெயர்க்கலாம் என்று நினைத்தபோதும், நான் அறிவியல் மற்றும் மொழியியல் சொற்களை தமிழாக்கவே ஓரிரண்டுவாரம் ஆனது. அப்பொழுது தமிழ் அறிவியல் அகராதி தேடி தோற்றுப்போனேன் – புத்தககடைகளில் ஏதும் இல்லை.

எனினும், சரி ஒரு முயற்சி செய்வோம் என்று எடிசனை பற்றி சில குறிப்புகள் எழுதினேன். செல்பேசியில் ஒலிப்பதிவு செய்ய முயல முயல தமிழை ஒழுங்காக பேசவியலாமை மீண்டும் மீண்டும் தாக்கியது. நிறுத்தி நிதானமாக ஓரிரு வாக்கியம் பேசி பதிவு செய்தால் மூன்றாம் வாக்கியத்திலேயே சொதப்பல். இவ்விதம் ஓரிரு நாள் வீண். வாட்ஸாப்பில் நேராக பதிவு செய்யவேண்டாம்; சவுண்ட் ரெக்கார்டர் (ஒலிப்பதிவு) ஆப் சிறப்பானது என்று ஆர்விஎஸ் அறிவுறுத்தினார். என் சமீப நோகியா தொலைபேசி கை தவறி நீரில் விழுந்ததால் தம்பி ஜெயராம் கொடுத்த பழைய ஆப்பில் ஐஃபோன் ஐந்தில் பதிவு முயற்சி; சவுண்ட் ரெக்கார்டர் முயற்சிகளால் அரை நாள் வீண்.

சரி, கொஞ்சம் வேகமாக பேசி பார்ப்போம், பின்னர் பிழைகளை திருத்திக்கொள்ளலாம் என்று வேகமாக பேசினேன். அங்குமிங்கும் சில கொடுந்தமிழ் சொற்களோடு எனக்கு தெரிந்த செந்தமிழ். ஒரு ஐந்து நிமிட பதிவில் கொஞ்சம் மகிழ்ச்சி; ஒரு வெற்றி மனநிலை. பின்னர் அங்குமிங்கும் சில செந்தமிழ் சொற்களோடு கொடுந்தமிழில் பேசி சமாளித்து பதிவை அனுப்பிவைத்தேன்.

கேட்டு, மிகவும் ரசித்ததாக ஆர்விஎஸ் தகவல் சொன்னவுடன் கொஞ்சம் பெருமூச்சு விட்டேன்.

எடிசனை அடுத்து நான்கு விஞ்ஞானிகளை பற்றி ஒலிப்பதிவு செய்து அனுப்பினேன். தீபாவளி சமயத்தில் காசை கரியாக்கிய பொறியாளர் என்று ஜேம்ஸ் வாட்டுக்கு கொடுத்த பட்டப்பெயர் சில நண்பர்களுக்கு மிகவும் பிடித்தது. எடிசன், ஜேம்ஸ் வாட், டிரெவிதிக் மூவரையும் விஞ்ஞான சமுதாயம் விஞ்ஞானிகளாக ஏற்காது; அவர்கள் போயும்போயும் பொறியாளர்கள்தான். போனால் போகட்டும் என்று லவோசியேவையும் பிரீஸ்ட்லீயையும் விஞ்ஞானிகள் என்று ஏற்றுக்கொள்ளும். மக்களால் எளிதாக புரிந்துகொள்ளும் விதம் யாராவது பேசினால் அல்லது எதையாவது சாதித்தால் அவர்கள் விஞ்ஞானிகளே இல்லை. ஐன்ஸ்டைன் போல் யாருக்குமே கொஞ்சம்கூட புரியாத தகவல்களை பேசுபவர்களும், மற்ற விஞ்ஞானிகளே கொஞ்சம் மூச்சுத் திணற எழுதியவர்களும் தான் விஞ்ஞானிகள். இருந்துவிட்டு போகட்டும்.

வராகமிகிரன் பேரை சொன்னவுடன் ஆர்விஎஸ்ஸுக்கு குதூகலம். ஆனால் மிக நீநீநீளமான பதிவாகிவிட்டது. மானே தேனே கண்மணி பொன்ணி எல்லாம் கழித்துவிட்டு கொஞ்சம் சுறுக்கமான ஒலிப்பதிவை கேட்கலாம்.

நாலைந்து பேர் வாராவாரம் கேட்டுவிட்டு பாராட்டி தகவல் அனுப்பினர். முதல் வாரப்பதிவுக்கு மன்னை கண்ணன் என்பவர் முகநூலில் ஒரு பாஷ்யமே எழுதிவிட்டார்.

இங்கே ஆறு ஒலிப்பதிவுகளின் சுட்டிகள்.

மின்சார மந்திரவாதி - தாமஸ் எடிசன்

கரியை காசாக்கிய பொறியாளர் - ஜேம்ஸ் வாட்

காற்றை வகுத்த வல்லவர் - ஜோசஃப் பிரீஸ்ட்லீ

வேதியலின் தந்தை - அந்துவான் லவாய்சியே

ரயில்வண்டி ராட்சசன் - ரிச்சர்ட் டிரெவிதிக்

கலியுக கதிரவன் - வராகமிகிரன்

Inventors and Discoverers - கருவி படைப்பாளிகள்

Monday, 31 October 2022

Index of Talk Videos

தமிழ் உரைகள் (Lectures in Tamil)

(scroll down for English lecture video links)

வரலாறு

தமிழ் பாரம்பரிய அறக்கட்டளை

2000 ஆண்டுகளாக மாமல்லபுரம்  2015 ஜூன்

உத்திரமேரூர் கல்வெட்டு : ஒரு விவாதம் 2021

பேச்சுக் கச்சேரி 

2016  மாமல்லபுரம் சங்ககாலம் முதல் 1962 வரை

2017 அதிமானம் அதி அற்புதம் (காஞ்சி கைலாசநாதர் கோவில்)

2018 பொன்னியின் புதல்வர்  (சோழ மன்னர் வரலாறு)

2019 பாண்டியர் குடைவரை கோயில்கள் 

தமிழ் இணைய கல்விக்கழகம், சென்னை

தகவலாற்றுப்படை துவக்க விழா

கல்லில் ஓர் கவிதை - காஞ்சி கைலாசநாதர் கோவில் ஆகஸ்டு 2014

தமிழ் ஆர்டஸ் அகடமி, சென்னை

ராஜசிம்மனின் மூன்றாம் கல்வெட்டு 2015 மே (ரா நாகசாமி, ர கோபு)

 சென்னை புத்தக் கண்காட்சி

சென்னை நகரத்து நூலகங்கள் ஜூன் 2016

வானவராயர் ஃபவுண்டேஷன், கோவை 

பல்லவர் சிற்பக்கலை ஜூலை 2019

தமிழ் அமுது, இணையம்

 ராஜராஜ சோழன் - மறந்த மன்னனும் மீண்டெழுந்த கதையும் (50:00  நிமிடம் என் உரை ஆரம்பம்)  அக்டோபர் 2022


அறிவியல்

வராஹமிஹிரன் அறிவியல் மன்றம்

பண்டை நாகிரீகங்களின் கணிதமும் விண்ணியலும் 4 ஆகஸ்டு 2018

மதறாஸ் நேரம் (Madras Time)- மைக்கேல் டாப்பிங் தூண் ஆகஸ்டு 2021

புத்தக அலசல் 

காந்தி கல்வி நிலையம்

திரைக்கதை துறை லீலைகள் : Adventures in the ScreenTrade - William Goldman 

    பகுதி 1   June 2018

    பகுதி 2   June 2018


நேர்காணல்கள் 

தமிழ் பாரம்பரிய அறக்கட்டளை

வெள்ளையாம்பட்டு சுந்தரத்துடன் ஓர் உரையாடல் 2011 டிசம்பர்

பொதிகை தொலைகாட்சி 

காலை தென்றல் நேர்காணல் 5 நவம்பர் 2017

பேராசிரியர் சாமிநாதன் - ஒரு நேர்காணல்  ஜூன் 2019

 

Lectures in English -  ஆங்கில உரைகள்

Science

Varahamihira Science Forum

Antoine Lavoisier - The Origin of Modern Chemistry 20 August 2017

James Watt's steam engine August 2021    

         Evolution of Computers - November 2022

Tamil Heritage Trust

Astronomy of Ancient Cultures November 2010

Indian Astronomy - from Vedic age to 15th century February 2011

Indian Science Festival 

The men who knew Zero to infinity January 2020

Badri Seshadri lecture January 2020

Panel Discussion Elephant's head for Ganesh - did ancient Indians know organ transplantation?

Madras Local History talks

Vaccination in Madras - third of three (April 2019)

VSF Indian Astronomy course

VarahaMihira's Eclipse Proof   

Literature

TIECon, Chennai :  Genghis Khan - Jack Weatherford- November 2016

Devan Memorial Lecture: The Importance of Being Earnest  September 8, 2017

(at Madras Book Club - Twitter Periscope video version by Murali)

Saveetha College : Travels in Thoughts and Words (starts @ 6:52) An introduction to my favorite books

Seva Trust : Harry Potter and Mahabharata - May 2020


History

Kashi Tamil Sangamam

    Panel on Temple Heritage - 4 December 2022

    Gopu's lecture - How to See a Temple

Tamil Heritage Trust

Amaravati - A Walk and a Talk August 2018

Sittannavasal - An Overview and a Proposal October 2019 

 Other Fora

Rotary Club Coimbatore History of Cholas 2012 June 

INTACH Rediscovery of India's History 2013 March

Egmore Museum: A quick look at Amaravati Sculpture 2015 May 

Seva Trust Kailasanatha Temple - An Overview 30 April 2020 

Saveetha Engineering College Many Histories (Paartha Gnaabagam Ilayo)

University of Kerala Pallava Art as a fountainhead of Syncretism 2021 

Kalki Biography Project Kalki's Mamallapuram 2021

Biography

Tamil Heritage Trust 

Being Swaminathan  - September 2019

Atyantakaama - Dr Nagaswamy: A Retrospective - February 2022 

Brief Video Clips

Dholavira Kishore Mahadevan 2014

Lalitangura PallavaGruham - (Facebook clip Rajasekar Pandurangan)

Kharavela inscription  (video by Ramki J) 2017

Mahendra Pallava at (Facebook clip - Rajagopalan Venkatraman) 2018

Heliodorus inscription - video by VK Srinivasan 2019


OTHER LINKS

Talks by Gopu - full Youtube list

Index of Indices  - my blog essays grouped by subject


An Explanatory Note 

Links to my lecture videos are on a sidebar in my blog, but these are only visible if you see the webpage on a browser in a PC or laptop, or click web version in your smart phone. People share or stumble upon my talks in youtube, but rarely see this sidebar. So I created this index of videos.

ஒரு விளக்கம்

இந்த வலைப்பதிவிலேயே வலது பக்க பட்டையில் என் உரைகளின் சுட்டிகளை பகிர்ந்துள்ளேன். ஆனால் கணினியிலோ மடி கணினியிலோ என் வலைப்பூவை படிப்பவருக்கு மட்டுமே அது புலப்படும். கைப்பேசியில் பார்த்தால் சாதாரணமாக தெரியாது. இணைய வடிவம் (web version) என்னும் சுட்டியை சொடக்கினால் மட்டுமே கைப்பேசியில் அந்த பக்கத்து பட்டை காட்டப்படும் 

ஆகையால் இந்த ஒரு இன்டெக்ஸ் தயாரித்துள்ளேன். 


Sunday, 18 September 2022

Locomotive Steam Engine

James Watt’s steam engine was a big improvement over the Newcomen steam engine. The timing of the James Watt’s improvements were impeccable, coming along when the Cotton Revolution was well under way. Improvements in metallurgy were critical. Watt’s business partnership was with Boulton excellent.

The invention of crank shafts and sun-and-planet gears, which converted the linear motion of the steam driven pistons into rotary motions which powered wheels, textile looms, and grain mills, made the steam engine the prime mover of the Industrial Revolution.

But the next stage of evolution, the emergence of the locomotive steam engine, took nearly fifty years after Watt’s improvements and innovations. James Watt himself planned a road based locomotive, and his assistant Murdoch designed a model, but they never built one. Three people played key roles in the emergence of the locomotive steam engine and the railways: Richard Trevithick; George Stephenson and Robert Stephenson.

Richard Trevithick 
Pic: Wikipedia


Richard Trevithick

Richard Trevithick grew up in Cornwall, full of coal mines, the district of England where most of James Watt engines were installed in the first few years. Unlike James Watt, he had no fear of high pressure steam.

He conceived the boldest, most imaginative changes to the steam engine. But he had to wait until 1800 when James Watt’s patent, extended by Parliament, expired. Boulton and Watt’s phenomenal success, fame, and global recognition, especially among the aristocrats of England, worked against Trevithick, a commoner from lower classes. But his advantage was that neither science nor technology respects reputations; only society does.

First Trevithick realized that the condenser itself was not necessary. This alone was quite revolutionary. The right amount of steam pressure is sufficient to run the engine, if it was higher than atmospheric pressure. In fact, he was working for the DingDong mine, and trying to help them avoid paying royalties to Boulton & Watt – when he had this epiphany. He built a engine running at 30 psi, three times the pressure in Watt’s engines. The higher pressure meant a smaller, lighter engine, with a power-to-weight ratio sufficient to power its own locomotion.

Second, he put the furnace inside the boiler. Just the sheer audacity of this design is mind-boggling – but taken for granted once it was accomplished. Tubes ran inside the boiler, heating all the water around them, rather than just heating a vessel from the bottom, as is still mostly common in cooking. He made the boiler horizontal rather than vertical which suits this model of heating so well. Excess steam was let out with a blast pipe, since the condenser was eliminated. A safety valve was added.



Another major design change was that the piston and its cylinder were tilted, at a 45 degree angle. The tilted operated a set of wheels via a crankshaft. Basically, the whole engine was a boiler fitted on to wheel-based chassis.

These seem to be the most radical alteration in design of any major mechanical device, until the advent of turbines nearly a century later. Several things helped Trevithick : first a much better understanding of heat, steam, flow etc. Second, there were incremental improvements in metallurgy, which allowed for stronger cast iron cylinders which could withstand higher steam pressure without exploding.




Puffing Devil
Pic: Industrial revelations - Youtube


Trevithick built a steam locomotive for the road, in 1801, called the Puffing Devil, which featured all these innovations. It had a successful road test, with a few people. But it was hard to steer, fell into a gully, and left unattended, the furnace still boiling water, exploded when it all the water boiled off. He later built another vehicle for the road called London Carriage, but it also had a lever-steering, and no one wanted to buy it.

He patented this high pressure steam engine in 1802. He sold it as a stationary engine, powering a water pump and operated at 145 pounds per square inch (PSI) compared to around 10psi for Watt’s engines. One of these engines exploded, killing four people, and James Watt called for hanging Trevithick for killing them. But it was shown that it was operator error, not a design problem. Trevithick added a second safety valve, which would open and quench the furnace with water, shutting it down, if the pressure exceeded danger levels.

In 1802,  Trevithick also built a steam locomotive that ran on rails, called the Penny Darren. It successfully carried cargo and passenger wagons for 15 km, at a slow speed of about 4kmph. Historians consider this the first steam locomotive train. But the engine was too heavy for the cast iron rails, which broke.

Trevithick's Penny Darren steam locomotive
Pic: Industrial Revelations - Youtube


Trevithick spent the rest of his life building stationary engines, and several other experimental devices, but none of them brought him the commercial success that Newcomen and Watt got from their engines. He spent some years building engines for mining in South America, but returned to England when war broke out. He died almost a pauper, and was only recognized for his contributions and honored after his death.

George Stephenson

Where Trevithick failed, George Stephenson, ten years his junior, a coal worker and self-taught mechanical engineer, succeeded, barely a few years later.  Illiterate until the age of 18, he attended night school to learn to read and write, to add to all his practical knowledge. Wagons running on wooden and cast-iron rails, usually pulled by horses, had become popular over several years. Inspired by Trevithick several others built high pressure steam locomotive, to replace horses, including Stephenson, in 1814. He built several locomotives, all of which eventually damaged the rails by their weight. Stephenson came up with some innovations like steam springs, and using more wheels, to distribute weight. In the meanwhile, iron smiths had developed wrought iron, which had lower carbon content than cast iron, was tougher and more malleable.



In 1821, Stephenson was hired to build the 40km Stockton-Darlington railway line, to carry horse drawn wagons. He convinced the director, Edward Pease, to use a steam locomotive instead, running on wrought iron rails. The Stephenson engine was a slightly improved version of the Trevithick engine, featuring horizontal boiler, internal furnace, water tubes, tilted pistons and blast tube.

His son Robert Stephenson, built an engine called Locomotion, which hauled a coal wagons for 14 km in 2 hours. The successful run inspired another the commissioning of a railway line between the much larger industrial city of Manchester, hub of the cotton industry, and the harbour town of Liverpool, a distance of 97km. The biggest challenge now was building a railway line over varied terrain including marshes and peat bogs, and George Stephenson took on this challenge.

Robert Stephenson's "Rocket"
Pic: Wikipedia

The directors of the LMR railway line arranged a competition among five different locomotive engines, in 1829, one of which “Rocket”,  was built by Robert Stephenson, son of George. It was the only one that completed the run, so it won. It became the model for all future railway locomotive engines. This success, launched an era of building railway lines, carrying both cargo and passengers, first across England, then in several European countries, launching a total revolution in the field of transportation.

The Stephensons found the financial success and fame, that sadly eluded Trevithick whose innovations were the basis of the railway revolution.

Economic and Social Impact

Railway lines were built all across Europe, then the USA, and in India in the next few decades. The cost of transporting goods dropped precipitously. The time for travel across land also dramatically reduced from days to hours. In parallel, steam powered boats, then ships, made ocean voyages cheaper, safer and more predictable; and cost of shipping goods across the world also dropped spectacularly. The great benefits in manufacturing, powered by stationary steam engines, now could reach all corners of the world, thanks to locomotive steam engines.

It also had downsides. Vast numbers of artisanal workers, especially weavers in Europe and later India, lost their livelihoods or became poorer, as the couldn’t compete with loom produced textiles. But the number of manufactured goods increased dramatically, making necessities out of luxuries.

The political consequence was Britain’s ascent as an unprecedented global industrial, technological, military, economic and hence political, superpower. The nineteenth century was truly the century of steam power, which continued well into the twentieth century, even decades after the invention of electrical, deisel and oil powered engines, and later turbines.

References

Wikipedia

Industrial Revelations : Youtube series

ThoughtCo website

Related Links

James Watt's Steam Engine

Charles Parsons and Steam turbines

Essays on Inventors and Discoverers