火车头：那些岁月沉淀的智慧，怎么讲给孩子听？| 科学绘本细细读
绘本《火车头》是美国插画家Brian Floca的凯迪克金奖作品，他出生在德州，毕业于布朗大学，并取得视觉艺术硕士学位。他曾在著名的罗德岛设计学院研修，并结识了大卫·麦考利（David Macaulay）这样的大师，想必他能有今天的成就，一定是受到了不少启发。好了，接下来，我们就来读一读这本十分精致的作品。
《火车头》原版
我们都知道北美洲生活着很多印第安人，但是因为独特的文明形态，他们彼此离得很远，没有愿望，也没有办法互相沟通。欧洲殖民者带来了城市文明和近代的生活方式，他们拥有技术，也拥有建造横贯大陆的铁路的愿望：修建铁路能更好的调配资源，保证国家的统一，也能带动商业和贸易的发展，铁路沿线的城镇也会繁荣起来。
为啥是铁路而不是公路？火车要在铁轨上才能开，而铺设铁轨很麻烦，需要大量钢铁，还要很多木头，为啥不直接修公路呢？从技术上讲，铁轨可以减小阻力，使得火车速度更高，而且可以运载更多东西；铁轨耐久性较好，可以开足马力不停的工作；这样的大工程可以带动相关产业的发展，因为工程很大要分包出去，所以会带动零件标准化的进程；此外，铁轨路线是固定的，对开发荒地，沿线发展都非常有益，因此铁路虽然投资大，但是效果非常好。
护封
把这本书的护封拿掉，我们可以看到封面上是大批的美国野牛。我想这里作者有特别的用意。太平洋铁路修建之前，美国中部是一片荒芜，生活着大量的野生动物。他们寻找食物和食盐的过程中留下的痕迹，就是最初的“路”。它们是探险家和开拓者，人类对铁路路线的设计很多来源于这些足迹。
铁路是如何修的？政府允许使用公用土地，且将沿线铁路赠给承包商，发行公债筹措资金，于是商人积极响应，两家铁路公司（中央太平洋公司；联合太平洋公司）同时从东西两头向汇合点进发。
第一页
这是一个工字型铁轨，用道钉固定在枕木上，每根长大约1米左右，大家可以看图，作者非常细心的画出了每一节铁道的分割线，它们用不同的方法连接到一起，所以火车开起来会有咣当咣当的声音，车轮就从这上面通过，时间长了会磨得亮光光的。小朋友们不可以随便接近铁轨，更不可以在上面放东西，会威胁到行车安全，严重了还会导致列车出轨形成惨痛的事故。
第二页-第三页
图中铁路劳工有黑人，白人还有很多中国人，他们被称为“Chinese Workers”，大多都来自晚清时广东五邑地区，他们梳着长长的辫子，当时的欧洲人和美国人闻所未闻，都误以为这是中国女人的发型。起初中央太平洋铁路公司是信不过中国人的，他们雇佣的铁路工人主要是来自爱尔兰的英国人。但是，修铁路实在是一份辛苦的工作，工人的流失率非常高。管理方每天都在为怎么才能留住工人而烦恼。现实情况是，爱尔兰工人也并不好管，他们赚的钱都买了酒。于是雇佣华工的方案再度被提出，他们决定让一个工头先聘用50名华工试试给货车填料。很快华工的工作热情就改变了这种局面，他们逐渐被委以更为艰巨的任务。
到1868年，华工人数升至12000，至少占到中央太平洋铁路公司劳动力80％。除此之外，中国的员工收入很低，减去食宿费用，工资从一开始的每月27美元，到后来也不过30美元。相比之下，爱尔兰人每个月的工资是每个月35美元。在生活方面，华工对居住的要求也不高，基本上就是难民营的水平。然而，每个华工队都有自己的厨师为他们从旧金山和萨卡拉门托采买食材，烹饪蔬菜、海鲜，每个周末还有猪和鸡可以吃。相比之下，爱尔兰人的菜单却是万年不变的土豆和牛肉，华工的饮食着实给他们带来了不小的冲击。在白人眼中，华工就像是外星人，他们自己洗澡、洗衣服，不和其他人掺和，对威士忌也敬而远之。每天早晨沏一杯热茶，而这样的习惯恰恰让他们远离痢疾的侵害。
广州十三行怡和行的行主伍秉鉴。2007年4月初被《亚洲华尔街日报》选为“近千年世界最富有五十人”里六位华人富豪之一，他通过旗昌洋行的股东来投资美国铁路，据说密歇根中央铁路和柏林敦和密苏里河铁路就是伍秉鉴参与投资的。
这幅漫画能大致反应当时美国人的心态。其大意是爱尔兰人和华工一起吃掉美国人，然后华工又吃掉了爱尔兰人。
铁路修好了
在奥赛博物馆里有这样一幅雕像，从这里能看出当时美国人以为大辫子中国人是女人。（看不出来可不要问果酱呦）
第四页-第五页
这里出现了月台，在英文里叫“Railway platform”。火车站大概由入口，除了月台，车站建筑还有车库，装卸货物的车库，流动货物的仓库，月台一般有可以避雨的顶棚。图中月台还有吃饭的地方，以及负责搬运行李的人，在当时靠为乘火车的人服务，成为一个新的营生，火车由远至近开过来，声音越来越大，我们看到了一匹受惊的马，在动力列车与役使动物同时出现的年代，“惊马”非常常见，而且还可能酿成可怕的事故。
第六页-第七页
火车保养的非常好，车头色彩鲜艳，还有各种样式的装饰，造型复杂，这看起来现在的火车有非常大的不同，这是因为，当时的火车速度在今天看来并不高，所以丝毫没有必要考虑根据空气动力学设计外形。
在车头上，我们可以看到红色镂空条纹的板子，这是除障板。它的高度设计很巧妙，比它矮的障碍物基本会被后面的车轮弹飞，不会对列车造成严重影响，而比它高的，则是会引发事故的，会直接被它阻挡并弹开，但除障板依然不能防止所有障碍物事故。
第八页-第九页
注意列车长的怀表，由于铁路的出现“标准时”才出现。以前，各地的时钟是根据太阳运行各自调整的，人们日出而作、日落而息，但是，刚刚出现的铁路公司挑战了千年不变的自然法则，因为，如果每个镇都按照太阳照过各自教堂塔尖的位置来校准时间，火车的运营将错乱不堪，所以，随着铁路线的蔓延，人们无法再跟着上帝转了，幅员广阔的美国，对标准时的要求更加迫切，1883年11月18日，美国第一个全国统一的铁路时刻表诞生，这一天的正午时分，美国东部的时钟全部回拨，从此，上帝的时间被改用人间的指针来度量。
列车长，是列车上除驾驶人员以外，随车的最高职员。铁路列车列车长的首要职责是除了司机（列车驾驶）以外第二个行车人员，此外，也担任旅客服务的角色，包括咨询、查验票、补票、遗失物处理、广播及为旅客服务等。
注意，上车车门在车厢的前后，而不是侧面，这个和我们今天是有差异的。
第十页-第十一页
驾驶室并没有方向盘，因为不需要控制方向，列车只能前进或者后退，方向是由铁轨和一些设施来控制的，除了司机，还要有人负责燃料的装填，机车内的工作很辛苦。
这种机车叫做4-4-0型机车，也叫美国车。蒸汽机车由蒸汽锅炉、气缸、车架、动轮、制动设备以及贮存燃料和水的煤水车等组成。什么叫4-4-0呢？这是在用轮轴排列的方法来说明机车的结构，通常顺序是机车的导轴或轮，动轴或轮，从轴或轮，4-4-0是轮排列，意思就是4个导轮，4个动轮和0个从轮，如果要按轴来排列则是2根导轴，两根动轴，0根从轴
动轮（或者叫飞轮）是驱动轮，直接连接在连杆上，提供动力。这种分类方法是美国工程师弗雷德里克•梅斯文•华特（Frederick Methvan Whyte）提出的，所以也叫华氏式别（Whyte notation）。
第十四页-第十五页
查票，为什么不在上车前就确保车上的人都有票？这样就不用在晃动的车厢走来走去查票了？在列车行驶还不太快的时代，查票可以防止有人扒车；车厢的等级不同舒适度也不一样，价格自然也不一样，车上查票还可以防止人买最便宜的票坐到最好的位置。此外，经停站有很多，查票可以防止有人不在自己买票的地方下车。查票会用一种特质的票钳（ticket punch pliers）来对票做永久标记。
ticket punch pliers
之前的人们没有机会体验速度，18世纪早期的机车最高可以开到46公里/小时。4-4-0机车能以24公里/小时候的速度载重450吨，力量惊人，但是据说乘坐起来震得非常厉害，书中也有体现，如果在看的时候能知道这些小细节，将是非常有趣的。
大平原，铁轨所到之处，附属的设施也建立了起来，在铁路沿线还有是电报线。通讯和列车一起传输。
第二十页-第二十一页
接下来，画面描绘了铁路上的娱乐和休息，枯燥无味的久坐，可以通过读报来缓解，不过在晃动的列车上读报可能会晕车？天气冷了有暖炉，还可以上厕所，因为火车不能停下来让旅客下车上厕所。
饿了怎么办？
只好在固定的时间下车吃饭，为什么不在餐车吃呢？餐车1963年才出现，还没有普及。其实美国的这条铁路途径的地方都比较荒芜，车程又比较长，旅途并不那么舒服。除了人，火车也需要吃饭，所以在停车的地方会有“水鹤”一种用来加水的设施（在页面中间）。
这里有一个扇形车库，因为机车头一般不跑全程，只跑规定的距离，到了这个距离，就要换成其他车头继续拉着列车前进，自己则要折返回起点，这就叫做机务段。在换车头和进入库房的时候，需要机车头进行小角度的转向，就需要这种设备的帮助（机车头转弯半径很大，其实就是只能前进和后退，如果需要小角度转向就要靠铁轨和道岔，列车之间的链接是活动的，否则列车越长，转弯半径就越大，刹车也会变得很危险）。
机车头没有安装反光镜，所以倒车或者向后看都不太方便，驾驶室要保证视野的宽阔。不过因为前面动力部分和烟囱的原因，这种机车的盲区很大，反而是倒车时视野相对开阔。
第二十六页-第二十七页
夜幕中前一个机务段的乘员已经休息了，本段的乘员则是夜班，由于连贯工作的出现，导班的人多了起来，没有卧铺（Sleeping car）的乘客，应该很羡慕在床上呼呼大睡的列车员吧（卧铺车大约是1830年出现的）。
怀俄明谢尔曼夏延火车站双头火车提供更强的动力来上坡。除此之外，还有种特殊的爬山小火车，在机车下面两根铁轨中间设置铰链和齿轮，不过这并不适用于普通的平地火车。
机车下面两根铁轨中间设置铰链和齿轮
一种特殊的爬山小火车
第三十页-第三十一页
火车事故。出轨和压力过高引发的爆炸，列车的车轮实际是嵌在铁轨中间的，但是在早期由于铁轨上有异物，转弯半径不合适，入弯速度高等问题会发生出轨，出轨后列车会翻车或者撞到其他地方。另外在平交道也可能发生与其他交通工具相撞引发的出轨。列车转弯是个非常复杂的事情，需要对铁轨的形状或者机械结构，车轮进行精心的调整。所以铁路最好是直的。
两个铁路公司的汇合点
接下来的描述，是海角峰-犹他州，两个铁路公司的汇合点。1869年5月10日，美国第一条横贯北美大陆的铁路东西两线（中央太平洋铁路Central Pacific和联合太平洋铁路Union Pacific），在此建成通车，成为了联系美国东西的大动脉。大量华工和爱尔兰人在高强度、高风险劳动中死亡，1869年5月10日，东来的中央铁路公司Central Pac.的朱庇特号Jupiter火车，和西来的联合铁路公司Union Pac.的119号火车，在此汇合，在铁路中央钉进最后一课金色道钉Golden Spike，象征铁路的车里贯通，电报员将现场的情况发送出去，向全国播报。
绝顶隧道修筑太平洋铁路最为艰险的一段，是塞拉岭绝顶隧道仅唐纳山口，位于内华达山脉东端，海拔2000多米，常年积雪。整个唐纳山口都由巨大的花岗岩组成，铁路要通过这里，有的地段可以在山体外缘开拓路基，有的地方则只能开凿隧道。严寒和坚冰让花岗岩变得更加坚固，华工用蚂蚁搬家的方式一点点掘进，还要随时面临雪崩的威胁。
现在我们来看看Brian Floca本尊。
他还有很多其他作品，都是很精美的画风，让人过目难忘。
但目前为止，只有《火车头》被翻译成了中文版，果酱觉得这本书适合稍微大一点的孩子看，学龄前的孩子需要亲子共读，有了这篇文章，相信你们的亲子共读会变得更有趣吧？
一天，果酱坐在火车上，听到这样一则笑话
宝贝：“我觉得人生就像一列火车。”
妈妈：“为什么呢？”
宝贝：“因为总结起来就是逛——吃——逛——吃。”
图片摘自http://brianfloca.com/About.html等；部分来自绘本《火车头》
加入【果壳阅读科学亲子课堂】微信群方法：
添加主页君微信：wxmkid，注明亲子课家长，TA会邀请您入群。
本文版权属于果壳童学馆，未经授权，谢绝转载
如有需要，请联系kids@guokr.com
长按下方二维码，关注我们做科学爸妈，每一个为什么都有最靠谱的回答。壳二代，我们来了~微信号：