Pirmajos dzelzceļos pa sliedēm vagonus vilka ar zirgu palīdzību. Tas šķita ērti un visiem pieņemami. Taču reiz kāds inženieris vārdā Džordžs Stīvensons izdomāja, ka to varētu darīt arī ar mehānisma jeb mašīnas palīdzību. Viņš pats arī ķērās vērsim pie ragiem un tādu uzbūvēja, nosaucot par "locomotion" – vārdā, kas interpretēts no latīņu valodas un nozīmē kaut ko pašrocīgi kustošu. Tā nu talantīgajam inženierim bija izdevies radīt mehānisku, visnotaļ kaprīzā un mazjaudīgā zirga aizstājēju, turklāt izdomāt tam lielisku vārdu – lokomotīve.

Kopš tā laika arī mēs sarunvalodā lietojam jaudas mērvienību "zirgspēks" (viena zirga vilkšanas spēks). Mēriekārtu trūkuma dēļ nav precīzi zināms, cik zirgspēku spēja attīstīt pirmā lokomotīve, bet tie noteikti bija vairāki desmiti zirgspēku, tādējādi mēs visās nozīmēs varam uzskatīt šo par revolucionāru pavērsienu gan dzelzceļa, gan visas pasaules attīstībā.

Jaunais izgudrojums balstījās uz labām zināšanām fizikā jeb, precīzāk, divās tās apakšnozarēs: termodinamikā un mehānikā. Tās pielietojot, talantīgajam inženierim izdevās panākt pārsteidzošu rezultātu – intensīvi vārot ūdeni, ar milzīgu spēku tika griezti riteņi. Uz šādu darbības principu balstījās visas dzelzceļa lokomotīves pirms 200, 100 un daudzas – vēl pat pirms 50 gadiem. Dažas no šīm tvaika lokomotīvēm joprojām tiek izmantotas mūsdienās, tostarp arī Latvijā. Tas gan notiek vēstures mīlestības nevis akūtas nepieciešamības dēļ, jo tvaika lokomotīves savu vietu ir atdevušas dīzeļlokomotīvēm un elektrolokomotīvēm.

Izcilas zināšanas fizikā un matemātikā kalpoja par pamatu arī to radīšanai. Diezgan smagnējo un neekonomisko tvaika dzinēju jau aizpagājušajā gadsimtā sāka izkonkurēt iekšdedzes dzinēji jeb motori. Sākotnēji to attīstība vairāk gan bija saistīta ar automobiļiem, kamēr dzelzceļā šādu dzinēju ieviešana kavējās. Kāpēc? Problēma slēpās jaudā (zirgspēkos). Lai pārvietotu daudzus vienu pie otra sakabinātus, smagus vagonus, vajadzīgs ļoti liels spēks. Tāds piemīt tvaikam un tāds var būt arī motoram. Tikai iekšdedzes dzinēju ar riteņiem, izrādās, vienkārši savienot nevar.

Inženieriem vajadzēja ilgi lauzīt galvas, kā šo problēmu atrisināt. Pateicoties vienam no viņiem –Jurijam Lomonosovam – un atkal jau fizikai, šo risinājumu pirms 100 gadiem izdevās panākt visnotaļ interesantā veidā, izmantojot izcilas zināšanas par vēl vienu fizikas nozari – elektrību un magnētismu. Pirmā šāda tipa lokomotīve ar elektrisko spēka pārvadu jau spēja attīstīt 800 kilovatos jeb vairāk kā tūkstotī zirgspēku mērāmu jaudu!

Mūsdienās Latvijas dzelzceļā izmanto dīzeļlokomotīves, kuru jauda ir pat 6000 zirgspēku. To iegūst, ar diviem dīzeļdzinējiem piedzenot divus strāvas ģeneratorus. Katrs no tiem spēj saražot tādu elektroenerģijas daudzumu, ar kuru varētu vienlaicīgi darbināt, piemēram, tūkstoti putekļu sūcēju vai gludekļu, vai skatīties kādus 18 tūkstošus LED televizoru.

Tātad tieši elektroenerģija ir tā, kuru mēs izmantojam gan dīzeļlokomotīvju, gan, pavisam loģiski, elektrovilcienu darbināšanai. Atšķirība ir tikai tāda, ka dīzeļlokomotīvē mēs to ražojam uz vietas pašā lokomotīvē, bet elektrovilcienam pievadām pa vadiem jeb kontakttīklu.

Elektroenerģija ir visekonomiskākais un videi draudzīgākais enerģijas veids, ar kuru darbināt dažādas iekārtas un ierīces, kā arī nodrošināt apgaismojumu. Un to jau mēs plaši izmantojam arī sadzīvē. Arī nākotnē visus mehāniskos transporta līdzekļus darbinās elektroenerģija. Jautājums tikai ir, kā mēs to iegūsim.

Varbūt spēsim labāk izmantot Saules enerģiju, varbūt elektrību iegūsim no ūdeņraža vai kāda cita ķīmiska elementa. Bet varbūt, ka atradīsies kāds inženieris, kurš izgudros, kā iegūt elektroenerģiju vēl izdevīgāk un vienkāršāk?

Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!