我们今天所知的自行车直到19世纪末才被发明出来。然而，这是一种简单的机械发明。看起来似乎并不需要什么杰出的创造性洞察，当然也不需要科学背景。那么，为什么它没有更早被发明呢？我在推特上问了这个问题，并在Quora上阅读了一些讨论。人们提出了许多假设，包括： 技术因素。19世纪的金属加工有了很大改善：我们获得了更好的铁精炼和最终便宜的钢铁，更好的金属成形工艺，以及制造空心管等部件的能力。轮子的技术也有了改善：铁丝辐条（又称张力辐条）轮子取代了更重的设计；硫化橡胶（1839年）是制作轮胎所需；充气轮胎直到1887年才发明。链条、齿轮和滚珠轴承都是需要先进制造技术来确保精度和成本的关键部件。 设计迭代。早期的自行车不方便且危险。第一版甚至没有脚踏板。有些版本没有转向，只能通过倾斜来转向。著名的“便士远行”（penny-farthing）设计，其巨大的前轮使骑行者无法用脚保持平衡，急停时容易向前倾，且通常使骑行者高悬在空中，从而增加了受伤的风险。经过数十年的迭代，才出现了成功的自行车模型。 道路质量。19世纪及之前的道路按现代标准来看非常糟糕。道路通常是土路，被许多马车的经过弄得凹凸不平，下雨时会变得泥泞。麦克亚当铺路技术，给道路提供平滑表面，直到1820年左右才被发明出来。那个时代市区的道路是用鹅卵石铺成的，虽然对马匹来说不错，但对自行车来说太颠簸。（显然，这种不平整有助于排水——导致Quora上的一个答案声称城市排水系统的建设是自行车发展的催化剂。） 来自马匹的竞争。马是那个时代常见且被接受的交通工具。它们能够处理各种道路，能够运输重物。那么，谁还需要自行车呢？在这种情况下，有人声称自行车是为了应对因“无夏之年”造成的粮食短缺而发明的，1816年的这个气候事件是由前一年坦博拉火山爆发引起的，暗淡的天空和降低的温度导致很多地方的农业危机，造成了人和马匹的饥饿，甚至导致一些马被屠宰作为食物，剩下的马也更贵。这可能激励了寻找替代品的需求。 一般经济增长。多个评论者指出，需要有一个中产阶级来为这种发明提供需求。如果只有很多贫穷的农民和少数贵族（顺便说一句，他们有马、马车和司机），那么自行车的市场会很小。当你意识到自行车在成为实用交通工具之前，更像是一项娱乐爱好时，情况就变得更加可信。 文化因素。也许在某个历史时点之前，人们普遍对有用的机械发明缺乏兴趣？那么这什么时候改变了，为什么会改变呢？这些都是很好的假设。但其中一些在压力下开始显现出脆弱。道路质量相关，但并不是答案。自行车可以在土路或人行道上骑行（尽管后者最初使得人行道上的行人与骑车人发生冲突，使得公众一开始不喜欢自行车）。而历史上，道路在自行车普及之前并没有改善——实际上，似乎正是骑行者要求改善道路。我认为马匹也无法解释这一切。从我所读到的，购买一辆自行车比购买一匹马便宜，维护成本也低得多（如果没有别的，购买自行车时你不需要喂养它）。事实证明，发明者在很多年前就对人力交通工具的问题感兴趣，力求摆脱对马的需求。即使是卡尔·冯·德拉斯，在“无夏之年”之后发明第一台双轮人力交通工具的他，也在此之前多年一直在研究这个问题。 技术因素对我而言更具说服力。它们可能是自行车能够实际和便宜到足以普及的必要条件。但它们并不是早期实验所需要的。车架可以用木材建造。车轮可以用金属包边。齿轮可以省略。链条可以被皮带替代；一些早期的设计甚至使用踏板作为替代，至少有一种设计用杠杆驱动车轮，就像蒸汽机车一样。那么，真正的解释是什么呢？为了了解这一点，我深入研究了自行车的历史。人力交通工具的概念可以追溯到几个世纪以前。我找到的最早的参考资料是意大利工程师乔瓦尼·丰塔纳，他在1400年代初描述了一种由人力驱动的四轮马车。