phần vì mục đích của nó là để quảng bá đường sắt như một phương tiện giao thông công cộng mới và ưu việt hơn. Họ quy định rằng nồi hơi và máy móc liên quan phải chịu được thử nghiêm đổ đầy nước áp suất 1.000 kPa.[63] Các quy định khác giới hạn tổng trọng lượng của động cơ là sáu tấn và được đỡ trên lò xo, cao hơn “đỉnh của ống khói” không quá 4,5 mét. Giá động cơ không quá 550 bảng.[64] Vô số đề xuất nhắm vào động cơ chạy bằng hơi nước, bằng khí nén, hay bằng chuyển động liên tục. Năm đối thủ đã được tập kết, trong khi đám đông, ước tính khoảng 10.000 đến 15.000 người, tế tựu tại Rainhill vào một sáng thu mát trời đầu tháng 10 năm 1829. Có hai chú ngựa được cột chung vào một cối xay cấp năng lượng cho một động cơ, Cycloped, hầu như không phải là đối thủ nặng ký.[65] Bốn chiếc còn lại có Novelty, một động cơ mới được hai kỹ sư người London, John Braithwaite và John
Ericsson, đặc chế cho cuộc thi này; Rocket của nhà Stephenson; Sans Pareil của kỹ sư Timothy Hackworth vùng Darlington; và Perseverance của kỹ sư Timothy Burstall vùng Leith.[66] Với đầu máy Rocket, cha con Stephenson đã chế tạo thứ về cơ bản là một đầu máy tốc độ. Nhẹ, nhanh và mạnh mẽ, nó được tạo ra để trông thậm chí có vẻ nhẹ hơn với màu đen phối với vàng sáng, kiểu trang trí với màu nền thông thường của xe ngựa nước đại, với một ống khói cao sơn màu trắng. Thay vì dùng ống đơn hoặc ống đôi lớn thông thường qua thùng nồi hơi để tạo hơi nước, Rocket mang khí đốt nóng từ một buồng đốt riêng qua 25 ống đồng có thành mỏng, đường kính nhỏ, chúng đi xuyên qua nước trong nồi hơi trước khi thoát ra ống khói. Mặc dù nhẹ hơn, những ống dẫn này có diện tích tiếp xúc nhiệt lớn gấp ba lần so với ống đơn hoặc ống đôi lớn.[67] Ghi chú của trọng tài về các thử nghiệm ở Rainhill kèm hình nồi hơi nhiều ống của đầu máy Rocket. Chưa ai từng thử gắn nhiều ống đồng vào nồi hơi sắt. Chúng được nêm vào vị trí bằng một cục sắt hình nón rỗng gọi là vòng sắt nối. Khi Stephenson kiểm tra kết quả với nước áp suất cao thì nồi hơi phình ra đủ để làm lỏng đường ống. Để cải thiện, Stephenson dùng thứ mà ông gọi là
“bộ giằng”: các thanh sắt dài - các bu lông dài và nhỏ - bắt vít hai đầu của nồi hơi với nhau và khiến nó trở nên chắc chắn. Thiết kế sáng tạo của đầu máy Rocket đã chứng minh giá trị của nó. Đáng tin cậy hơn so với những động cơ đối thủ và trở thành đầu máy duy nhất vẫn còn chạy được đến ngày cuối cùng của cuộc thi, nó giành phần thắng tuyệt đối. Vào ngày 8 tháng 10, nó đã dễ dàng vận chuyển khối lượng 13 tấn đá và hành khách, vận tốc trung bình khoảng 25 km/h trong 50 đèo qua lại dọc chặng đường thi đấu 2,4 km - một thử thách mô phỏng chặng đường 110 km từ Liverpool đến Manchester đi và về.[68]
Động cơ Rocket của Stephenson tinh chỉnh cho thử nghiệm ở Rainhill.
Khi một đầu máy khác bị hỏng giữa đường trong tuần thử nghiệm, Stephenson đã kịp tách toa than của Rocket và chạy đi chạy về bảy lần trên đoạn đường thử nghiệm để chứng minh tốc độ của nó, truyền cảm hứng để một phóng viên của tờ London Times thốt lên rằng động cơ này bắn đi với tốc độ phi thường 50 km/h. Thật đáng kinh ngạc trước tốc độ này, khi không kéo toa hàng, nó đã phóng băng băng qua trước mặt khán giả, có thể sánh với lũ chim nhạn xé gió trên bầu trời… Sức mạnh của hơi nước là không giới hạn!”[69] Trong một buổi trình diễn khác, động cơ Novelty đã kéo khoảng 45 người đi 65 km/h - rất nhanh, trích lời một phóng viên, “thì chúng tôi hầu như không thể phân biệt được các vật thể bên đường khi chúng tôi băng qua.”[70] Rõ ràng là tổ tiên của chúng ta chưa có được năng lực nhìn vật thể ở tốc độ cao. Tình trạng thiếu hụt gỗ đã buộc người Anh phải chuyển sang đốt than. Khi đào sâu hơn kiếm than, mỏ của họ bị ngập, thúc đẩy họ phát minh động cơ để bơm thoát nước. Dâng nước lên bằng lửa, như họ nói - họ thích cụm từ này - chứng minh rằng nhiệt năng có thể được chuyển đổi thành cơ năng. Và nếu nhiệt năng có thể dùng để bơm nước thì sao lại không thể quay bánh xe? Nó có thể được sử dụng trong các xưởng, nhà máy, trên đường trống, trên đường ray với sức mạnh và tốc độ phi thường. Điều đó đã thay đổi gẩn như mọi thứ, đầu tiên là Anh, tiếp theo là Mỹ rồi trên toàn thế giới. Kỹ sư người Georgia, James Walker, có tầm nhìn xa đáng nể nhận thấy mới đầu năm 1831 mà cuộc cách mạng đột ngột chuyển từ nhiên liệu hữu cơ sang nhiên liệu hóa thạch đã bắt đầu. “Có lẽ kết quả nổi bật nhất được tạo ra từ việc hoàn thành tuyến đường sắt này,” ông viết về tuyến Liverpool & Manchester mới, “là thay đổi đột ngột và tuyệt vời tác động đến nhận thức của chúng ta về thời gian và không gian… Tốc độ - vận tải - khoảng cách - vẫn là các thuật ngữ tương đối, nhưng ý nghĩa của chúng đã hoàn toàn thay đổi chỉ trong vòng vài tháng: nhanh nay trở thành chậm; xa trở thành gần; những thay đổi trong ý niệm của chúng ta không bị giới hạn trong phạm vi vùng ven Liverpool và Manchester - nó sẽ lan ra toàn xã hội. Quan niệm của chúng ta về thám hiểm, mặc dù lúc đầu chỉ liên quan đến đầu máy, sẽ ảnh hưởng ít nhiều tới toàn bộ tiến trình và diễn biến trong cuộc sống.” Ý của Walker là khi chúng ta di chuyển nhanh hơn, chúng ta sẽ sống nhanh hơn, bỏ lại thế giới chậm chạp vô vị đằng sau, làm mờ đi muôn
loài dọc đường ray, nhìn thấy nhiều hơn nhưng cũng bỏ qua nhiều hơn - hay chí ít là nhìn nhận khác đi. Một hệ quả của việc sống nhanh hơn là đón nhận máy móc công nghiệp; máy móc làm tăng tốc chuyển động và sự thay đổi của chúng ta. “Từ đông sang tây,” Walker kết luận, “và từ bắc xuống nam, nguyên lý cơ học, triết lý của thế kỷ 19, sẽ lan rộng và tự phát triển. Thế giới sẽ nhận được một xung lực mới.”[71] Thực tế đã diễn ra như vậy và sự chuyển đổi này là triệt để. Nhưng