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第四章 地圖

人類對地圖有相當(dāng)大的依賴性,已經(jīng)將它納入日常生活中不可或缺的那個(gè)部分了。對地圖習(xí)以為常的現(xiàn)代人無論如何也無法想象那些沒有地圖的日子。不過,對于古代人來說,他們確實(shí)不知道地圖是出行的必備物品,就像現(xiàn)代人同樣搞不清楚為什么測量宇宙要用數(shù)學(xué)公式一樣。

擅長幾何學(xué)的古巴比倫人曾經(jīng)測繪過整個(gè)古巴比倫王國的地籍(大約在公元前3800年測繪的,也就是摩西誕生前2400年)。

從出土于那片地區(qū)的陶片繪圖上可以看到那個(gè)時(shí)代巴比倫王國的大致疆域。不過,那些繪制在陶片上的圖畫還不能稱之為現(xiàn)在的地圖。埃及的當(dāng)權(quán)者也曾經(jīng)做過類似的測繪,不過他們測量埃及境內(nèi)的土地只是為了以稅款的方式更好地剝削和敲詐人民大眾。

古埃及非常出色地完成了這項(xiàng)艱巨的測量工作,后來人們發(fā)現(xiàn),那個(gè)時(shí)候的埃及已經(jīng)掌握了足夠的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)。不過,至于現(xiàn)在我們所說的地圖這個(gè)玩意,我們翻遍古埃及法老的陵墓,仍然一無所獲。

古希臘人曾經(jīng)撰寫了很多地理方面的著作,可是后人仍然無法找到這些求知欲旺盛的古人的地圖。古希臘某些發(fā)達(dá)的商業(yè)城市里,好像出現(xiàn)過用青銅板雕刻的最佳航行線路圖,人們可以通過這些線路了解如何到達(dá)地中海的各個(gè)國家。不過現(xiàn)代人對這些青石板一無所知,因?yàn)樗鼈冞€深埋在地下,不知道什么時(shí)候才能出現(xiàn)在人們的視線中。曾經(jīng)將大片土地收歸到自己名下的亞歷山大大帝確實(shí)是一個(gè)空前絕后的人物,他所率領(lǐng)的馬其頓軍團(tuán)為了尋找黃金而不知疲憊地四處奔波,在這支軍隊(duì)的最前面,他特意設(shè)置了領(lǐng)路隊(duì)伍,通過這支特殊的隊(duì)伍,亞歷山大大帝能夠準(zhǔn)確地知道自己距離印度黃金的位置。這樣看來,亞歷山大大帝的“地理意識(shí)”強(qiáng)于常人。盡管如此,我們?nèi)匀粺o法從一處遺跡、一張殘片或一條路線中得到我們能夠理解的地圖。

對于古羅馬人來說,他們走到哪里,哪里就是他們的住所,道路和稅收也同步到達(dá)哪里。由于劫掠成性,在他們到達(dá)過的每一個(gè)地方,都能看到用繩索勒死或者被釘在十字架上的被征服者的尸體。他們會(huì)在到達(dá)過的地方興建廟宇和游泳池,之后又留下一座座的廢墟,讓后人去憑吊。的確,羅馬人的地圖經(jīng)常為羅馬的作家和雄辯家津津樂道,他們甚至對那些地圖的精準(zhǔn)程度進(jìn)行大肆夸耀。不過他們對一張真正的地圖的需求似乎不大,因?yàn)槭澜绯壍蹏呀?jīng)在這些羅馬強(qiáng)盜的統(tǒng)治之下了。在我們手上,有一張簡陋粗糙的羅馬地圖,并且是唯一的一張,它其實(shí)并沒有多大的實(shí)用價(jià)值,只能被作為古董收藏。

歷史學(xué)家都知道有一張用康拉德·坡廷格爾的名字命名的坡廷格爾古地圖,這個(gè)羅馬人曾經(jīng)擔(dān)任奧格斯堡市的執(zhí)事,他想利用斯特拉斯堡的約翰·古登堡發(fā)明的印刷機(jī)來印刷大批地圖。可惜坡廷格爾想做的這件事情并不順利,因?yàn)樗麤]有原件可以用來復(fù)制。后來他用了一張并不完整的13世紀(jì)的復(fù)制品作為原稿,這張復(fù)制品的原件是3世紀(jì)的一張地圖,由于經(jīng)過1000年的歲月變遷,老鼠和蛀蟲已經(jīng)將那張復(fù)制品中許多重要的細(xì)節(jié)破壞了。

雖然存在很多問題,但坡廷格爾地圖還是保持了與原件一樣的輪廓,這一點(diǎn)是毋庸置疑的。假如那張3世紀(jì)的原件就是羅馬人在這方面的真實(shí)水平,那么我對他們的地理知識(shí)實(shí)在不敢恭維,他們應(yīng)該繼續(xù)學(xué)習(xí)了。要想對羅馬地理學(xué)家的水平有一個(gè)大致的了解,你可以通過解讀這張地圖來達(dá)到目的。那些曾經(jīng)想進(jìn)軍英格蘭和黑海的羅馬將軍能夠找到的最好依據(jù)就是這個(gè)如同意大利面條般的世界。從那個(gè)時(shí)候到今天的這個(gè)時(shí)代,人類所取得的進(jìn)步是無可比擬的。

中世紀(jì)的教會(huì)對一切“沒有用處的科學(xué)探索”都深惡痛絕,因此,就沒有必要提那個(gè)時(shí)期的地圖了。對教會(huì)而言,人們只需要知道通往天堂的道路就足夠了,至于萊茵河到多瑙河的最短路線知不知道都無關(guān)緊要。所以地圖僅是一幅荒誕可笑的圖畫罷了,在這幅圖畫里,你可以看到無頭魔鬼(這個(gè)別具一格的形象,原型是那些習(xí)慣于把頭縮進(jìn)皮大衣的可憐的愛斯基摩人)、打響鼻的獨(dú)角獸、噴著水的巨型鯨、長著翅膀的半鷹半馬獸和半鷹半獅子怪獸,以及海獸和美人魚,還有所有在恐懼和空想中誕生的怪獸。

那個(gè)時(shí)候耶路撒冷被認(rèn)為是世界的中心,這是意料之中的事,而西班牙被認(rèn)為是世界的邊緣,蘇格蘭是一個(gè)孤獨(dú)隔離的島嶼,巴別塔(通天塔)則成為有10個(gè)巴黎城大的巨型塔。

波利尼西亞人編織的地圖(這些看似小孩子所做的玩意兒卻十分精準(zhǔn)和實(shí)用)跟中世紀(jì)那些制圖員的拙劣作品相比,就像出自某個(gè)天才的航海家之手的得意之作。還有那個(gè)時(shí)候的阿拉伯人和中國人,他們一直被視為齷齪的異教徒,以歐洲為中心的世界根本不包括他們,至于他們在地理學(xué)方面的成就,就不用說了。

地圖繪制方面的進(jìn)步直到15世紀(jì)末才初見端倪,那個(gè)時(shí)候航海業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一門獨(dú)立的科學(xué)了。

那時(shí)連接歐亞兩大洲的橋頭堡被土耳其人占領(lǐng)了,導(dǎo)致歐洲連通東方的陸上交通要道一度中斷。于是,最為緊迫的任務(wù)就是尋找一條海上交通要道,能夠與印度連接。那種依靠陸地上教堂頂尖和辨別沿岸的狗叫聲來識(shí)別方向的原始航行辦法已經(jīng)行不通了,人們必須要放棄這些,使自己快速適應(yīng)無比漫長的海上航行,并且終日只能見到碧水藍(lán)天。因?yàn)橛辛诉@種尋找海上通道的迫切需求,才帶動(dòng)了航海事業(yè)的飛速發(fā)展。

古埃及人似乎有一次因?yàn)橛龅酱箫L(fēng),船只偏航以后,陰差陽錯(cuò)地到達(dá)了希臘的克里特島,那是他們到過的最遠(yuǎn)的一個(gè)地方,當(dāng)然,那只是偶然事件,并不是精心策劃的探險(xiǎn)旅程。腓尼基人和希臘人著實(shí)只想做本分的水手,挨著教徒的邊緣過完一輩子的航行生涯。但是,他們還是做過幾件驚天動(dòng)地的大事,剛果河和錫利群島都曾留下他們的足跡。不過這些小心翼翼的人,在去往剛果河和錫利群島的途中,采取了逢岸必上的策略,每當(dāng)夜幕降臨,他們因?yàn)閾?dān)心船會(huì)被風(fēng)吹到大海中央找不到出路而采取穩(wěn)妥的方法,將船拖上岸,停在陸地上。還有中世紀(jì)的商人也是如此,在整個(gè)航行過程中始終密切注視著岸上的山脈,盡管他們在地中海和波羅的海都有無數(shù)的航線,但他們?nèi)匀挥X得看見陸地上的山才能安心。

一旦這些商人在海中迷失了方向,他們就會(huì)利用鴿子尋找最近的陸地。鴿子總是能夠輕易地找到通向陸地的最短路線,因此他們在航行中總是帶著鴿子。如果方向模糊,無法辨別,他們就會(huì)放飛一只鴿子,讓鴿子給他們帶路。當(dāng)陸地上的山尖出現(xiàn)在他們視線里的時(shí)候,他們會(huì)找最近的港口將船停好,然后再打聽自己的位置。

與現(xiàn)代人相比,中世紀(jì)的人更加熟悉天空中星星的分布,即使是一個(gè)普通人也是如此。可能是因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)代沒有像今天這樣的印刷年歷和日歷,所以他們必須要懂得那些知識(shí)。那個(gè)時(shí)代的船長都是靠觀察星星來辨別方向,制定航線也是憑借北極星和其他星座的位置來決定,稍微有一點(diǎn)知識(shí)的船長,都懂得這些。可是,如果是在北方,這個(gè)辦法就行不通了,因?yàn)槟抢锏奶炜战?jīng)常是烏云密布。13世紀(jì)后半期,有一件神奇的發(fā)明傳到了歐洲,正是因?yàn)橛辛诉@件東西,航海事業(yè)才終結(jié)了付出高昂代價(jià)的慘痛歷程,并且結(jié)束了依靠運(yùn)氣和猜測(大多數(shù)是猜測)戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢前行的日子。

不過,我要強(qiáng)調(diào)的是,我所說的這些也只是猜測而已,因?yàn)橹钡浇裉煲矝]有人揭開關(guān)于指南針起源和發(fā)展的神秘面紗(指南針是中國的四大發(fā)明之一。作者由于受到西方對東方固有偏見的影響,有了錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。——譯者注)。

13世紀(jì)上半葉,有一個(gè)身材矮小、目光斜視的蒙古人成吉思汗統(tǒng)治了歐洲大陸一個(gè)疆土寬廣的龐大帝國(東邊起自黃海,西部抵達(dá)波羅的海,1480年才結(jié)束對俄羅斯的統(tǒng)治)。我們有理由相信,他一定是有一個(gè)類似指南針的東西在手,所以才能安然越過亞洲中部廣袤無垠的荒原,直抵歐洲尋歡作樂。至于地中海的水手是什么時(shí)候第一次看到指南針這個(gè)東西的,我們沒有確切的證據(jù)加以說明。不過,有一點(diǎn)是非常肯定的,那就是地中海的船隊(duì)在這個(gè)被教會(huì)稱之為“魔鬼撒旦褻瀆上帝的發(fā)明”的帶領(lǐng)下開始了到世界各個(gè)角落去拜訪的旅程。

具有世界意義的重要發(fā)明,其身世總是撲朔迷離的,這似乎成了慣例。有可能是那個(gè)時(shí)候到巴基斯坦的雅法或法馬古斯塔的人在返回的時(shí)候?qū)⒅改厢槑Я嘶貋怼S幸粋€(gè)從印度回來的人將指南針賣給了波斯商人,波斯商人又將它給了那個(gè)去巴基斯坦的人。

這個(gè)消息迅速在巷子口的啤酒店里炸開了花,對這個(gè)被撒旦施了魔法的小東西,人們充滿了好奇,都想一睹為快。據(jù)說,這個(gè)小東西能夠在任何地方準(zhǔn)確地告訴人北方在哪里。很多人對此難以置信,但他們卻拜托自己的朋友,希望他們下次去東方的時(shí)候,給自己帶回一個(gè)來,有些人甚至還付了錢。因此很多人都在6個(gè)月以后擁有了指南針。此后,大馬士革和士麥那商人從東方帶回的指南針成了搶手貨,因?yàn)槊總€(gè)人都想擁有自己的指南針,看來撒旦的魔法真是無比靈驗(yàn)啊!隨著人們需求量的增大,威尼斯和熱那亞的儀表制造商也開始行動(dòng)起來。沒過幾年,這個(gè)有著玻璃蓋的小小金屬盒子成了人們?nèi)粘I钪袠O為常見的一件小東西,它的存在已經(jīng)完全不能引起人們的特別關(guān)注了,因?yàn)樗鼘?shí)在是太普及了。

關(guān)于指南針來歷的這個(gè)問題,就在此打住吧,就讓它繼續(xù)待在屬于它的神秘世界里吧。人類對指南針的認(rèn)識(shí)要追溯到首批威尼斯人依靠這根靈巧的小針從淺海峽航行到尼羅河三角洲的事跡,從那以后,人們對它的認(rèn)識(shí)提高了很多。如:人們發(fā)現(xiàn)指南針有時(shí)偏向東,有時(shí)偏向西,它并不總是指在正北那個(gè)方向,這種差距即專業(yè)術(shù)語里面所說的“磁差”。磁差是由于南北磁極和地球的南北極不在同一個(gè)點(diǎn)上而產(chǎn)生的,它們之間會(huì)有好幾百英里的距離。南磁極是位置在南緯73°、東經(jīng)156°的交叉點(diǎn)上,北磁極則位于加拿大北部的布西亞島(詹姆士·羅斯爵士于1831年第一次登上了這個(gè)島)。

因?yàn)橛写挪畹拇嬖冢鳛橐粋€(gè)船長,應(yīng)該同時(shí)擁有羅盤和航海地圖,這樣才能對世界各地的不同磁差有所掌握。這樣一來,就牽扯到航海學(xué)了,而對于這門高深的學(xué)問,絕非三言兩語就可以解釋清楚。這本書并不是航海手冊,我只有一個(gè)目的,希望你知道指南針傳入歐洲的時(shí)間是13世紀(jì)和14世紀(jì),因?yàn)橛辛酥改厢槪胶2懦蔀橐婚T有據(jù)可循的科學(xué),它告別了過去依靠運(yùn)氣去猜測和經(jīng)過痛苦復(fù)雜的計(jì)算來進(jìn)行航行的歷程。

這才剛剛開始而已。

羅盤上所指示的32個(gè)方位中的任何一個(gè),如向北、北偏東、北—北偏東,或是北—東偏北……現(xiàn)代人都能清楚地知道自己的航向。可是在中世紀(jì),船長們在浩渺的大海上航行時(shí),只能依靠測探繩和測速器來辨別方位。

與航船同一世紀(jì)出現(xiàn)的測探繩,其主要的作用是對海洋任何一個(gè)位置的深度進(jìn)行測量。如果船長手中有一張?jiān)敿?xì)標(biāo)明他們所航行的那片海域的不同深度的海圖,那么他就可以通過測探繩來了解這片海域的情況,從而決定船只要向哪一個(gè)方向前行。

船長們依靠的另一件物品測速器,在最開始的時(shí)候,僅僅是一片木頭而已。把它丟在水中,通過觀察船尾經(jīng)過這塊木頭所用的時(shí)間來推算船的航行速度。船員已經(jīng)掌握了船的長度,然后只要了解船經(jīng)過一個(gè)固定點(diǎn)的時(shí)間就可以算出船的速度了。

后來,這種測速器變成了一根細(xì)長、結(jié)實(shí)的繩子,木片材質(zhì)的被淘汰了。根據(jù)原先設(shè)定的長度在繩子上打一個(gè)結(jié),同時(shí)在它的另一端系一塊三角形的木塊,做好這些后,將繩子投入水中,并將沙漏打開。當(dāng)沙漏里的沙子全部漏完以后(一般情況下,沙漏的時(shí)間是兩三分鐘,這個(gè)時(shí)間長度是預(yù)先知道的),就可以從水中拉出繩子,統(tǒng)計(jì)一下在沙子從一個(gè)瓶子漏到另一個(gè)瓶子這段時(shí)間內(nèi)在水中的繩結(jié)的數(shù)量,也就知道船航行的距離了,因?yàn)橐粋€(gè)繩結(jié)就等于一海里。知道了距離,就能夠算出船的速度。

由于船長們精準(zhǔn)的計(jì)算可能受到洋流、潮汐和風(fēng)的影響,所以只掌握航船的速度和航向是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此就算已經(jīng)擁有了指南針,在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi),每一次普通的航行任務(wù)其實(shí)都是一次海上大冒險(xiǎn)。所以那些企圖用理論知識(shí)來解決問題的人終于覺悟了,教堂的尖頂是無濟(jì)于事的,只有為海上航行事業(yè)找一個(gè)新的物體才能改變目前的狀況。

這并不是一個(gè)玩笑。那些曾經(jīng)在航海史上有重要位置的固定實(shí)物給水手們提供了莫大的幫助,它們是高高屹立的教堂的尖頂,是搖曳在沙灘上的樹冠,是堤壩上旋轉(zhuǎn)的風(fēng)車或者沿岸傳來的狗吠。無論海上如何風(fēng)云變幻,它們一如既往地站在原來的地方,為水手們充當(dāng)參照物,水手們據(jù)此推算出自己的位置。他們根據(jù)上次的記憶,明確地知道“必須繼續(xù)向東航行”。那個(gè)時(shí)候的數(shù)學(xué)家(盡管沒有充足的信息和精密的儀器,但并不妨礙他們?nèi)〉门c前人一樣的卓越成就,這是一些真正的天才)都致力于尋找一個(gè)本質(zhì)性的“參照物”,從根本上替代人工“參照物”。

其實(shí),這個(gè)工作早在哥倫布橫渡大西洋的200年前就著手準(zhǔn)備了,不過,時(shí)至今日,依然沒有完成。古老的舵手們在無線報(bào)時(shí)系統(tǒng)、水下通信系統(tǒng)和機(jī)械操舵裝置這些工業(yè)時(shí)代的偉大發(fā)明面前束手無策,航海領(lǐng)域現(xiàn)代先進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)用,幾乎讓他們回到了歷史的垃圾堆里去了。

請想象一下,現(xiàn)在你的面前是一個(gè)建在巨型球面上的高塔,在高塔的頂部有一面旗幟在獵獵飄揚(yáng),如果你紋絲不動(dòng)地站在那里,你會(huì)在頭頂?shù)恼戏娇匆娺@面旗幟。隨著你不停地移動(dòng),你會(huì)看到不同角度的旗幟,你和高塔之間的距離將決定著這個(gè)角度的變換。

我們只要找到這個(gè)“固定點(diǎn)”作為參照物,那么問題就變得簡單明了了。其實(shí),這就是一個(gè)計(jì)算角度的問題,生活在古希臘的人對此非常熟悉。還有三角形邊角關(guān)系的問題,對他們而言也同樣是小菜一碟,這樣,三角形的發(fā)展就有了良好而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

這一章中最艱澀難懂的部分就是角度問題,確切地說,經(jīng)度和緯度確定的問題就是這一章中最深?yuàn)W、最難理解的一段。與經(jīng)度的確定時(shí)間相比,緯度的確定要提早好幾百年。經(jīng)度的確定看起來比緯度的確定簡單得多,但古代人是沒有計(jì)時(shí)器的,所以對他們而言,確定經(jīng)度是一件比登天還難的事。可是對于緯度的確定,只要進(jìn)行仔細(xì)觀察和精心計(jì)算就可以了,這個(gè)相對簡單的問題,人類已經(jīng)提前解決了。上面只是一個(gè)基本的論述而已,接下來,我將對緯度問題進(jìn)行簡單的解釋。

你將從這幅圖中看見幾個(gè)平面和角。位于D點(diǎn)時(shí),你的位置是塔的正下方,這相當(dāng)于你在正午12點(diǎn)的時(shí)候站在了赤道上太陽的正下方。假如你走到E點(diǎn),情況就大不相同了。因?yàn)楸荒悴仍谀_下的是一個(gè)圓形球體,所以你需要畫一個(gè)平面來計(jì)算角度。從地球的假象中心A點(diǎn)開始,畫一條直線從你的身體上經(jīng)過,一直到達(dá)天頂(天頂?shù)恼矫麨閦enith,從天文學(xué)的角度來說,就是觀察者正上方的天空一點(diǎn)。而位于觀察者正下方的天空一點(diǎn)則叫天底——nadir)。

這個(gè)問題有些復(fù)雜,最好借助實(shí)驗(yàn)來加以說明。假如你現(xiàn)在的位置是一個(gè)蘋果的側(cè)面,在你身后是一根毛衣針,毛衣針穿過蘋果的中心,其上端就是天頂,而下端則為天底。然后,假設(shè)有一個(gè)直角存在于一個(gè)平面與你的這個(gè)位置及毛衣針的方向之間,要是現(xiàn)在你的位置是E點(diǎn),那么這個(gè)平面就是FGKH,你在這個(gè)平面上觀察到的一條直線就是BC線。為了更簡單地說明問題,我們假設(shè)你的腳趾上長了一雙眼睛,那剛好是你兩只腳踩在直線BC上的一點(diǎn)。現(xiàn)在請你睜開眼睛觀察一下位于塔頂?shù)钠鞐U,你對旗桿的頂部(L)、你的地理位置(E)和線段BC與平面FGKH的交叉點(diǎn)之間的角度(天頂?shù)降匦闹g的直線與這個(gè)平面成直角)做一個(gè)計(jì)算,如果你熟悉三角知識(shí),那就能夠利用這個(gè)角度計(jì)算出你和塔頂之間的距離。這個(gè)方法同樣適用于你走到W點(diǎn)的位置。

你在直線MN的位置就是W點(diǎn),直線MN在平面OPRQ上,從地心到目前的天頂(觀察者一移動(dòng),天頂也跟著移動(dòng))上的直線與直線MN是成直角的。現(xiàn)在,只需計(jì)算出LWM的角度,那你和高塔之間的距離就能很容易地計(jì)算出來了。

其實(shí),我們解說的方式是很簡單的,但這個(gè)問題看上去還是很復(fù)雜。因此,我只能大致地闡釋一下現(xiàn)代航海學(xué)的基本理論。

你得去一所專業(yè)的學(xué)校學(xué)習(xí),才能實(shí)現(xiàn)你成為一名真正的水手的夢想。對于那些必要的計(jì)算,你可能需要花好幾年的時(shí)間去學(xué)習(xí),然后用二三十年的時(shí)間去熟悉那些工具、表格以及海圖,當(dāng)你掌握了駕馭船員馳騁四海的本領(lǐng)的時(shí)候,你就有被船主雇用為船長的可能了。假如你志不在此,那大可不必去學(xué)習(xí)那些復(fù)雜煩瑣的計(jì)算。我只是做了一個(gè)簡單的概述,大家千萬不要介懷,這只是一個(gè)短小的章節(jié)。

航海理論有了巨大進(jìn)展是在歐洲人重新發(fā)現(xiàn)三角學(xué)的時(shí)候,因?yàn)楹胶W(xué)實(shí)在是一個(gè)完全依賴于計(jì)算的學(xué)科。這門學(xué)科曾經(jīng)因?yàn)楣畔ED人的付出而有著堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),不過,托勒密(古埃及亞歷山大城的著名地理學(xué)家)離開人世以后,復(fù)雜難懂的、一度被視為奢侈的三角學(xué)被人丟棄在記憶的角落里漸漸遺忘了。不過,印度人以及后來北非和西班牙的阿拉伯人卻并不這樣想,他們堂堂正正地將這門被遺棄的學(xué)科進(jìn)行收藏保留,并在此基礎(chǔ)上將揚(yáng)光大。在阿拉伯語中有兩個(gè)專業(yè)術(shù)語“zenith”和“nadir”,從中我們也可以看出,當(dāng)三角學(xué)再次被寫進(jìn)歐洲學(xué)校的課程表里(約在13世紀(jì))的時(shí)候,它已經(jīng)脫去了基督教遺產(chǎn)的帽子,轉(zhuǎn)身成為伊斯蘭寶貴的財(cái)富。但是在后來的300年間,歐洲人奮力追擊,逐漸超越了他們。這個(gè)時(shí)候,他們雖然又一次掌握了角度計(jì)算和解決三角形問題的本領(lǐng),但新的問題又出現(xiàn)了,他們需要找到一個(gè)能夠替代教堂尖頂?shù)膮⒄瘴铮⑶疫@個(gè)參照物要距離地球的固定點(diǎn)很遠(yuǎn)。

于是,北極星光榮地承擔(dān)起了這個(gè)任務(wù),成為最具權(quán)威的航海參照物。可能是北極星距離人類太過遙遠(yuǎn)的緣故,無論我們怎么看,它似乎都是靜止的。而且它實(shí)在太容易辨認(rèn)了,假如迷失了方向,不管多么愚笨的捕蝦人都能輕易地在天空中找到北極星的位置。在北斗七星最右邊的那兩顆星會(huì)指引人們沿著它們的直線方向找到北極星的所在。另外,太陽也是不錯(cuò)的參照物,因?yàn)樗彩遣蛔兊模贿^,它的運(yùn)行軌跡還沒有被科學(xué)界測算出來,只有那些博學(xué)多才的航海者才有資格得到它的幫助。

在“地球是扁平的”這一理論被強(qiáng)行灌輸?shù)饺藗兡X海里的那個(gè)年代,一切算術(shù)都非常無奈地背離了客觀事實(shí)。這種尷尬局面結(jié)束于16世紀(jì)早期,那個(gè)時(shí)候圓盤理論被圓球理論所取代。地理學(xué)家先用一個(gè)與南北極中軸線垂直的平面把地球均勻地一分為二,即南北兩個(gè)半球,赤道就是那條分界線,它距離南極和北極是一樣長的。接下來,赤道與兩極又被他們平均地分成了90份,因此,在赤道和兩極之間均勻地分布著90條平行線,從極點(diǎn)到赤道之間距離的1/90就是每兩條線之間的距離,即69英里。

從赤道一直到極點(diǎn)的所有圓圈都被地理學(xué)家做了編號處理,赤道是0°,極點(diǎn)是90°,緯度就此誕生了。

在地理學(xué)上,緯度的確立是一個(gè)了不起的壯舉,標(biāo)志著這個(gè)學(xué)科所取得的突破性進(jìn)展。盡管如此,航海的危險(xiǎn)性仍然是存在的。

當(dāng)所有的船長還對緯度計(jì)算一無所知的時(shí)候,一代又一代的數(shù)學(xué)家和航海者為了收集太陽運(yùn)行方面的數(shù)據(jù),為了記錄太陽每年每月在每一個(gè)點(diǎn)的確切位置,費(fèi)盡了心思,付出了巨大的心血。

只要不是蠢笨的航海者,只要能夠識(shí)字讀書,都能夠在第一時(shí)間準(zhǔn)確地說出自己現(xiàn)在的位置是北緯幾度(赤道以北的緯度稱北緯,以南稱南緯)還是南緯幾度,簡單地說,就是他距離極點(diǎn)和赤道的長度。由于南半球看不到北極星,船只在航行的過程中沒有參照物做指引,所以,讓航船穿越赤道去南半球,是一件非常困難的事情。這個(gè)難題在16世紀(jì)末期終于被科學(xué)家們解決了,此后,緯度不再是困擾航海者的問題了。

不過,經(jīng)度問題還在一個(gè)未知領(lǐng)域等待人們?nèi)ヌ剿鳎銘?yīng)該知道,經(jīng)線與緯線是相互垂直的)。揭開這層神秘的面紗又花去了人類兩個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間。科學(xué)家們用北極點(diǎn)和南極點(diǎn)這兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)來確定緯度。

“這就是我們永恒不變的教堂尖頂。

”他們這樣說道。

可是地球是沒有東極點(diǎn)和西極點(diǎn)的,并且,地軸也不在那個(gè)方向。不過,對于那條穿越兩極點(diǎn)、環(huán)繞地球南北方向的圓圈,人們完全有能力畫出很多條來,也就是子午線。問題是,“本初子午線”是哪一條呢?劃分東西半球的界線是哪一條呢?水手們依托這條線,可以自豪地說:

“我當(dāng)前的位置是本初子午線以東(或以西)100英里。

”傳統(tǒng)觀念將耶路撒冷是世界的中心這一觀點(diǎn)強(qiáng)行塞進(jìn)人們的意識(shí)里,所以人們強(qiáng)烈地要求界定東西半球的本初子午線定給那條穿過耶路撒冷的經(jīng)線,也就是縱向的“赤道”。最終,這個(gè)計(jì)劃以失敗告終,因?yàn)橛忻褡遄宰鹦膿踉谒懊妫總€(gè)國家的人民都爭相搶占本初子午線,他們都希望世界的開端在自己的國度。就算在這個(gè)人們自以為心胸寬廣的現(xiàn)代社會(huì),本初子午線的爭奪戰(zhàn)也沒有停止過,德國、法國以及美國的地圖上,本初子午線分別出現(xiàn)在柏林、巴黎和華盛頓。最后,真正的本初子午線的殊榮被賦予了穿過格林尼治的那條經(jīng)線,它同時(shí)成為東西半球的分界線。這得益于17世紀(jì)(經(jīng)度確定的年代)的英格蘭在航海領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn),還有另外一個(gè)原因是,1675年在倫敦附近格林尼治建立的英國皇家天文臺(tái)統(tǒng)治著當(dāng)時(shí)的航海業(yè)。

至此,航海者成功地在經(jīng)度上找到了一個(gè)“教堂尖頂”。不過,還有一個(gè)問題困擾著他們,那就是當(dāng)他們在浩渺的大海中航行時(shí),如何確定自己與格林尼治經(jīng)線之間的距離呢? 1713年,英國政府成立了“海上經(jīng)度確定委員會(huì)”,其目的就是為了解決這個(gè)問題。

此外,這個(gè)委員會(huì)還設(shè)置了巨額獎(jiǎng)金,專門對那些能使人類在大海上確定經(jīng)度的優(yōu)秀發(fā)明進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。這筆巨額獎(jiǎng)金的金額是10萬元,這個(gè)數(shù)字在兩個(gè)多世紀(jì)以前無異于天文數(shù)字了,因此,有很多人為了它赴湯蹈火地奮斗著。在這個(gè)委員會(huì)解散的時(shí)候,它已經(jīng)累計(jì)發(fā)放50多萬元的獎(jiǎng)勵(lì)了,得到這些獎(jiǎng)勵(lì)的都是那些稱得上“發(fā)明”的發(fā)明。

隨著時(shí)間的推移,到了現(xiàn)代,大多數(shù)人的努力成果都已經(jīng)湮沒在歷史的洪流中,人們漸漸地將它們遺忘了。不過,有兩項(xiàng)在巨額獎(jiǎng)金的誘惑下產(chǎn)生的發(fā)明,一直到今天還發(fā)揮著它們的實(shí)際作用。這兩項(xiàng)發(fā)明分別是六分儀和天文鐘。

復(fù)雜的六分儀(這種海上觀測儀,體型較小,能夠夾在臂下,攜帶方便)的主要功能是測量出各種角距離。這一項(xiàng)發(fā)明的靈感來源于中世紀(jì)粗劣的觀象儀、直角儀和16世紀(jì)的象限儀(四分儀)。

這個(gè)六分儀的最先發(fā)明權(quán)有三個(gè)人在苦苦爭奪,就像全世界在同一段時(shí)間內(nèi)探求同一個(gè)問題那樣,這種情況似乎是常見的。

盡管航海界對于六分儀的出現(xiàn)表現(xiàn)出了興奮,但他們對天文鐘似乎更有興趣,表現(xiàn)出的興奮也更加強(qiáng)烈。天文鐘誕生于1735年,這個(gè)在六分儀之后4年問世的儀器其實(shí)是一種精確而可靠的計(jì)時(shí)裝置。它的發(fā)明者叫約翰·哈里森,是一個(gè)天才的鐘表制造者(在制造鐘表之前,他是一個(gè)木匠)。這個(gè)計(jì)時(shí)無比準(zhǔn)確的天文鐘能夠用任何方式在世界上任意一個(gè)地方,準(zhǔn)確地將格林尼治時(shí)間報(bào)給人們,并且絲毫不受天氣變化的影響。因?yàn)槁斆鞯墓锷o每個(gè)天文鐘都安裝了一個(gè)叫作“補(bǔ)償弧”的裝置。這個(gè)特殊的裝置具備調(diào)整平衡彈簧的作用,它能夠適應(yīng)在溫差因素下引起的熱脹冷縮現(xiàn)象,使得天文鐘完全不受氣溫變化的影響。

在哈里森離世的前三年(1773年),他如愿收到了那10萬美元的獎(jiǎng)金,當(dāng)然,這是經(jīng)過了很長時(shí)間的討價(jià)還價(jià),并且這是一個(gè)不光彩的過程。現(xiàn)在,每一只隨船攜帶著天文鐘的航船都能夠在任何地方輕松而準(zhǔn)確地掌握格林尼治時(shí)間。至于航船與本初子午線之間的距離,我們可以通過航船的當(dāng)?shù)貢r(shí)間和格林尼治時(shí)間之間的差來計(jì)算,因?yàn)樘柪@地球運(yùn)轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間是24小時(shí)(其公轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向是相反的,我運(yùn)用同樣的表達(dá)方式是為了方便而已),每小時(shí)經(jīng)過15°經(jīng)線。

為了進(jìn)一步說明這個(gè)問題,我舉一個(gè)例子:假如,航船所在位置的當(dāng)?shù)貢r(shí)間是12點(diǎn),此時(shí)的格林尼治時(shí)間是下午2點(diǎn),由于太陽每小時(shí)經(jīng)過15°經(jīng)線,所以,這個(gè)時(shí)候的航船與格林尼治時(shí)間的距離就是2×15° =30°。這樣,我們就可以在航海日志上寫下:航船在某年某月某日中午到達(dá)了西經(jīng)30°。

誕生于1735年的天文鐘曾經(jīng)在世界范圍內(nèi)引起了巨大的震動(dòng),不過,時(shí)至今日,它原先所具有的重要位置已經(jīng)逐漸地模糊了。

現(xiàn)在,每天中午向全世界準(zhǔn)點(diǎn)報(bào)時(shí)成了格林尼治天文臺(tái)的日常工作,因此,天文鐘以極快的速度加入奢侈品的行列了。其實(shí),只要你對領(lǐng)航員的能力有信心,那些復(fù)雜煩瑣的表格和費(fèi)盡心機(jī)的計(jì)算都可以扔進(jìn)大海里去。跨過那一頁與勇氣、耐心和智慧有關(guān)的航海傳奇,人類最輝煌的那段航海史將成為永遠(yuǎn)的過去。茫茫大海中的每一個(gè)領(lǐng)域都被人們勘測過,我們與那種即使是最優(yōu)秀的水手也會(huì)在驚濤駭浪面前茫然不足所措、方向盡失的歲月徹底告別了。那個(gè)手中拿著六分儀、儀表不凡的人將從駕駛室中走出來,坐在船艙中,將耳機(jī)戴在頭上,問道:

“喂,楠塔基特島(或者‘喂,瑟堡島’),我現(xiàn)在的方位是多少?”身處陸地的領(lǐng)航員會(huì)將他目前所在的方位報(bào)告給他。現(xiàn)在,事情已經(jīng)簡單到這個(gè)地步了。

經(jīng)過20多個(gè)世紀(jì)艱苦卓絕的努力,人類終于成功實(shí)現(xiàn)了平安、快樂而且有所收獲地在地表上行走的愿望,也表明逝去的20多個(gè)世紀(jì)的時(shí)日并沒有虛度。人類歷史上的首次國際合作圓滿地畫上了句號。許多國家的人大批加入這項(xiàng)有益的工作中來,他們在這個(gè)工作中做出了自己應(yīng)有的貢獻(xiàn),這些人分別是中國人、阿拉伯人、印度人、腓尼基人、法國人、荷蘭人、希臘人、英國人、西班牙人、葡萄牙人、挪威人、瑞典人、意大利人、丹麥人、德國人。

人類合作史上這特殊的一頁就此翻過了,接下來,我們并沒有太多的空閑時(shí)間,因?yàn)槲覀冞€需要為其他的內(nèi)容忙碌。

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