- 圖解房龍地理(彩圖精裝)
- 房龍 文思
- 10242字
- 2019-01-02 18:57:50
第四章
地圖
關(guān)于一個(gè)大課題的簡單介紹,以及對人們?nèi)绾卧诘厍蛏险业剿鼈兊穆吠镜挠^察。
地圖,對于我們來說已經(jīng)習(xí)以為常了,我們很難想象沒有地圖時(shí)的情景。而從前的人們,很難想象只憑借一張地圖就走遍天下的觀念,那時(shí)候的人們覺得這是不可能實(shí)現(xiàn)的。這種情況,就好像是我們不相信運(yùn)用數(shù)學(xué)公式可以環(huán)游空間一樣。
古代的巴比倫人是杰出的幾何學(xué)家,他們測量過巴比倫的全境(測量時(shí)期為公元前3800年,也就是摩西誕生前2400年),給我們留下了好幾塊泥板,上面刻著巴比倫全境的簡圖。但實(shí)際上,這些泥板和我們現(xiàn)在所說的地圖,相差得還很遠(yuǎn)。此后埃及人為了要搜刮勞苦大眾的錢財(cái),也曾經(jīng)把他們的疆土測量過一次,此次的測量,雖然表現(xiàn)出了埃及人善于用數(shù)學(xué)知識來從事艱難的工作,然而就歷來從考古得到的地圖來說,依舊沒有一張能夠算得上是現(xiàn)代意義的地圖。
希臘人是古代人中有著最多好奇心、最愛提問的民族,他們寫過許多地理方面的文章,但我們卻完全不知道他們是否繪制過地圖。在當(dāng)時(shí)商業(yè)繁榮的城市里面,可能到處都有銅牌,上面雕刻著最便捷的路線,以方便來往于地中海東部各地的商人,但這些銅牌從來沒有被發(fā)現(xiàn)過,我們無法知道它們究竟是什么樣子。亞歷山大擁有空前絕后的領(lǐng)地,同時(shí)還雇用了很多向?qū)Вㄟ@種向?qū)Э偸亲咴谲婈?duì)前面,測量行程的正確里數(shù),為了讓健壯的馬其頓人到印度去搜尋黃金),他們應(yīng)該掌握了一些地理的觀念和很多正式的、我們也能看懂的地圖,但非常不幸,這些地圖連一片一角也沒有遺存下來。
羅馬人為了掠奪財(cái)富(在歐洲殖民事業(yè)還沒有開始以前,他們是世界上組織最完整、分工最細(xì)致的強(qiáng)盜)游走各地,在他們到達(dá)的地方安營扎寨、修建驛道,到處征收賦稅、殺人放火,很多地方都留有他們的廟宇和游泳池的遺址,但是這樣一個(gè)統(tǒng)治著世界的帝國,也沒有留下一張現(xiàn)代意義上的地圖,雖然他們的作家和演說家經(jīng)常提到他們擁有可靠和精確的地圖。但是,唯一出現(xiàn)在我們面前、僅存的一張羅馬地圖(此外,還有一張公元2世紀(jì)時(shí)又小又破的羅馬疆域圖,我們不計(jì)算在里面了),卻顯得十分幼稚、粗糙,我們除了把它當(dāng)作古董之外,在現(xiàn)代人看來是沒有任何價(jià)值的。
奧古斯堡有個(gè)信仰基督教的人,名叫康納德·葡丁哥,他第一個(gè)利用了斯特拉斯堡的古登堡發(fā)明的印刷術(shù),把這張地圖傳播開來,因此許多歷史學(xué)家都稱它為葡丁哥地圖。不幸的是,葡丁哥未能依照原圖翻印,他所用來做藍(lán)本的是13世紀(jì)時(shí)臨摹公元3世紀(jì)原稿的副本。在近1000年中,原稿上許多重要的細(xì)節(jié)都被老鼠咬掉了。
即使這樣,地圖的整個(gè)輪廓肯定還是和原稿相同的。如果那已經(jīng)是羅馬人的精心之作,那么可見他們的地理知識根本不算高明。我現(xiàn)在放一張?jiān)谶@里,讓你自己去判斷,如果你耐心地把它仔細(xì)觀察,你就會知道羅馬地理學(xué)家的地理觀念是什么,同時(shí)你也會知道,自從這像面條形的世界成為一位羅馬將軍向英國或黑海行進(jìn)以來的游記文字的最后闡述以來,我們在關(guān)于地圖知識方面已經(jīng)取得了多么大的進(jìn)步。
至于中世紀(jì)的地圖,我們就隨筆帶過,不需要特地加以說明。教會痛心疾首于“無謂的科學(xué)研究”,他們覺得上天之路,比萊茵河與多瑙河之間的最短距離還要重要。所有地圖也全都是可笑又滑稽的圖畫,上面涂滿了無頭的魔鬼(可憐的愛斯基摩人被畫得全身裹滿了獸皮,連頭都看不到,因此就產(chǎn)生了這個(gè)離奇的綽號)、人魚、海妖、噴水的鯨魚、噴氣的獨(dú)角獸、半馬半雕的怪物、半獅半鷹的怪物以及恐怖得無法想象的另一個(gè)世界的人類。在這些地圖上面,印度與西班牙是地球的邊緣(人類是無法走出這個(gè)邊緣的),蘇格蘭是孤立的海島,通天塔比整個(gè)巴黎還要大10倍。

港口貿(mào)易
在古代,對于橫穿中東到印度南部或者阿拉伯的旅行者來說,印度西部的港口貿(mào)易是非常熟悉的。圖為旅行者在印度西部的一個(gè)港口貨幣兌換處兌換貨幣。
和這些中世紀(jì)的航海圖比較起來,波利尼西亞人(他們的地圖雖然看起來就像是小孩子做的,可是用起來非常方便,觀察得也很正確)的編織地圖才能算是航海家的精巧杰作。阿拉伯人和中國人繪制的地圖也還不錯(cuò),但因?yàn)楫?dāng)時(shí)他們是異教徒,也就沒有人提起過了。到15世紀(jì)時(shí),地圖的繪制才真正得到了改良,這時(shí)航海逐漸發(fā)展成為了一種科學(xué)。

星座
夜幕降臨,當(dāng)我們抬頭望向天空時(shí),總能看到閃閃的繁星懸掛其中。古人把可以看到的宇宙中的恒星,按照相互之間的距離分成多個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域就是一個(gè)星座。現(xiàn)在我們所使用的星座,是1928年國際天文學(xué)會公布的88個(gè)星座分區(qū)方案;而我們通常所說的十二星座,特指星體落入黃道的位置。
當(dāng)土耳其人占領(lǐng)了歐亞間的橋梁以后,從此中斷了與東方各國的陸地貿(mào)易,人們迫切地希望能夠沿著海道直接前往印度。從前航行的范圍總是以看得見近處陸地教堂的塔尖,或聽得到沿海的狗叫聲作標(biāo)準(zhǔn),但現(xiàn)在,這種慣用的老方法卻不再適用了。人們不得不到大海里去尋找新的航線,接連幾個(gè)星期只能看見大海和藍(lán)天,其他一切都看不到,正因?yàn)檫@樣,當(dāng)時(shí)的航海術(shù)就開始加速發(fā)展。
埃及人曾經(jīng)冒險(xiǎn)到過克利特島,但更遠(yuǎn)的地方就沒有去過了,而且克利特島的發(fā)現(xiàn)只是偶然在海洋中迷失方向后的結(jié)果,并不是有計(jì)劃航行的結(jié)果。腓尼基人和希臘人是徹徹底底的“寺塔航海者”。他們雖然偶爾也有驚人的成績,最遠(yuǎn)到達(dá)了剛果河與錫利群島,但是他們只能沿著海岸行駛,一到夜晚,便把船只拖到岸上來,以免被大風(fēng)吹到遼闊的大海中。至于中世紀(jì)的商人呢,他們來往的范圍僅限于北海、地中海和波羅的海,而且每隔幾天,總要行駛回來看一看陸地上的山頂。
他們?nèi)绻诖蠛V忻月妨耍挥腥ふ揖嚯x最近的陸地這個(gè)方法。因此在他們航行的時(shí)候,總要帶上好幾只鴿子。他們知道,鴿子會挑選最便捷的路徑,向著陸地飛去。當(dāng)他們沒有辦法的時(shí)候,就放一只鴿子,凝視著它飛行的方向,然后依照它的方向行駛,直到看見了山峰,駛進(jìn)了港口,查明了這是什么地方,以便繼續(xù)向前行駛。
中世紀(jì),即使是普通人對于星座的認(rèn)識也要比我們多。其實(shí)他是不得已而為之,因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)候,他們并不像我們這樣有年鑒或是日歷等印刷品來獲得需要的信息。聰明的船長們觀察著天象,依照著北極星和其他星座辨別方向、尋找航路。但在濃霧彌漫的北方,觀察星座有時(shí)候也變得無能為力了。如果不是13世紀(jì)時(shí)一種外來的發(fā)明傳進(jìn)歐洲,這種只憑上帝與猜測(大多數(shù)時(shí)候憑猜測)的航海事業(yè),實(shí)在很痛苦,犧牲也很大。但是關(guān)于指南針的來源和歷史仍然是一個(gè)謎團(tuán),下面所講的只不過是道聽途說,不能作為可靠的依據(jù)。
13世紀(jì)的上半期,一個(gè)名叫成吉思汗、身材矮小的蒙古人統(tǒng)治著前所未有的大帝國(領(lǐng)土從黃海到波羅的海,直到1480年還統(tǒng)治著俄羅斯的一部分)。他在穿越中亞大沙漠進(jìn)入歐洲沃野時(shí),曾經(jīng)把指南針一類的東西帶在身邊。至于地中海的商人們在什么時(shí)候見到這個(gè)傳教士所說的“魔鬼的符咒”,借助它讓自己的船只駛向世界的任何一個(gè)地方,那就很難說了。
像這類重要發(fā)明的來歷,仿佛都很模糊。據(jù)說,有個(gè)波斯人曾經(jīng)在一個(gè)剛從印度回來的人手里買到一只指南針,此后另外一個(gè)人在雅法(以色列港口城市)或法馬古斯塔(塞浦路斯港口城市)又從波斯人手中買來,把它帶回歐洲。這個(gè)消息不久就傳遍了海邊的酒館,大家聽說這個(gè)有趣的小物件是撒旦的魔術(shù),無論你走到哪里它總會告訴你北方的位置,于是都想看看它。當(dāng)然,他們是不相信會有這種東西的,不過他們最終也托了自己的朋友,請他下次從東方回來時(shí)買一只,甚至還預(yù)先付了錢給他。六個(gè)月過后,他們居然也有一只小指南針了。撒旦的魔術(shù)名不虛傳!從此每人都想買一個(gè)指南針。大大馬士革和士麥拿的商人為了販賣這種東西,都要忙不過來了。威尼斯和熱那亞的工人則開始自己制造,以備自己使用。這樣一來,我們就聽到歐洲的各個(gè)地方在短時(shí)間內(nèi)都有了指南針。數(shù)年之內(nèi),這蓋著玻璃片的小物件已經(jīng)變得司空見慣了,大家都覺得沒有必要出版一本專著來論述這個(gè)物品的原理。
指南針的來歷雖然仍然撲朔迷離,但是如果說到它的本身,那么,自從第一批威尼斯人借由它的指引由瀉湖駛到尼羅河的三角洲以來,我們對于磁針的知識相比以往豐富得多了。例如,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)磁針并不是無論在什么地方都準(zhǔn)確地對著北方,世界上除了極少數(shù)幾個(gè)地區(qū)外,在其他地方磁針總稍稍向東,或稍稍向西偏移——這種偏差被專家稱作“指南針偏差”。偏差的原因是由于磁針南北極與地球南北極不能恰巧符合,相距尚有數(shù)百英里的緣故。磁針的北極指著布剔亞·費(fèi)利克斯島(該島在加拿大以北,為詹姆士·羅斯于1831年發(fā)現(xiàn)),南極在南緯73度與東經(jīng)156度的交點(diǎn)上。

威尼斯瀉湖風(fēng)光
油畫 弗朗西斯科·圭納迪 約18世紀(jì)70年代
在這幅圖中,威尼斯瀉湖與標(biāo)志性的瑪爾哥哈塔一同出現(xiàn),水面上閃耀的光斑、天空中的微光、明顯的塔樓使畫面顯得明快,沒有太多多余的東西,卻富有詩意,寧靜的美麗使人愉悅。就是在第一批威尼斯人用指南針由瀉湖到達(dá)尼羅河的三角洲以后,我們對于磁針的了解更多了。
因此船長航行時(shí)若只有指南針,仍然不夠用。他應(yīng)該把地圖帶在身邊,然后才能知道各地的羅盤針的偏差。不過,這已經(jīng)納入航海學(xué)的范圍,而這本小冊子并不是航海指南。航海學(xué)是一門極艱難、復(fù)雜的學(xué)問,絕非三言兩語所能敘述。現(xiàn)在,你只要記住:指南針在13世紀(jì)至14世紀(jì)傳到歐洲,而且有著極大的貢獻(xiàn),從此航海成為一門科學(xué),就足夠了。

羅盤的構(gòu)造
版畫 17世紀(jì)
羅盤是用指南針定位原理來測量方位的工具,相傳早在11~12世紀(jì)之交,北宋海船就使用了羅盤,這也是世界航海史上使用羅盤的首次記錄。之后,羅盤經(jīng)由通商傳到了歐洲地區(qū),被航海家和探險(xiǎn)家廣泛使用。古代歐洲通常使用的是32分羅盤,通過地球磁場的作用,盤中的指針也會相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
不過,那還只是個(gè)開端。
現(xiàn)在,船長自然非常清楚地知道他的船航行的方向是北東、北北東、東北北、東北、東北東或是任何一個(gè)方向,只要不出羅盤針上32個(gè)方位的范圍。但中世紀(jì)時(shí)期的船長卻沒有這么方便,如果他想要知道自己在海洋的哪個(gè)位置,只能借助兩種工具。

沙漏
在鐘表沒有發(fā)明前,人們使用沙漏來計(jì)算時(shí)間。在沙漏的兩個(gè)玻璃球之間,有一個(gè)狹窄的通道,在裝入沙子后,按照沙子從一個(gè)玻璃球流向另一個(gè)玻璃球所需的全部時(shí)間為一個(gè)計(jì)量單位,古時(shí)通常以一小時(shí)為單位。由于沙漏做工小巧,方便攜帶,所以被廣泛應(yīng)用。
第一種是測鉛線。測鉛線的歷史差不多跟船只一樣久遠(yuǎn)。它測得出某一部分海洋的深淺。船長如果有了一張圖,上面寫清楚海洋各部分的深度時(shí),那么,他只要把當(dāng)?shù)氐纳疃扔脺y鉛線測出來,就可以知道他所在的位置是海洋的哪一部分。
第二種是測程器。測程器最初是一段木頭,水手們先把它從船首投入海里,然后再注意它經(jīng)過多少時(shí)間,才能流到船尾。船身從頭到尾的全長當(dāng)然是預(yù)先量好的。這樣一來,他們就能計(jì)算出船經(jīng)過某段距離所需要的時(shí)間,以及每小時(shí)大約能航行多少英里。
漸漸地,測程器又變?yōu)闇y程線。測程線是一條又長又堅(jiān)韌的細(xì)索,三角形的木頭系在索端。先在細(xì)索上打若干個(gè)“結(jié)”,結(jié)與結(jié)的距離都相等。第一個(gè)水手把它投入海里時(shí),第二個(gè)水手便開始倒轉(zhuǎn)沙漏做“流沙”的工作。等沙漏里的沙完全從甲端流到了乙端(流沙所需的時(shí)間,當(dāng)然預(yù)先知道,兩分鐘或三分鐘),第一個(gè)水手就立刻把細(xì)索拖起,計(jì)算它在流沙的時(shí)間內(nèi)一共走出了多少結(jié)。這樣,他只需要簡單的計(jì)算,就可以知道船的航行速度,要是用水手們的專業(yè)術(shù)語說,就是船究竟航行了“多少結(jié)數(shù)”。
可是在航行中依然有困難還沒有解決。船長就算是知道輪船航行的速度和方向,洋流、潮汐與海風(fēng)仍然會影響他的精密計(jì)算。因此,就算是在指南針傳入歐洲很長時(shí)間之后,航海也仍然是最危險(xiǎn)的工作之一。一般研究學(xué)術(shù)的人們都覺得,如果要把危險(xiǎn)性降低,就需要尋找其他目標(biāo),以備代替老式的教堂塔尖。
我說這話并不是開玩笑。在古代,教堂的塔尖、狗叫聲、高崗上的樹頂、堤岸上的風(fēng)車,對于航海者都有極大的功用,因?yàn)樗鼈兪恰肮潭ǖ哪繕?biāo)”,是在任何情形下都不會移動(dòng)的東西。水手有了這些目標(biāo),就可以作出種種推測。他要是回憶起了上次也在那邊行過時(shí),便會這樣說:“我還要稍稍向東一點(diǎn),”或是說“我還要向西一點(diǎn)、向南一點(diǎn),或向北一點(diǎn),然后才能到達(dá)我的目的地。”那時(shí)候,許多數(shù)學(xué)家(他們是真正了不起的人物,他們借由有限的知識,與簡陋的儀器,竟能在數(shù)學(xué)方面完成如此大的工作)對于關(guān)鍵的位置,知道得都很清楚。他們想在自然界里尋找出一個(gè)固定的目標(biāo),來代替人為的目標(biāo)。
大約在哥倫布(我之所以提起他的名字,是因?yàn)?492年是所有人都知道的年份)出生以前兩個(gè)世紀(jì)時(shí),他們就開始從事研究。直到現(xiàn)代,無線電報(bào)時(shí)信號、海底報(bào)時(shí)信號以及駕駛機(jī)械等雖然已經(jīng)相繼被發(fā)明出來,強(qiáng)有力的“鐵將軍”(指機(jī)械操舵齒輪)雖然已經(jīng)奪去了衰老舵工的飯碗,可是他們的研究并沒有因此結(jié)束。
例如,一個(gè)圓球上面有座高塔,塔尖插著一面旗,你如果站在高塔的腳下時(shí),便會發(fā)現(xiàn)那面旗剛好在你的頭上,而且只要你永遠(yuǎn)站在高塔的腳下,那面旗就永遠(yuǎn)會在你的頭上。可是,如果你離開了高塔,再想看到它時(shí),你就要把頭抬起來形成一個(gè)角度,這個(gè)角度的大小,都根據(jù)你與高塔間的距離而定。你只需要仔細(xì)看左面的圖,就可以知道。

房龍手繪高塔角度圖
這個(gè)固定目標(biāo)一經(jīng)發(fā)現(xiàn),很多事情就變得很簡單了,因?yàn)樗仓徊贿^是角度方面的問題。古代的希臘人早就知道量角的方法,對于以邊與角做研究對象的三角學(xué),他們也早就打下了良好的基礎(chǔ)。
提到角度問題,我們就遇到了本章最深?yuàn)W的部分,是的,我可以說這部分甚至是整本書中最難理解的部分——現(xiàn)代人所說的緯度與經(jīng)度的計(jì)算問題。緯度的正確求法,比經(jīng)度要早幾百年。實(shí)際上經(jīng)度(在我們知道了它的求法后)比緯度的計(jì)算簡單得多,只是因?yàn)楣糯藳]有計(jì)時(shí)器,所以就覺得是無法解決的困難。至于緯度,它只需要細(xì)致的觀察和精密的計(jì)算,所以很早就被古代人發(fā)現(xiàn)。空話太多了,我會盡力把問題的本身說得簡單一些。

第一艘輪船下水
1807年,富爾敦制造了克萊蒙特號,并在32小時(shí)內(nèi)溯哈得孫河而上,行駛了150英里,而這種輪船蒸汽機(jī)輪的發(fā)明也使得海運(yùn)的載重量以及輪船速度大幅度提高,航海技術(shù)也隨之進(jìn)步。圖為富爾敦的第一艘輪船下水。
你將會遇到不少平面與角度。當(dāng)你站在D點(diǎn)上時(shí),就會發(fā)現(xiàn)自己站在高塔底下,就好像你在正午時(shí)候站在赤道上時(shí),會發(fā)現(xiàn)自己站在太陽底下一樣。如果你從D點(diǎn)移到E點(diǎn),情形就比較復(fù)雜。你所站的地球是球體,但為了要計(jì)算角度,你所需的卻是平面。于是,你就要設(shè)想畫一條直線,從地球的中心A點(diǎn)起,穿過你的身體,一直畫到你頭頂?shù)闹行狞c(diǎn),即天頂那邊。天頂是天文學(xué)里的術(shù)語,它位于觀察者頭頂?shù)恼戏教炜罩械淖罡唿c(diǎn),跟筆直地位于觀察者的腳底下的天底(處于觀察者正下方的天空的最低點(diǎn)),恰巧相反。
這個(gè)問題很復(fù)雜,我要好好解釋一下,你才能真正明白。你用一根毛衣針穿過蘋果的中心,假設(shè)自己坐在或站在蘋果的一面,背部緊靠著毛衣針。毛衣針的尖端是天頂,末端是天底。然后,你再想象一個(gè)平面,與你緊靠著的毛衣針成一直角。當(dāng)站在E點(diǎn)上時(shí),F(xiàn)GKH便是你所需的平面,BC便是你站在那邊觀察的平面上的直線。為了方便,并使問題容易一些,你先假設(shè)你的眼睛生在腳趾處,剛巧在你兩腳所站著的BC線上。然后,你再去看塔尖的旗竿頂,測量旗竿頂(L)和你的立足點(diǎn)(E)以及BC線的末端所成的角度。BC線是FGKH平面的一部分,F(xiàn)GKH平面與天頂線A成直角,天頂線A連接地球的中心,筆直地在你(觀察者)頭頂上的天頂點(diǎn)。只要你曾經(jīng)學(xué)過幾何知識,那么,你把那個(gè)角度量出之后,就會知道自己與高塔間的距離。你如果從E點(diǎn)移到了W點(diǎn),再去觀察的時(shí)候,W便成為你在MN線的立足點(diǎn),MN線是OPRQ平面的一部,OPRQ平面與另一條天頂線成直角,這條天頂線連絡(luò)地球的中心A與新天頂(l),(如果你移動(dòng)一個(gè)角度,天頂自然也相應(yīng)移動(dòng)同樣的角度)。此時(shí),你只要把LWM角量了出來,你就知道自己與高塔間的新距離了。

托勒密的天體構(gòu)造
版畫 17世紀(jì)
托勒密是古希臘的天文學(xué)家、地理學(xué)家和光學(xué)家,后世天文學(xué)的發(fā)展與研究都是以他的著作為基礎(chǔ)的,其中《天文學(xué)大成》和《地理學(xué)指南》最著名。在依據(jù)他的理論繪制出的結(jié)構(gòu)圖中,我們可以看到12星座的由來。
你看,就是這樣簡單的敘述,也已經(jīng)非常繁復(fù),我之所以把航海學(xué)的基本原理略作介紹就是因?yàn)檫@個(gè)緣故。如果你有志做個(gè)航海專家,就需要進(jìn)專門學(xué)校,花費(fèi)數(shù)年時(shí)間研究必要的計(jì)算方法,而且,你還要到船上去實(shí)習(xí)二三十年,把機(jī)械、表格,及地圖這些工具使用熟練。在這之后,你的領(lǐng)導(dǎo)才會請你做船長,并相信你有能力在大海上可靠地駕駛船只。如果你沒有這種志愿,你就永遠(yuǎn)不會去研究這些學(xué)問,所以,這一章講述的只是一些普通概念,非常簡單,還請讀者諒解。
正因?yàn)楹胶Pg(shù)純粹是角度計(jì)算問題,所以當(dāng)三角學(xué)沒有被歐洲人重新發(fā)現(xiàn)的時(shí)候,一切進(jìn)步都是無稽之談。1000年以前,希臘人雖然已經(jīng)打下了這種學(xué)問的基礎(chǔ),但是從托勒密(埃及亞歷山大港的著名地理學(xué)家)逝世之后,它就無人過問,甚至被視為多余的點(diǎn)綴物,有小聰明的人才會懂這種學(xué)問,懂這種學(xué)問的人常會遭遇危險(xiǎn)。可是印度人、西班牙人以及北非的阿拉伯人,卻并不這樣認(rèn)為,他們把希臘人傳下來的學(xué)問進(jìn)行了仔細(xì)地研究。不過,在接下來的三個(gè)世紀(jì)中,歐洲人也花費(fèi)了大量的時(shí)間細(xì)心地作了研究。他們雖然也能夠應(yīng)用角度與三角進(jìn)行計(jì)算,卻依然有問題尚未解決——如何去尋找空中的固定目標(biāo),來代替教堂的高塔。
最可靠的目標(biāo)是北極星。北極星離我們非常遠(yuǎn),它仿佛總是靜止不動(dòng),它的位置很容易找到,因此,即使是一個(gè)不會講話的漁夫,在大海里迷失了方向時(shí),也只需要從最右方的大熊星座那邊畫出一條直線,隨著這條直線看過去,就能把它找出來,絲毫都不會有差錯(cuò)。此外,太陽當(dāng)然也是很好的目標(biāo)物,可惜它的運(yùn)行路徑在當(dāng)時(shí)還沒有被精確地測出,所以只有聰明的航海者才能得到它的幫助。
人們?nèi)绻恢毕嘈诺厍蚴潜馄降囊黄磺杏?jì)算就一直不能與實(shí)際情形吻合。到16世紀(jì)時(shí),這些不合理的方法總算告一段落,“平面”的說法屈服于“球體”的說法之下,研究地理的人也從此得見天日了。
他們所做的第一件事,就是把地球平分為兩個(gè)部分,地球的橫剖面與連接南北極的直線成直角,平分線叫赤道,赤道各點(diǎn)距南北兩極均相等。第二,他們在兩極與赤道之間劃分出90個(gè)相等的距離,畫出90條平行線(這些線肯定是圓圈,因?yàn)榈厍蚴乔蝮w),各平行線之間相距69英里,90倍的69英里是赤道與南極或北極間的距離。
至于赤道與兩極間的許多圓圈,地理學(xué)家都給它們標(biāo)上了數(shù)字。赤道是零度,兩極均為90°。平行線叫作緯線(緯線圖會把緯線的形狀展示給你)。“ °”這個(gè)符號常用來代替度字,因?yàn)橄鄬Χ茸忠啽愕枚啵跀?shù)學(xué)上使用很方便。
以上這些,似乎意味著一次驚人的進(jìn)步。雖然如此,航海依舊是件危險(xiǎn)的事。十幾代數(shù)學(xué)家和水手費(fèi)盡了畢生精力,搜集一切關(guān)于太陽的資料,考查它在任何一天、任何一地的位置,讓普通的航海者能夠處理緯度問題。
這個(gè)問題終于解決了。隨后,只要是能讀能寫的聰明水手,就能計(jì)算自己距北極有多遠(yuǎn),距赤道有多遠(yuǎn),要用專門的術(shù)語說,就是在北緯(赤道以北的緯線)多少度,或南緯多少度。如果他到達(dá)了赤道以南,事情就又變得復(fù)雜了,因?yàn)槟习肭蚩床坏奖睒O星,北極星對于他來說已經(jīng)毫無用處。不過,這個(gè)問題后來也被科學(xué)所解決。到16世紀(jì)末期,緯度問題對于航海者來說已經(jīng)不再是困難了。

地球儀
圖中是古代的地球儀。地球儀是為了方便人們認(rèn)識地球、按照一定比例縮小后的地球模型。通過地球儀,人們可以認(rèn)識到經(jīng)線和緯線的分布,可以了解地球上海陸的劃分,以及各國的大概情況,是學(xué)習(xí)地理非常好的工具。
可是,經(jīng)度這個(gè)難題卻依然存在著(你只要知道經(jīng)度是垂直的,就能很好地跟緯線區(qū)分了)。這個(gè)難題共花費(fèi)了200年的時(shí)間,才得到圓滿的解決。很早以前,數(shù)學(xué)家劃分不同的緯線時(shí),有兩個(gè)固定的目標(biāo)——北極與南極——作為他們的依據(jù)。因此,他們可以說:“這里有我的教堂高塔——北極(或南極),它是不會變動(dòng)的。”
可是,地球上卻并沒有東極與西極,因?yàn)榈剌S根本就不會用這種方式轉(zhuǎn)動(dòng)。人們也畫出了許多經(jīng)過兩極且環(huán)繞地球的經(jīng)線(實(shí)際上是圓圈),但究竟哪一條算作把地球平分為兩半的子午線,讓水手們說聲“噢,我是在子午線以東或以西的數(shù)百英里”呢?各國都想把零度的經(jīng)線穿過自己的首都。即使是在現(xiàn)代,人類雖然有些大度了,然而德、法、美三國的地圖,還仍以柏林、巴黎及華盛頓作為標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)線的所在地。直到最后,大家因?yàn)橛?7世紀(jì)時(shí)(經(jīng)線問題剛好圓滿解決)對于航海學(xué)作出了最大的貢獻(xiàn),而且各國的航海事業(yè)又都受皇家天文臺(1675年建于倫敦附近的格林威治)的指示,所以格林威治的子午線,就被公認(rèn)為平分東西兩半球的標(biāo)準(zhǔn)子午線了。
從經(jīng)度劃分以后,航海者當(dāng)然是受益匪淺。不過還是存在一個(gè)困難的問題。他們一旦泛舟于大海之上,怎么才能知道自己在格林威治以東或以西的多少英里呢?英政府為了一勞永逸,就在1713年專門組織了一個(gè)“海洋經(jīng)線發(fā)展委員會”,切實(shí)研究這個(gè)問題,并且為了獲得最好的“決定海上經(jīng)線”的方法,準(zhǔn)備了龐大數(shù)額的獎(jiǎng)金。當(dāng)時(shí)(200多年前)獎(jiǎng)金的數(shù)目為10萬美元,許多學(xué)者都盡力從事研究。等到19世紀(jì)初期這個(gè)機(jī)構(gòu)取消時(shí),用來獎(jiǎng)勵(lì)發(fā)明者的費(fèi)用就已經(jīng)超過了50萬美元。
這些發(fā)明者的很多工作都已經(jīng)被忘記了,他們的成績,基本上已經(jīng)成為了往事,但其中兩種發(fā)明,卻有著永久性的價(jià)值,說起來,這也是慷慨懸賞后的結(jié)果。
第一種是六分儀。六分儀是非常復(fù)雜的機(jī)械(航海觀象臺的雛形,可以隨身攜帶),水手們用它測量角度的距離。原本在中世紀(jì)時(shí)有簡陋的觀象儀、量高器及四分儀,六分儀是從它們中蛻化而來的。當(dāng)六分儀剛問世時(shí),三個(gè)人都說自己是最初的發(fā)明者,爭得非常厲害,這種情形,在全世界同時(shí)追求同一事物的時(shí)候是常常會發(fā)生的。
但六分儀在航海界中所激起的波浪,并沒有計(jì)時(shí)器來得巨大。4年以后,即1735年,當(dāng)忠實(shí)可靠的計(jì)時(shí)器面世時(shí),普通的航海者趨之若鶩。計(jì)時(shí)器是被稱做鐘表天才的約翰·哈里森(最開始他只是一個(gè)木匠,后來才成為鐘表師)發(fā)明的,與時(shí)鐘類似,走得非常準(zhǔn)確,能把格林威治的時(shí)間帶到世界各地,并且不受氣候等因素的影響。據(jù)約翰·哈里森自己說,他之所以會成功,是因?yàn)樗跁r(shí)鐘里加了“時(shí)計(jì)錘”的緣故。時(shí)計(jì)錘能夠控制發(fā)條,使它不因溫度的變化而改變內(nèi)部彈簧的長度,這樣一來,這種計(jì)時(shí)器就可以在任何情況下使用了。

航行表
這塊由英國約克郡的鐘表師約翰·哈里森設(shè)計(jì)的航行表,被用于庫克的第二次太平洋探險(xiǎn)中,它可以通過與格林威治時(shí)間的比較,計(jì)算出所處的經(jīng)度,并能在所有的天氣條件下提供非常精確的時(shí)間,非常實(shí)用。
經(jīng)過了無數(shù)激烈的爭執(zhí),約翰·哈里森終于獲得了10萬元獎(jiǎng)金(在1773年時(shí)獲得,3年后,他就逝世了)。現(xiàn)在,海船上的船員如果帶著計(jì)時(shí)器,無論走到哪里,都能知道格林威治的時(shí)間。太陽繞行地球1周,需要24小時(shí)(當(dāng)然應(yīng)該倒過來說,但因?yàn)楸憷鹨姡揖瓦@樣說了);太陽運(yùn)行1小時(shí),可走15度經(jīng)度。因此,我們只要先查清楚當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間,把它跟格林威治的時(shí)間比較一下,求出它們的差數(shù),就能知道自己在子午線以東或以西的多少英里了。
例如,如果我們發(fā)現(xiàn)(每個(gè)船長都會精密地計(jì)算,計(jì)算之后就能發(fā)現(xiàn))當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間是中午12點(diǎn),計(jì)時(shí)器(它會把格林威治的準(zhǔn)確時(shí)間告訴我們)上的時(shí)間是下午2點(diǎn),那么就可以知道,我們已經(jīng)航行了2×15°=30°(當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間與格林威治的時(shí)間相差2小時(shí),太陽在1小時(shí)里運(yùn)行了15°,也就是每4分鐘運(yùn)行1°)。由此我們就可以在航海日志(紙張未發(fā)明前,航海者常用粉筆寫在木板上,所以航海日志至今仍稱Log-book)上寫著:“某日正午,我們航行在西經(jīng)30°。”

計(jì)時(shí)器
從簡單的沙漏開始,計(jì)時(shí)器慢慢發(fā)展為大型鐘、小型鐘、懷表、手表等。從簡單的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)——一小時(shí),到準(zhǔn)確的某一個(gè)時(shí)間,直到攜帶方便,甚至可以看到多個(gè)地區(qū)時(shí)間的手表,計(jì)時(shí)器的功能變得越來越多。圖為過去的鐘表,其計(jì)時(shí)已經(jīng)比較精確了。
但對于現(xiàn)在來說,1735年的驚人的發(fā)現(xiàn),已經(jīng)不再顯得那么重要了。每天中午,格林威治天文臺都會把正確的時(shí)間廣播到全世界。計(jì)時(shí)器也就變成了多余的點(diǎn)綴物了。是的,只要我們信得過航海者的能力,那么無線電報(bào)總有一天會把復(fù)雜的表格、精密的計(jì)算全部廢除掉。而這章冗長的文字——它告訴你人類是如何橫渡無垠的大海,大海是如何顛簸著險(xiǎn)惡的波浪,波浪又是怎么以迅雷不及掩耳般的速度吞沒了水手的生命——這章別開生面的、勇敢的、充滿忍耐與智慧的記錄,也將立刻變?yōu)殛愛E。船長不需要再帶上六分儀在橋頭站著,他盡可以坐在船艙里面,耳上戴著聽筒,問道:“喂,楠塔基特島!(或,喂,瑟堡)我在什么地方?”楠塔基特島或瑟堡就會告訴他位置。這樣真是非常方便了。
2000年來,經(jīng)過了不斷的努力,航海事業(yè)才能逐漸進(jìn)步,逐漸變得平穩(wěn)、愉快、方便。這2000年的光陰并沒有虛度,它們實(shí)際上可以算是第一次國際合作成功的表現(xiàn)。中國人、阿拉伯人、印度人、腓尼基人、希臘人、英國人、法國人、荷蘭人、西班牙人、葡萄牙人、意大利人、挪威人、瑞典人、丹麥人、德國人,在完成這項(xiàng)偉大事業(yè)的過程中,都曾經(jīng)作出了很大的貢獻(xiàn)。
這章記載國際合作史的文字,現(xiàn)在可以結(jié)束了,但是,其他需要我們?nèi)プ屑?xì)研究的東西還有很多。

擁有無線電技術(shù)的現(xiàn)代船只
無線電是利用電磁波,向遠(yuǎn)在千里之外的接收方傳遞信號的技術(shù),最早被航海所使用。古代,航海家和漁夫在離開海岸出海工作時(shí),總會有迷路的危險(xiǎn),也無法知道準(zhǔn)確的回程時(shí)間。自從人類發(fā)明無線電技術(shù)后,船長不僅能夠知道輪船行駛的準(zhǔn)確位置,遇到危險(xiǎn)時(shí)還能及時(shí)向岸上求救。
十二星座
在人們觀測天象時(shí),十二星座的觀念逐漸產(chǎn)生,一般是指太陽在天球上經(jīng)過黃道的十二個(gè)區(qū)域。

水瓶座
(01/ 20~02/18)

雙魚座
(02/19~03/20)

白羊座
(03/21~04/20)

金牛座
(04/21~05/20)

雙子座
(05/21~06/21)

巨蟹座
(06/22~07/22)

獅子座
(07/23~08/22)

處女座
(08/23~09/22)

天秤座
(09/23~10/23)

天蝎座
(10/24~11/22)

射手座
(11/23~12/21)

魔羯座
(12/22~01/19)