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  勤奮的海靈 2008-02-19 00:00:00

  長久以來，人們從歐洲到亞洲主要是走陸路。但是當時，土耳其人把連接歐洲與亞洲的橋頭堡攻克了，長期切斷了歐洲通往東方的陸路交通，于是，那時的首要任務(wù)就是在海里找到一條通往印度的通道。當時航海業(yè)的巨大進步正是打開海上通道的迫切需求所推動的。人們開始漸漸習慣除了碧海藍天再不見一物的漫長海上航行，而與那種依靠尋找陸上教堂尖頂或分辨沿岸的犬吠來掌握方向的傳統(tǒng)航行方法告別。 古埃及人Z遠似乎去過希臘的克里特島，而且，他們那次造訪更像是一次被風吹離了航線后的偶遇，而不太像一次精心策劃的航海探險。腓尼基人和希臘人盡管也曾做過幾次驚天動地的大事，甚至航行到了剛果河和錫利群島（錫利群島面積21.5平方公里，處于英國西南部康沃爾半島以西58公里的海面上，由50多個小島組成———譯者注）那邊，可是，這些水手也是寧愿貼著教堂邊開一輩子船。即使是在去剛果河和錫利群島的途中，他們也是見陸必登，為了避免他們的船被風吹到看不見陸地的大海ZY，一到夜晚，他們一定要把船拖上岸邊的陸地。 盡管中世紀商人的航線遍布地中海、北海和波羅的海，但他們卻從不讓岸上的山脈在他們的視野里消失超過幾天。假如這些商人在大海里迷失了方向，他們就讓鴿子幫他們找到Z近的陸地。他們總是帶著鴿子航行，而鴿子能夠飛出抵達陸地的Z近的路線。當他們辨不清方向時，他們就放出一只鴿子，然后跟著鴿子飛走的方向，直至看到陸地上的山峰。他們把船泊在Z近的港口，再去打聽他們到了何方。 在中世紀，即使是一個普通人，他對天空中星星的分布，也比現(xiàn)代人了解得更多。那個時代無法提供現(xiàn)代人所擁有的印刷年歷和日歷，所以他們不得不掌握這些知識。當時稍有知識的船長都能借助觀察星星來識別方位，也能根據(jù)北極星和其他星座的方位來制定航線。但在北方，天氣常烏云密布，看星星的辦法有時就行不通了。如果到13世紀下半葉那件外國發(fā)明還沒有傳入歐洲，歐洲航海還將繼續(xù)它那代價高昂的痛苦歷程，完全依靠運氣和猜測（后者占了一多半）惶恐前行。 而指南針的起源和發(fā)展，至今仍然是一個謎。在這里說的只是一個推測罷了（ZG古代四大發(fā)明之一。由于被西方對東方的傳統(tǒng)偏見所影響，作者才出現(xiàn)了錯誤的認識———譯者注）。13世紀上半葉，一個疆域廣闊的大帝國在歐亞大陸產(chǎn)生了（東起黃海，西至波羅的海，一直到1480年還統(tǒng)治著俄羅斯），一個五短身材、眼睛斜視的蒙古人———成吉思汗就是這個帝國的統(tǒng)治者。當他橫穿亞洲中部的茫?；哪?，前往歐洲尋歡作樂時，手中肯定有一種類似指南針的東西。地中海水手們diyi次看到指南針到底是在什么時候呢？我們今天很難說得明白，但是，我們可以肯定，地中海的船隊很快就在這種被教會稱為“魔鬼撒旦褻瀆上帝的發(fā)明”的帶領(lǐng)下，到這個世界的天涯海角去探訪去了。 大凡這種帶有世界意義的重大發(fā)明，其來歷都有點模糊不清。當時去過巴基斯坦的雅法或法馬古斯塔（塞浦路斯的一個地區(qū)———譯者注）的人在返回歐洲時可能帶回了一個指南針。他是從波斯商人那兒買到手的，而波斯商人則是從一個剛從印度返回的人手中得來的。在港口的啤酒屋里，這個消息很快就傳開了，對這個被撤旦施了魔法的奇妙小針，人們都想一睹為快。據(jù)說，無論你走到什么地方，這小針總能告訴你哪兒朝北。當然，人們不敢相信這是真的。 可是，不管怎樣，很多人還是托朋友下次去東方時也給自己捎一個指南針回來，而且還先預(yù)付了定錢，于是，半年之后，這些人自己也有了一個指南針。撒旦的魔力果真靈得很呢！從此，每個人都想有一個指南針，他們急盼大馬士革和士麥那（今土耳其西部沿海港口伊茲密爾港———譯者注）的商人從東方購回更多的指南針。 于是，威尼斯和熱那亞的儀表制造商也考慮制造這玩意兒了。幾年之后，這個帶玻璃蓋的小金屬盒就普及了，它也就變作了一件平常的玩意兒了，可沒人想到它的存在實在值得大書一筆。關(guān)于指南針的來歷，就說到這兒吧，還是讓它重返它那神秘世界中去吧！ 自從diyi批威尼斯人在這根靈敏的小針帶領(lǐng)下從他們的淺海峽航行到了尼羅河三角洲以來，人類對指南針的認識提高了很多。比如，人們發(fā)現(xiàn)它并不總是指向正北，有時向東偏一點，有時向西偏一點———在專業(yè)術(shù)語上，這種差別就是所指的“磁差”。由于南北磁極與地球南北極不在同一點，而是相差數(shù)百英里，這就導(dǎo)致磁差的產(chǎn)生。南磁極在南緯73°，東經(jīng)156 °的交叉點上。北磁極在加拿大北部的布西亞島（1831年詹姆士。羅斯爵士首次登上這個島）（詹姆士。羅斯，英國海軍軍官，1800—1862，曾在北極和南極洲作過磁力測量———譯者注）。 由于磁差的存在，對一個船長來說，僅有羅盤還不夠，還得要有航海地圖，以便了解世界各地的不同磁差。這就涉及到航海學了，而航海學是門很復(fù)雜很高深的學問，絕非寥寥數(shù)語就能說明白的。這部作品不是航海手冊，我只希望你能知道———指南針傳入歐洲是在13世紀和14世紀，航海因它的推動不再依賴僥幸的猜測和痛苦而復(fù)雜的計算，而變成了一門有據(jù)可循的科學。而這還只是一個開端。 現(xiàn)代人對自己的航向能夠知道得很清晰，或是向北，或是北偏東，或是北—北偏東，或是北—東偏北……或是羅盤上所指示的32個方位中的任何一個。而中世紀的船長在茫茫大海中辨別方位時，他只有兩件工具可資借助。一件是測深繩。測深繩幾乎是同航船一起問世的。它能夠測量出海洋任何一點的深度。假如船長有一張他們目前航行的海圖，上面標明了這片海洋的不同深度，測深繩就會告訴他這片水域的情況，進而確定航船方向。 沙漏另一件是測速器。Z原始的測速器是一塊木片，把它從船頭拋入水中，然后仔細觀察船尾通過這塊木片共花去了多長的時間，由于船的長度是已知的，在得出船經(jīng)過某一個固定點的時長，就可以推算出船的航速。后來，繩子取代了木片。這種繩子很長很細也很結(jié)實，預(yù)先按照固定長度打上一個個的繩結(jié)，并把一塊三角形木片系在它的一端。將繩子投入水中之時，并打開沙漏。沙子從瓶中漏干之后（當然預(yù)先知道沙漏的時間長度，一般為兩三分鐘），就把繩子從水中拉起來，數(shù)出在沙子從一個瓶漏到另一個瓶中的這段時間內(nèi)有下水的繩結(jié)多少個。一個繩結(jié)代表一海里，于是，就能夠得知在這段時間里船開了多少海里，從而算出船的航速。 但是，船長只清楚航速和航向還不夠，因為他Z精確的計算隨時都有可能會被洋流、潮汐和風打亂。所以，即使在指南針傳入很久之后，任何一次通常的大海航行都可能還是一次Z冒險的經(jīng)歷。于是，那些想在理論上把這一問題解決掉的人認識到，要改變這種局面，就必須為在海上航行的船尋找到一個新的物體，來替代教堂上的尖頂。這不是玩笑。 教堂上的尖頂、海灘沙丘上的樹冠、堤壩上的風車以及沿岸的狗叫聲，這些物體都曾在航海史上扮演了重要的角色，因為它們是固定的物體，就能作為參照物，無論海上發(fā)生什么，它們總還在那兒。有了這些參照物，水手們就能夠把自己的方位推算出來。因為他記得上次曾路過這里，然后就告訴自己：“我必須繼續(xù)向東航行。”當時的數(shù)學家（這是一群天才，盡管他們掌握的是不充足的信息，使用的是不精確的儀器，但是卻能在數(shù)學領(lǐng)域取得同前人一樣出色的成就）對這個問題的關(guān)鍵所在很清楚，就是要找到一個本質(zhì)性的“參照物”來替代那些人工的“參照物”。 從哥倫布橫渡大西洋之前200年起，這項工作就動手進行了，但至今日仍然沒有完成。無線報時系統(tǒng)、水下通信系統(tǒng)和機械操舵裝置在今日的航海中已應(yīng)用起來了，老舵手們幾乎被這些工業(yè)時代的巨作掃進了歷史的垃圾堆。假如你置身一個高塔之下，而這個高塔是建在一個巨大的球體表面，一面旗幟正飄揚在高塔的頂部，只要你站在那兒不動，你會發(fā)現(xiàn)，這面旗幟就處在你的頭頂正上方。如果你從高塔下走開，旗幟就會在你的視野里形成不同的角度，這個角度由你與高塔之間的距離所決定。一旦找到了這個“固定點”來當參照物，問題一下子就簡化了許多。這只不過是一個計算角度的問題，早在古希臘時代，人們就已熟諳此術(shù)了。 對三角形的邊角關(guān)系，古希臘人掌握得很熟練，這為三角學的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。角度問題把我們帶入到了這一章中Z艱深的部分，準確地說，是這部作品Z為深奧難懂的一段———經(jīng)度和緯度的確定問題。緯度的確定比經(jīng)度的確定早了好幾百年。表面上看來，確定經(jīng)度似乎要比確定緯度簡單，可是古人沒有計時儀器，確定經(jīng)度的確是難于上青天。而緯度，只要仔細地觀察和細心地計算就能夠確定下來，因此，人類就較早地解決了這個問題，上述只是基本的概況。 假如你想當一名水手，你就得上一所專業(yè)學校，花幾年時間學習怎樣作這些必要的計算，然后，再經(jīng)過二三十年的磨練，當你諳熟所有的工具、表格和海圖，能夠駕馭船員縱橫四海之后，你也許會被船主聘為船長。當然，你如果無這樣的雄心壯志，你就無需去學這些復(fù)雜繁瑣的算術(shù)，所以，對這一章的簡短，請勿介意，我只是談了一些概況而已。因為航海學幾乎完全是一種計算性的科學，所以，直至歐洲人重新發(fā)現(xiàn)了三角學，航海理論才有了巨大的突破。 盡管古希臘人曾給這門科學奠定了堅實的基礎(chǔ)，但是在托勒密（古埃及亞歷山大城的地理學家）逝世之后，三角學就被視為一門精密而復(fù)雜、又過分的學問，這門不易掌握的科學被人們拋到了一邊，漸漸地遺忘了。 然而，印度人和后來北非和西班牙的阿拉伯人并無這樣的顧慮，這份沒人要的古希臘遺產(chǎn)被他們正大光明地保存了下來，并繼續(xù)加以發(fā)揚光大?！皕enith”和“nadir ”這兩個阿拉伯語中的專業(yè)術(shù)語就充分說明，當歐洲學校再次把三角學排進學生的課程表時（大約在13世紀），它已不再是基督教的遺產(chǎn)，而變成了伊斯蘭人的財寶。 但此后的300 年里，歐洲人急起直追，迎頭趕超，后來居上。雖然他們這時再次懂得了怎樣計算角度，如何解決三角形問題，但發(fā)覺自己又面臨了另一個難題———如何尋找到一個遠離地球的固定點，能取代教堂的尖頂來充當參照物。 這個崇高的榮譽戴在了北極星的頭上，北極星變成了Z值得信賴的航海參照物。因為北極星距離人類那么遙遠，所以，它看上去好像就是靜止不動的；另外，它很容易辨認出來，一旦迷失了方位，縱然是Z笨的捕蝦者也能找出北極星的方位來。只要沿著北斗七星Z右邊兩顆星的直線方向去尋找，北極星就會進入人的視野。當然，太陽也是一個不變的參照物，可科學還沒有把太陽的運行軌跡測算出來，因此，只有Z博學的航海者才有能力求助于太陽。 在人們被迫接受了“地球是扁平的”這一理論的那個年代，很必然，全部的算術(shù)都無可奈何地同客觀真實相背離。 （早期地球儀的制作過程是這樣的：先印刷出狹長的三角形圖塊，然后將這些圖塊剪下來，粘貼在木球上。德國Z有名的地球儀制作者，是紐倫堡學者瓊漢恩斯·肖納。他在16世紀早期制作的兩個地球儀保存至今。以下所展示的三角形圖塊，是1540年從喬治·哈特曼制作的地球儀上復(fù)制下來的樣品。） 到16世紀初，終于結(jié)束了這種尷尬局面，圓球理論取代了圓盤理論。地理學家也終于得以主持真理，讓地理以本來面目示人。首先，地理學家用一個平面（這個平面同連接南北極的中軸線垂直）把地球平均劃分成南北兩部分，分界線就叫赤道，赤道至南北兩極的距離一樣長。 接著，他們又把赤道與兩極之間均分為90等份，這樣，90條平行線（由于地球是圓形的，所以，每一條平行線都是一個圓圈）平均地分布在赤道與兩極之間，每條線之間的距離為極點至赤道距離的九十分之一，是69英里長。然后，這些圓圈被地理學家編上了號，從赤道起，直至極點，赤道是0 °，極點是90°。這就是緯度（如圖所示）。所以，緯度的確立是地理學一大進步的標志。 不過，即使這樣，航海仍然是很危險的。在所有船長都知道計算緯度之前，為了搜集與太陽運行有關(guān)的數(shù)據(jù)，為了把太陽每年每月每天在每一個地點的準確方位記載下來，一代又一代的數(shù)學家和航海者傾盡了心血。Z終，任何一個較聰明的航海者，只要會讀書識字，就能在極短的時間內(nèi)判斷出自己的位置在北緯幾度（赤道以北的緯度稱北緯，以南稱南緯）或者南緯幾度，簡而言之，就是他距極點和赤道多遠。過去，海船越過赤道到南半球航行很不容易，因為北極星在南半球是看不見的，這樣，船就失去了導(dǎo)航的參照物。這一問題Z終被科學解決了。 到了16世紀末，航海者就再不必為緯度問題而困惑了。但是，經(jīng)度問題還懸而未決（你應(yīng)當知道，經(jīng)線與緯線垂直）。人類把這個謎團成功地解開又花了兩個多世紀。在確定緯度時，科學家們是以南極點和北極點這兩個定點為基準的。他們說：“它們是永遠固定不變的，這就是人類的‘教堂尖頂’。” 但是，地球既無東極點也無西極點，地軸也不在那個方向。當然，子午線，即穿過兩個極點，環(huán)繞整個地球南北方向的圓圈，人們能夠畫出無數(shù)個。但是，該把哪一條子午線定為“本初子午線”，作為東西半球的分界線呢？因為有了這條線，水手們就可說：“我現(xiàn)在位于本初子午線以東（或以西）100 英里?！? 由于在許多人的傳統(tǒng)念中，耶路撒冷作為世界ZX是根深蒂固的，他們就要求把穿過耶路撒冷的經(jīng)線定為本初子午線來劃分東西半球，即縱向的“赤道”。但是，這個計劃因民族的自尊而破產(chǎn)了，因為，各國都想把本初子午線據(jù)為己有，讓世界從自己的首都開端。即使在現(xiàn)在，人類自認為自己的胸襟已開闊了很多，但分別把本初子午線定在柏林、巴黎和華盛頓，仍然分別在一些德國、法國和美國的地圖出現(xiàn)。 經(jīng)線的確定Z終結(jié)果呢，穿過格林威治的那條經(jīng)線被選定為本初子午線，作為東西半球的分界線，這是因為英格蘭在17世紀（經(jīng)度確定的年代）為航海學的發(fā)展做出了突出的貢獻，又因為當時的航海業(yè)都是在1675年建立于倫敦附近格林威治的英國天文臺的監(jiān)管之下。 這樣，航海者在經(jīng)度上就有了“教堂尖頂”，但還面臨一個問題：身處浩瀚的大海之中，他們將怎樣把自己與格林威治經(jīng)線之間的距離確定下來呢？為了Z終解決這一問題，1713年，英國政府成立了“海上經(jīng)度確定委員會”。為了獎勵那些能使人類在茫茫大海上確定經(jīng)度的Z佳發(fā)明，這個專門委員會懸設(shè)了巨獎。10萬美元，在兩個多世紀前的確是一筆巨款，許多人為它而做出了努力。當這個委員會在19世紀上半葉解散時，對那些稱得上“發(fā)明”的發(fā)明，它已發(fā)放了50多萬美元的獎金。 現(xiàn)在，歷史已把這些人的大部分努力遺忘了，時間也漸漸地淘汰了他們的發(fā)明成果。但是時至今日，在重獎之下誕生的兩項發(fā)明仍具有它們的實用價值。這兩項發(fā)明就是六分儀和天文鐘。六分儀是一種復(fù)雜的儀器（這是一種小型的海上觀察儀，能夠夾在臂下，隨身攜帶），利用它能夠把各種角的距離測量出來。 中世紀簡陋的觀象儀、直角儀和16世紀的象限儀（四分儀）是這個發(fā)明的直接來源。如同全世界在同一時間里探求同一個問題時經(jīng)常發(fā)生的情況那樣，有三個人都聲稱自己是六分儀的Z先發(fā)明人，為了這個榮譽而苦苦相爭。對六分儀的問世，航海界表現(xiàn)出來了興奮，但與他們對天文鐘的興趣相比，這個興奮就顯得很溫和了。 約翰 哈里森的經(jīng)線儀天文鐘是一種精確可靠的計時裝置；它1735年誕生，比六分儀遲了4 年。天文鐘的fa明者約翰。哈里森是一個制造鐘表的天才（當鐘表匠之前他還做過木匠活呢）。這個天文鐘計時很準確，能夠以任何一種形式在世界上任何一個地方準確地報出格林威治時間，而且天氣變化對它不產(chǎn)生干擾。這是由于在天文鐘里，哈里森增加了一個裝置，這裝置叫做“補償弧”，它能夠?qū)ζ胶饣傻拈L度作出調(diào)整，來適應(yīng)因溫差而引起的熱脹冷縮，因此，溫濕度的變化對天文鐘沒有任何影響。 在經(jīng)歷了漫長而且不體面的討價還價之后，哈里森Z終在他去世前三年（1773年）拿到了10萬美元的獎金。今天，一艘海船只要隨船攜帶了一只天文鐘，無論它航行到了哪兒，都能準確地知道格林威治時間。由于每24小時太陽就圍繞地球運轉(zhuǎn)一圈（其公轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向正好相反，但從方便的角度出發(fā)，我采用了一樣的表述方式），每一小時經(jīng)過15°經(jīng)線，所以，只要曉得航船的當?shù)貢r間和格林威治時間，就能夠通過兩個時間的差而求出航船與本初子午線的距離了。 舉例來說：假如航船所在位置的當?shù)貢r間為12點，格林威治時間此時為下午2 點，而太陽每小時要經(jīng)過15°經(jīng)線，那么，航船與格林威治的距離就是2 ×15°=30°。于是，就能在航海日志上記下：某年某月某日中午，航船抵達西經(jīng)30°。1735年天文鐘的發(fā)明是驚世駭俗的，可至今天文鐘已漸漸喪失了它原有的重要地位。 現(xiàn)在，格林威治天文臺每天中午都向整點報時，這樣，天文鐘就很快變成了一件品了。實際上，如果我們不懷疑ling航員的能力，所有繁瑣復(fù)雜的表格和費力耗神的計算都可被無線通訊毫不客氣地拋進大海。人類將就此翻過Z輝煌的一段航海歷史，與所有關(guān)于勇氣、耐心和智慧的航海傳奇暫時告別。 未經(jīng)勘測的茫茫海域再也不存在了，那種在驚濤駭浪之前，縱然是Z的水手也會剎那間就不知所措、迷失方向的歲月一去不再了。那個儀表堂堂手持六分儀的人將不再坐在駕駛室而是坐在船艙里，頭戴耳機，問：“喂，楠塔基特島（或者，”喂，瑟堡島“），我現(xiàn)在的方位多少？”陸地上的ling航員就會報告他目前所在的方位。

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