第四章 地圖和航海技術(shù)
我們太熟悉地圖了,以至于想象一個(gè)沒(méi)有地圖的時(shí)代幾乎是不可能的,在那個(gè)時(shí)代里依據(jù)地圖旅行的觀念近乎異想天開(kāi),就像我們今天設(shè)想用數(shù)學(xué)方程式來(lái)穿越太空一樣。
古巴比倫人是極優(yōu)秀的幾何學(xué)家,他們可以對(duì)整個(gè)王國(guó)進(jìn)行土地清冊(cè)調(diào)查(該調(diào)查作于公元前3800年,或摩西出生前2400年),他們給我們留下了一些曾經(jīng)刻有他們的土地輪廓的黏土塊,不過(guò)以我們對(duì)“地圖”的定義,很難稱(chēng)這些黏土塊為地圖。埃及人為了從他們的附屬者那里榨干每一分稅款,也在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行了一次調(diào)查,這次調(diào)查顯示了他們已經(jīng)掌握了為完成這個(gè)任務(wù)所需的實(shí)用數(shù)學(xué)知識(shí)。但至今未在任何一個(gè)王公的墓葬中找到現(xiàn)代意義上的地圖。
希臘人作為古代世界中最有好奇心、最?lèi)?ài)追問(wèn)的民族,寫(xiě)了無(wú)數(shù)有關(guān)地理學(xué)的文章,但據(jù)我們所知,還幾乎沒(méi)有和他們的地圖有關(guān)的文字。在希臘一些大商業(yè)中心似乎曾經(jīng)有過(guò)刻著航行最佳路線的銅塊,如果一個(gè)商人想要從地中海東部航行到西部就得參照它。可沒(méi)有一塊銅塊被發(fā)掘出來(lái),我們也不知道它們是什么樣子。亞歷山大大帝比其任何前人和許多后人走過(guò)的路程都要長(zhǎng),他一定具有某種“地理觀念”,因?yàn)樗幸慌厥獾摹安綔y(cè)者”——一群走在軍隊(duì)前面的人,他們負(fù)責(zé)測(cè)量這些不知疲倦的馬其頓人在尋找印度黃金的路途上所走過(guò)的路程。不過(guò)對(duì)于我們可以理解的那種正規(guī)地圖,他們哪怕連一塊殘片、一根線條都沒(méi)留下來(lái)。
羅馬人為了搶劫(他們是最了不起的有組織有系統(tǒng)的“搶劫者”,此種境況直到歐洲殖民時(shí)代開(kāi)始時(shí)又有所恢復(fù))行走四方,四海為家,到處修路,到處收稅,到處都有被他們絞死、釘死的人,到處都有他們的廟宇和游泳池的遺址,他們似乎可以管理一個(gè)世界帝國(guó)而用不著依靠一張與之媲美的地圖。的確,他們的作家和演講家非常頻繁地提及他們的地圖,且向我們保證這些地圖都是非常精確而又完全可靠的。但我們看到的唯一一張羅馬地圖(如果我們不算公元2世紀(jì)的一張微小而無(wú)關(guān)緊要的古代羅馬規(guī)劃圖的話)在某種程度上如此粗糙而拙劣,以致這張地圖除了滿足當(dāng)代人對(duì)歷史的好奇心外,無(wú)任何價(jià)值。

地圖的演變
歷史學(xué)家都知道普定格地圖,因?yàn)檫@是由一個(gè)叫康納德·普定格的奧古斯堡鎮(zhèn)書(shū)記員的名字而來(lái),他最早有了用印刷術(shù)傳播地圖的想法,而印刷術(shù)由斯特拉斯堡(法國(guó)東北部城市,靠近法德邊境,在南錫以東。該城自古以來(lái)即為戰(zhàn)略要地,于1262年成為自治城市,1681年被法國(guó)占領(lǐng),1871年又歸于德國(guó)統(tǒng)治之下,法國(guó)于1919年收回該城)的谷登堡(1937年—1968年,德國(guó)印刷工人,西方活字印刷術(shù)的發(fā)明人。他的《馬薩林圣經(jīng)》被認(rèn)為是用這種印刷術(shù)印刷的第一本書(shū)籍)剛剛發(fā)明。不幸的是,普定格沒(méi)有這份地圖的原件。他用的手抄地圖是一張13世紀(jì)時(shí)對(duì)3世紀(jì)原件的復(fù)制品,在這幾千年中,老鼠已經(jīng)啃噬掉許多重要的細(xì)微之處。
即便如此,該地圖的大致輪廓無(wú)疑是來(lái)自羅馬時(shí)代的原件,而且如果那是羅馬人的最佳作品,他們還要從中學(xué)習(xí)很多。我會(huì)在此復(fù)制一張他們的作品,讓你自己做出判斷。在對(duì)該圖進(jìn)行漫長(zhǎng)而耐心的一段研究之后,你會(huì)慢慢開(kāi)始了解羅馬地理學(xué)家的觀念是怎樣的,你也會(huì)明白,作為一份對(duì)一位羅馬將軍向英國(guó)或黑海行進(jìn)的旅行文件的最后闡釋?zhuān)瑥倪@個(gè)意大利細(xì)面條形的“世界”到今天,我們已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步。
對(duì)于中世紀(jì)的地圖,無(wú)須任何特別評(píng)論我們即可跳過(guò)。教會(huì)對(duì)所有“無(wú)用的科學(xué)探索”大皺眉頭。通向天堂的路線要比從萊茵河口到多瑙河口最短的路線重要得多,地圖僅僅成為了引人發(fā)笑的圖畫(huà),它們充斥著無(wú)頭的怪物(可憐的因紐特人在皮衣中縮成一團(tuán),直到他們的腦袋讓人看不見(jiàn),他們是這些荒誕觀念的起源)、喘粗氣的獨(dú)角獸、噴水的鯨、鷹頭馬身的有翅怪獸、北海巨妖、美人魚(yú)、獅身鷲首的怪獸以及世界上其他被恐懼與迷信迷惑的居民。耶路撒冷當(dāng)然顯示成世界的中心,印度和西班牙是終極界線,沒(méi)人能渴望超越它們。蘇格蘭是一座孤島,而巴別塔(在《舊約全書(shū)》中希臘的一座城市[現(xiàn)在被認(rèn)為是巴比倫],當(dāng)建筑者們不能理解彼此之間的語(yǔ)言時(shí),巴別塔建筑被迫中斷了)有巴黎市中心的10倍大。
相對(duì)于中世紀(jì)繪圖家的這些作品,波利尼西亞人編制的地圖(他們把整個(gè)世界畫(huà)作類(lèi)似幼兒園里孩子的作品,但這些地圖使用極為方便,非常準(zhǔn)確)是真正出于航海家智慧的杰作。更不用說(shuō)同時(shí)代的阿拉伯和中國(guó)人的作品了,然而它們反而被當(dāng)作可鄙的異教徒被排斥在外。直到15世紀(jì)末,航海最終被提升至科學(xué)層面,地圖繪制才有了真正的進(jìn)步。
因?yàn)槟菚r(shí)土耳其人控制著連接歐洲與亞洲的橋頭堡,所以通往東方的陸路交通被完全阻斷了,在開(kāi)放的海洋上尋找一條通往印度的新路突然間變得十分必要。這意味著舊的航行機(jī)制——靠最近的大陸上的教堂燈塔航行或靠岸邊的狗吠聲航行——結(jié)束了。一連幾星期不依靠任何東西——除了天空和海水——來(lái)尋找穿越海洋的航線的重要性使得那時(shí)的航海技術(shù)得到了很大提高。
埃及人似乎去過(guò)克里特島(希臘東南海的一個(gè)島嶼,位于地中海北部,它的邁諾斯文明是世界最早的文明之一。克里特島先后被希臘人、羅馬人、拜占庭人,阿拉伯人、威尼斯人和奧斯曼土耳其人攻陷。島上居民在1908年宣布與現(xiàn)代的希臘結(jié)成聯(lián)盟),但不會(huì)比那更遠(yuǎn),且那時(shí)到這個(gè)大島的拜訪也不過(guò)是個(gè)湊巧而非精心計(jì)劃的探索之旅的結(jié)果。腓尼基人和希臘人其實(shí)是“教堂燈塔航海家”,盡管有幾次他們做出了非常出色的事情,甚至一直前行到了剛果河和西里群島。但那時(shí)他們無(wú)疑得盡量貼近海岸,并在夜晚把船拴系在干燥的陸地上以防被吹到海上,作為中世紀(jì)的商人,他們離不開(kāi)地中海,離不開(kāi)北海和波羅的海,他們看不到遙遠(yuǎn)山脈的日子不會(huì)超過(guò)幾天。
如果他們?cè)诖蠛I厦允Я朔较颍瑢ふ易罱年懙厥俏ㄒ坏南敕ǎ瑸榱诉@個(gè)目的,他們總是帶上幾只鴿子,他們懂得鴿子會(huì)選擇到達(dá)最近的干燥陸地的最短途徑,當(dāng)他們搞不清該怎么走時(shí),他們就放飛一只鴿子并觀察它的飛行方向,然后他們就循著鳥(niǎo)兒的方向前行,直到他們看見(jiàn)了山頂并到達(dá)最近的港口,再問(wèn)問(wèn)他們湊巧所在的方位是什么地方。
當(dāng)然在中世紀(jì)即便普通人也要比我們今人更加熟悉星星。他們不得不這樣,因?yàn)樗麄內(nèi)鄙佼?dāng)今以印刷的年鑒和日歷的形式傳遞給我們的各種信息,因此較為聰明的船長(zhǎng)可以依據(jù)北極星和諸星座設(shè)定他們的航程。但在北方地區(qū),天空經(jīng)常陰云密布,星星也不再有多大幫助了。如果不是于13世紀(jì)上半葉后不久傳入歐洲的一種外國(guó)發(fā)明,航海就會(huì)一直是件痛苦且代價(jià)高昂的事,只能靠上帝或靠猜想(主要靠后者),但指南針的起源與歷史仍被深深地神秘地隱藏著,我這里告訴你的只是一個(gè)猜測(cè)而非確鑿的事實(shí)。
成吉思汗在13世紀(jì)上半葉統(tǒng)治著一個(gè)帝國(guó),這個(gè)帝國(guó)比其之前存在過(guò)的任何國(guó)家都要大(該帝國(guó)從黃海一直延伸至波羅的海,于1480年前一直囊括俄羅斯),當(dāng)他穿越遼闊的中亞沙漠地帶,向歐洲這塊肥肉進(jìn)發(fā)時(shí),他似乎隨身攜帶著某種指南工具。當(dāng)?shù)刂泻5暮胶U叩谝淮慰匆?jiàn)這種“魔鬼褻瀆神明的發(fā)明”(教會(huì)人士如此稱(chēng)呼)時(shí),沒(méi)人知道這個(gè)東西不久就將他們的航船帶到世界的盡頭。
這種在世界范圍內(nèi)具有重要性的指南工具的發(fā)明,似乎都有著類(lèi)似的模糊起源,某個(gè)從雅法(以色列中西部的古城,位于地中海沿岸中,是一座腓尼基古城,公元6世紀(jì)被以色列人占領(lǐng),后來(lái)先后受阿拉伯人[636]、十字軍[12世紀(jì)]和奧斯曼土耳其人[16世紀(jì)]統(tǒng)治,雅法主要居住的曾是阿拉伯人,直到1948年以色列宣告成立。自從1950年起,該城成為特拉維夫—雅法的一部分)或法馬古斯塔(塞浦路斯東部的一座城市,位于地中海的一個(gè)海灣法馬古斯塔灣,在亞克落入薩爾森人后成為基督徒們的難民中心)回來(lái)的人很可能隨身攜帶一個(gè)指南針,他從波斯的一個(gè)商人處購(gòu)得,而這個(gè)商人告訴他自己是從一個(gè)剛從印度回來(lái)的人那里搞到的。謠言在水邊碼頭區(qū)的酒館里傳開(kāi)。其他人想看看這個(gè)被撒旦施過(guò)魔法的有趣的小指針,無(wú)論你在哪兒,它都會(huì)告訴你哪里是北。當(dāng)然他們不會(huì)相信這東西是真的。然而,他們會(huì)叫他們的朋友下次從東方回來(lái)也給他們捎一個(gè)。他們甚至向他們的朋友付錢(qián),六個(gè)月過(guò)后他們也有了自己的指南針。這個(gè)東西還真有效!那么每人都必須有個(gè)指南針了。大馬士革(敘利亞的首都,位于敘利亞西部,史前時(shí)代就有人居住,在羅馬統(tǒng)時(shí)成為繁華的商業(yè)中心)和士每那(今稱(chēng)伊茲密爾,土耳其西部的一座城市,位于愛(ài)琴海的伊茲密爾海灣。在青石器時(shí)代就有人居住,伊茲密爾現(xiàn)在是一個(gè)重要的港口和工業(yè)中心)的商人收到更多的指南針的訂單。威尼斯和熱那亞的工匠開(kāi)始自己偽造指南針。一夜之間我們?cè)跉W洲各處都聽(tīng)到了有關(guān)指南針的談?wù)摗2怀鰩啄辏@種玻璃封裝的小金屬盒子成了普通物件,沒(méi)人認(rèn)為值得為它寫(xiě)一本有關(guān)這個(gè)長(zhǎng)久以來(lái)就被世人認(rèn)為是理所當(dāng)然存在的工具書(shū)了。
關(guān)于指南針的歷史就說(shuō)這么多,它一直被神秘所緊緊包圍。但對(duì)于指南針自身而言,自從第一個(gè)敏感的指針引導(dǎo)了第一個(gè)威尼斯人從他們的潟湖(潟xì,淺水海灣因?yàn)晨诒挥俜e的泥沙封閉形成的湖,也指珊瑚環(huán)礁所圍成的水域。)到達(dá)了尼羅河三角洲至今,我們關(guān)于指南針的知識(shí)已取得了巨大的進(jìn)步,例如,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)地球上除了少數(shù)幾處以外,指針都不是指向正北,它不是稍稍偏西就是稍稍偏東——該偏差技術(shù)上稱(chēng)之為“磁差”。這是因?yàn)榇艌?chǎng)中的北極和南極與我們行星上的北極和南極不符,磁北極與磁南極相距地理上的北極與南極有幾百英里。磁北極位于布西亞半島,這是加拿大北部的一個(gè)島嶼,詹姆斯·羅斯于1831年最早發(fā)現(xiàn)了它;磁南極位于南緯73°東經(jīng)156°。
因此一個(gè)船長(zhǎng)在出海時(shí)僅有一個(gè)指南針自然是不夠的,他必須同時(shí)具備一份世界上不同地區(qū)磁差的圖表。然而這與航海科學(xué)有關(guān),而本書(shū)不是航海學(xué)手冊(cè),航海學(xué)是一門(mén)極為困難而復(fù)雜的學(xué)科,不是只言片語(yǔ)所能說(shuō)清的,如果你能很好地記住指南針在13、14世紀(jì)進(jìn)入歐洲,它在使航海學(xué)成為一門(mén)可靠的科學(xué)上有巨大貢獻(xiàn),且其不是一種測(cè)算運(yùn)氣的工具,也不是什么復(fù)雜而無(wú)望的計(jì)算——這將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越多數(shù)人的理智范圍,那就夠了。
但這僅僅是個(gè)開(kāi)始。
現(xiàn)在任何一個(gè)人都能告訴你他的航行方向是正北、北偏東還是偏東北,東北偏北、東北偏東還是另外32個(gè)“通用方位”中的任何一個(gè),因?yàn)橛兄改厢榿?lái)顯示。至于剩下的事情,中世紀(jì)的船長(zhǎng)只用兩樣別的工具就能幫助他找到他位于海洋的哪一部分。
首先是測(cè)深索。測(cè)深索幾乎與船只一樣古老。它可以在任何指定地點(diǎn)顯示海水的深度,如果有一張標(biāo)記海水不同深度的圖表,測(cè)深索就會(huì)給出人們所在的這個(gè)海域的一些表征。
然后還有測(cè)速器。測(cè)速器原本是一小塊木頭,將它從船首扔下,然后近距離觀察它要用多長(zhǎng)時(shí)間越過(guò)船尾。而從船尾到船頭的船長(zhǎng)距離自然已知,輪船渡過(guò)某特定地點(diǎn)所需的時(shí)間自然就可以計(jì)算出來(lái),這就會(huì)顯示(大約)每小時(shí)輪船會(huì)航行多少英里。
木質(zhì)測(cè)速器逐漸被測(cè)速線所取代,測(cè)速線是一根細(xì)長(zhǎng)但非常結(jié)實(shí)的繩子,尾部有一塊三角形的木頭。之前這根繩子就被若干“繩結(jié)”分成很多段,每段長(zhǎng)度皆特定而等同,一名船員將其拋入船下,同時(shí)另一名船員開(kāi)始用沙漏計(jì)時(shí),當(dāng)所有沙子流過(guò)沙漏(當(dāng)然事先這段時(shí)間長(zhǎng)度已知,兩或三分鐘),將測(cè)速線拖回來(lái),數(shù)一數(shù)在沙子從一個(gè)球形容器流向另一個(gè)球形容器的過(guò)程中,有多少個(gè)繩結(jié)從手中滑過(guò),之后一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算會(huì)顯示輪船的航行速度是多少,或像船員所習(xí)慣說(shuō)的“多少個(gè)繩結(jié)”。
但即使船長(zhǎng)知道了他的船的速度和他所航行的大致方向,洋流、水和風(fēng)也會(huì)使他的哪怕最精確的計(jì)算變得不準(zhǔn)確。結(jié)果一次普通的航海——即便在指南針引進(jìn)很長(zhǎng)時(shí)間后——仍舊是一項(xiàng)冒險(xiǎn)的事業(yè)。該問(wèn)題的理論研究者們意識(shí)到為了從根本上解決這個(gè)問(wèn)題,他們需要找到一種舊式教堂燈塔的代替品。

教堂燈塔導(dǎo)航
我這樣說(shuō)絕非為了風(fēng)趣。教堂燈塔、高聳的沙丘頂上的樹(shù)、堤防上的風(fēng)車(chē)、看家狗的吠叫聲在航海領(lǐng)域內(nèi)極為重要,因?yàn)樗鼈兪枪潭c(diǎn),無(wú)論什么事情發(fā)生都不會(huì)改變自身位置。給定一個(gè)這樣的“固定點(diǎn)”,船員就可以做出自己的推算。“我必須向東航行”,他會(huì)自言自語(yǔ),同時(shí)想起剛才他在世界上的位置,或“為了到達(dá)我要去的地方,向西或向南或向北航行”。而且那時(shí)的數(shù)學(xué)家(順便說(shuō)一下,他們都是在信息不充足和設(shè)備無(wú)效的情況下,仍能在其專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域做到最好的聰明人)非常清楚這種狀況的癥結(jié)何在。他們必須在大自然中找到“固定點(diǎn)”,以代替人工的“固定點(diǎn)”。
這些科學(xué)家在哥倫布之前的兩個(gè)世紀(jì)(我之所以提及他的名字,是因?yàn)?492年是個(gè)眾人皆知的年份)就開(kāi)始了他們的研究,但即使到了無(wú)線通信、水下訊號(hào)的機(jī)械齒輪舵手“鐵麥克”(指機(jī)械齒輪操舵裝置)剛剛使不少老舵手失去了工作的時(shí)代,這項(xiàng)研究還未結(jié)束。
設(shè)想你站在一座塔下的一個(gè)圓球上,塔頂有一面旗在飄揚(yáng)。這旗會(huì)在你頭頂正上方,只要你保持立于塔下,旗子就會(huì)一直在你頭頂正上方,不過(guò)如果你離開(kāi)原處,想盡量看見(jiàn)這面旗,你就必須把雙眼抬高到一定角度,這個(gè)角度取決于你與塔的距離。

地球說(shuō)時(shí)期對(duì)于世界的構(gòu)想
然而一旦這個(gè)“固定點(diǎn)”被找到,剩下的工作就相對(duì)簡(jiǎn)單了,因?yàn)檫@時(shí)就只剩下角度的事情了,即便古希臘人都知道如何測(cè)量角度,正是他們奠定了有關(guān)處理三角形邊角關(guān)系的三角學(xué)的基礎(chǔ)。
這樣我們就到了這一章最困難的部分,確實(shí)如此,我甚至要說(shuō)可能是全書(shū)中最難的部分——對(duì)我們現(xiàn)在所稱(chēng)的緯度和經(jīng)度的研究。顯示某人所處的緯度的正確方法要比經(jīng)度早發(fā)現(xiàn)幾百年。
經(jīng)度(現(xiàn)在我們知道如何尋找它)看似比緯度簡(jiǎn)單很多,但對(duì)于我們沒(méi)有時(shí)間觀念的先祖來(lái)說(shuō),它成了一種幾乎難以克服的困難。而緯度,作為一種僅靠仔細(xì)觀察和更加仔細(xì)的計(jì)算就可以獲知的事物,是我們的先祖在相對(duì)較早的時(shí)期就能解決的問(wèn)題,現(xiàn)在的問(wèn)題是,盡我所能簡(jiǎn)單地陳述出來(lái)。
你會(huì)注意到有許多平面和角度。在D點(diǎn)你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在塔頂?shù)恼路剑缛绻闩銮稍诔嗟郎希缡c(diǎn)時(shí)你所站的位置幾乎就是太陽(yáng)的正下方一樣。當(dāng)你移動(dòng)到E點(diǎn),事情變得就復(fù)雜一些了。你所立足的地球是圓的,如果你要自由地進(jìn)行任何角度的計(jì)算,你需要一個(gè)平面。因此你從地球想象的中心點(diǎn)——稱(chēng)之為A點(diǎn)——出發(fā)畫(huà)一條線,這條線穿過(guò)你的身體并消失于你頭頂正上方一點(diǎn)——稱(chēng)之為天頂,這是對(duì)位于觀測(cè)者正上方的天空所在點(diǎn)的正統(tǒng)天文學(xué)的稱(chēng)呼,它的反義詞是天底,是觀測(cè)者正下方的天空所在點(diǎn)。
讓我們盡量演示一下這個(gè)問(wèn)題,以便你能直觀地理解它,因?yàn)樗_實(shí)很復(fù)雜。拿一根干凈的縫衣針穿過(guò)蘋(píng)果的中心,想象一下你自己坐在蘋(píng)果的一側(cè)上,背靠著縫衣針。縫衣針的頂部就是天頂,底部就是天底。然后設(shè)想一個(gè)與你所坐所站之處及縫衣針垂直的平面。當(dāng)你站在E點(diǎn),這個(gè)平面就是FGKH, BC就是平面上做觀測(cè)的你所在的直線。更進(jìn)一步,為了方便,且為了使問(wèn)題簡(jiǎn)單一點(diǎn),假想你的雙眼在你的腳指頭上——精確地位于你的雙足與直線BC接觸的那一點(diǎn)上。然后仰視旗桿頂部,測(cè)算由旗桿頂點(diǎn)(或L)、你的立足點(diǎn)(或E)和你設(shè)想的直線BC(直線BC是假想平面FGKH的部分,它垂直于從天頂?shù)紸點(diǎn)這條假想的直線,該直線把地心與在你這個(gè)觀測(cè)者正上方的天空所在點(diǎn)連接起來(lái))所構(gòu)成的角度。如果你對(duì)三角學(xué)有所了解,這個(gè)角度會(huì)告訴你你與塔的距離。移動(dòng)到W點(diǎn),重復(fù)這一過(guò)程。W點(diǎn)會(huì)成為你與假想直線MN的接觸點(diǎn),直線MN屬于假想平面OPRQ,該平面垂直于將地心A與新天頂(每次你移動(dòng)一點(diǎn),當(dāng)然天頂也會(huì)跟著移位)——稱(chēng)之為天頂Ⅰ——連接起來(lái)的直線。測(cè)算角LWM,你會(huì)知曉你與塔有多遠(yuǎn)。

你都看到了,即便用了最簡(jiǎn)單的形式,這個(gè)問(wèn)題還是十分復(fù)雜,這就是為何對(duì)于現(xiàn)代航海學(xué)賴(lài)以為基礎(chǔ)的這些基本原理上,我只能給你一個(gè)大致概述。如果你打算成為一個(gè)航海家,你必須得在專(zhuān)業(yè)學(xué)校就讀若干年,學(xué)習(xí)如何進(jìn)行必要的計(jì)算;然后在你把你的械具與圖表擺弄了二三十年后,你的上司可能提拔你做船長(zhǎng),并信任你能夠帶領(lǐng)一艘船從一個(gè)地方到另一個(gè)地方,如果你沒(méi)有這樣的雄心,無(wú)論如何你永遠(yuǎn)都不會(huì)理解這一切,因此如果我在這一章上講述得簡(jiǎn)短而概括,你得原諒我。
既然航海學(xué)完全是一系列與角度有關(guān)的事情,故而直到三角學(xué)被歐洲人重新發(fā)現(xiàn)后,這門(mén)科學(xué)才有了進(jìn)步的可能,古希臘人在1000年前奠定了三角學(xué)的基礎(chǔ),但在托勒密(來(lái)自埃及亞歷山大城的著名地理學(xué)家)死后,三角學(xué)被當(dāng)作一種多余的奢侈品——有些過(guò)于耍聰明而不十分保險(xiǎn)的學(xué)問(wèn)——被遺忘或丟棄。但印度人及其后來(lái)的北非的阿拉伯人,還有西班牙人都沒(méi)有這種顧忌,他們把希臘人遺棄的東西豪爽地肩負(fù)起來(lái)。“天頂”和“天底”等詞語(yǔ)(這兩個(gè)詞都是純阿拉伯語(yǔ))成為了一個(gè)事實(shí)的見(jiàn)證,即三角學(xué)再次被歐洲學(xué)校的課程承認(rèn)(這發(fā)生于13世紀(jì)某時(shí))。但在接下來(lái)的300年中,歐洲人為他們浪費(fèi)的時(shí)光做出了補(bǔ)償。因?yàn)楸M管他們重新?lián)炱鹆藢?duì)角與三角的研究,他們?nèi)耘f面對(duì)一個(gè)問(wèn)題,即尋找地球之外一個(gè)明確的固定點(diǎn)用來(lái)代替他們的教堂燈塔。
這個(gè)崇高榮耀最可能的候選者是北極星。北極星離我們?nèi)绱诉b遠(yuǎn),它看似絕不會(huì)改變位置;而且它是如此易于辨識(shí),哪怕是最無(wú)知的小漁民在看不見(jiàn)陸地時(shí)都可以找到它,這個(gè)漁民要做的全部事情就是畫(huà)一條穿過(guò)大熊星座中離其右側(cè)最遠(yuǎn)的兩顆星星的直線,他不可能找不到大熊星座。當(dāng)然還有太陽(yáng),但其運(yùn)行路線從未被科學(xué)地描述出來(lái),只有最聰明的水手才可以利用它的幫助。
只要人們被迫相信地球是平的,所有的計(jì)算對(duì)觸及事情真相都是無(wú)用的。在16世紀(jì)早期,這些勉強(qiáng)湊合的方法結(jié)束了。“圓盤(pán)”理論被“球形”理論所拋棄,地理學(xué)家最終開(kāi)始了自己獨(dú)立的探索。
地理學(xué)家們做的第一件事是用一個(gè)平面將地球分成兩個(gè)相等的半球,而該平面與地球南北極之間的連線垂直。分割線被稱(chēng)作“赤道”。赤道上各處與南北極點(diǎn)的距離都相等。接下來(lái)從極點(diǎn)到赤道間被分割為90段相等的距離。接下來(lái)的90條平行線(當(dāng)然是圓圈,要始終記住地球是圓的)分布在極點(diǎn)與赤道間,線與線間相隔大約69英里,而69英里就代表了從極點(diǎn)到赤道間這段設(shè)想的距離的1/90。

地理學(xué)家眼中的地球
地理學(xué)家給這些圓圈編號(hào),從赤道開(kāi)始向上(或下)直到極點(diǎn)。赤道自身為0°,極點(diǎn)就是90°。這些線稱(chēng)作“度”或“緯度”(圖中的緯度會(huì)讓你記住它們?nèi)绾喂ぷ鞯模€有個(gè)符號(hào)“°”位于數(shù)字的右側(cè),這是單詞“度”的縮寫(xiě)符號(hào),否則“度”在數(shù)學(xué)計(jì)算中就會(huì)太煩瑣而不方便使用。
所以這些意味著一個(gè)巨大的進(jìn)步。但即使如此,出海仍舊是一種危險(xiǎn)的經(jīng)歷。十幾代數(shù)學(xué)家和航海家將生命奉獻(xiàn)給了對(duì)太陽(yáng)的各種數(shù)據(jù)的匯編,他們盡力給出太陽(yáng)在每一年中的每一天及每種氣候下的精確位置,從而使每個(gè)船長(zhǎng)有能力處理緯度問(wèn)題。
從而,最終任何一個(gè)理性的、聰明的航海者,只要他能讀能寫(xiě),就能夠知道他離北極和赤道有多遠(yuǎn),或用術(shù)語(yǔ)說(shuō),可能在北緯(赤道以北的緯度)或南緯多少度。不過(guò)他越過(guò)了赤道,事情就不是這么簡(jiǎn)單了,因?yàn)楸睒O星在南半球是看不見(jiàn)的,他無(wú)法繼續(xù)依靠北極星了。但這個(gè)問(wèn)題最終也被科學(xué)解決了,在16世紀(jì)末之后,緯度不再是出海者關(guān)注的事情了。
然而確定某人所在的經(jīng)度(這個(gè)詞讓你輕松記住經(jīng)線是垂直方向延伸的)仍舊很困難,成功地解決該問(wèn)題耗費(fèi)了整整兩個(gè)多世紀(jì)。為了努力形構(gòu)一系列不同的經(jīng)線,數(shù)學(xué)家們已能從兩個(gè)固定點(diǎn)出發(fā)——北極點(diǎn)和南極點(diǎn)。“這里,”他們可以聲稱(chēng),“矗立著我的教堂燈塔——北極點(diǎn)(或南極點(diǎn)),它會(huì)永遠(yuǎn)存在,直到世界末日”。
但是沒(méi)有東極也沒(méi)有西極,因?yàn)榈剌S湊巧不那樣旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然人們可以繪出無(wú)數(shù)條環(huán)繞地球且穿越兩極的子午線,可這數(shù)百萬(wàn)條線中哪一條可以被選為劃分東西半球的“子午線”呢?以至于此后航海者可以宣稱(chēng)“我在‘子午線’以東或以西100英里”?耶路撒冷作為世界中心的古老觀念依舊很牢固,這使很多人要求將穿越耶路撒冷的子午線稱(chēng)為“0°經(jīng)線”或我們的“縱向赤道”。
但是國(guó)家榮譽(yù)阻止了這個(gè)計(jì)劃。每個(gè)國(guó)家都想讓0°經(jīng)線穿過(guò)自己的首都,甚至今天,即便大家都在這一點(diǎn)上已經(jīng)開(kāi)放了不少,德國(guó)、法國(guó)和美國(guó)的地圖上仍將0°經(jīng)線顯示為穿越柏林、巴黎和華盛頓。到了最后,因?yàn)橛?guó)在17世紀(jì)(此時(shí)經(jīng)線問(wèn)題得到最終的解決)對(duì)航海事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)最大,且那時(shí)所有航海事務(wù)皆在皇家天文臺(tái)(于1675年建于倫敦附近的格林尼治)監(jiān)測(cè)之下,所以格林尼治子午線最終被確定為將世界分為東西半球的特殊子午線。
這樣航海者最終有了自己的“經(jīng)線教堂燈塔”,但他仍要面對(duì)另一個(gè)困難。一旦他進(jìn)入深海時(shí),如何確定自己是在格林尼治子午線以東或以西多少英里?為了全面而完整地解決這個(gè)問(wèn)題,英國(guó)政府于1713年專(zhuān)門(mén)成立了“海上經(jīng)度測(cè)算委員會(huì)”,通過(guò)對(duì)提出“在深海測(cè)算經(jīng)度”的最佳方法者予以重獎(jiǎng)的途徑解決了此問(wèn)題。兩個(gè)世紀(jì)前,10萬(wàn)美元可是一大筆錢(qián),每個(gè)人都躍躍欲試。到19世紀(jì)上半葉委員會(huì)最終解散為止,它已經(jīng)為獎(jiǎng)賞那些有價(jià)值的發(fā)明花費(fèi)了50多萬(wàn)美元。
他們的大部分辛苦付出已被遺忘很久了,他們的工作也被廢棄了,但是在重獎(jiǎng)的引誘下,有兩項(xiàng)發(fā)明被證明有持久的價(jià)值。其中之一是六分儀。
六分儀是一種復(fù)雜的儀器(一種可以隨身攜帶的微縮航海觀測(cè)臺(tái)),它允許航海者測(cè)量各種角度的距離。它是陰暗中世紀(jì)的星盤(pán)、十字桿和16世紀(jì)的象限儀(用來(lái)測(cè)量天體緯度的一種早期工具)的直系后裔,但是正如經(jīng)常發(fā)生的情況——整個(gè)世界在同一時(shí)間尋找同一件東西——一樣,有三個(gè)人宣稱(chēng)是其原始發(fā)明者,并為這份榮譽(yù)爭(zhēng)奪得不可開(kāi)交。
但六分儀首次出現(xiàn)在航海領(lǐng)域時(shí)激起的興奮程度無(wú)法與4年后(即1735年)忠實(shí)可靠的精密計(jì)時(shí)器出現(xiàn)時(shí)的狀況相提并論。由鐘表天才約翰·哈里森(在成為鐘表匠之前,他是個(gè)木匠)發(fā)明的計(jì)時(shí)器是一種極為精準(zhǔn)的鐘,無(wú)論在什么氣候條件下它都可以將格林尼治時(shí)間帶到世界上任何地區(qū),這確實(shí)很方便。約翰·哈里森是通過(guò)給他的鐘表加上一種他稱(chēng)作“補(bǔ)償曲線”的東西而得以成功。由于溫度變化,熱脹冷縮,“補(bǔ)償曲線”就會(huì)以一定比例改變平衡彈簧,這樣計(jì)時(shí)器實(shí)際上就成了天氣變化的證明。
在針對(duì)獎(jiǎng)金進(jìn)行無(wú)休止而不體面的爭(zhēng)論之后,哈里森獲得了他的10萬(wàn)美元(于1773年,三年后他即去世),如今無(wú)論一艘船碰巧在哪,只要它攜帶一個(gè)計(jì)時(shí)器,它就總會(huì)知道當(dāng)時(shí)的格林尼治時(shí)間。既然太陽(yáng)24小時(shí)繞地球轉(zhuǎn)一圈(實(shí)際并非如此,我僅是為了表達(dá)方便),且每個(gè)小時(shí)沿經(jīng)度前進(jìn)15°,為了確定我們向本初子午線以東或以西跨出多遠(yuǎn),我們要做的就是首先確定我們目前所在地區(qū)的時(shí)間,然后將當(dāng)?shù)貢r(shí)間與格林尼治時(shí)間進(jìn)行比較,記下差異。
例如,如果我們發(fā)現(xiàn)(須經(jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算后方能“發(fā)現(xiàn)”,這是每個(gè)船員都可以做到的)我們所在地時(shí)間是12點(diǎn),但比我們的計(jì)時(shí)器(它為我們顯示準(zhǔn)確的格林尼治時(shí)間)慢兩個(gè)小時(shí),已知太陽(yáng)每小時(shí)劃過(guò)15°(這意味著每一度需4分鐘),那么我們一定已經(jīng)航行了整整2×15°=30°,然后我們就在航海日記(在紙張被廣泛應(yīng)用之前,所有這些數(shù)據(jù)是用粉筆記在一片木頭上的,故而航海日記如此稱(chēng)呼)上記下“某月某日正午,我們的船位于西經(jīng)30°”。
如今,1735年那個(gè)令人吃驚的發(fā)明已經(jīng)在一定程度上喪失了其重要性。每天正午格林尼治天文臺(tái)向全世界廣播準(zhǔn)確時(shí)間,計(jì)時(shí)迅速成為多余的奢侈品。的確,如果我們信任我們的航海家,無(wú)線電將會(huì)廢棄我們所有的復(fù)雜圖表和勤勉的計(jì)算與估測(cè)。現(xiàn)在,講述人們?nèi)绾卧谀敲C5拇蠛I稀谀抢镆粋€(gè)波浪緊接一個(gè)波浪、而波浪彼此間如此相似,以致即便最優(yōu)秀的航海者還沒(méi)來(lái)得及說(shuō)完這句感慨就會(huì)迷失了方向——尋找路途的漫長(zhǎng)的一章要結(jié)束了,這關(guān)乎勇氣、堅(jiān)忍與高級(jí)智慧的偉大的一章也會(huì)結(jié)束了。拿著六分儀的表情堅(jiān)毅的人會(huì)從橋上消失。他會(huì)坐在他的小屋里,話筒扣在耳朵上,他會(huì)問(wèn)道:“你好,楠塔基特(美國(guó)馬薩諸塞東南一島嶼)!(或,你好,瑟堡[法國(guó)西北部城市,位于英吉利海峽上。]!)我在哪?”于是楠塔基特或瑟堡會(huì)回答他。事情就是如此。
但在人類(lèi)能夠平安、舒適地穿越地球表面這一點(diǎn)上,為了取得進(jìn)步,這兩千年來(lái)的努力沒(méi)有白費(fèi)。因?yàn)檫@些努力是國(guó)際合作最早的成功經(jīng)驗(yàn)的一部分。中國(guó)人、阿拉伯人、印度人、腓尼基人、希臘人、英國(guó)人、法國(guó)人、荷蘭人、西班牙人、葡萄牙人、意大利人、瑞士人、丹麥人、德國(guó)人,其中每個(gè)國(guó)家都對(duì)這項(xiàng)重要工作的進(jìn)展貢獻(xiàn)了自己的一份力量。
國(guó)際合作史上這特殊的一章至此已經(jīng)結(jié)束,但還有其他內(nèi)容要讓我們忙上相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。
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