伟大的航海测量发明--牵星术(图)
中国使用指南针导航不久,就被阿拉伯海船采取,并经阿拉伯人把这一伟大发明传到欧洲。恩格斯(Friedrich Engels,1820年—1895年)在《自然辩证法》(Dialectics of Nature)中指出:“磁针从阿拉伯人传至欧洲人手中,时间是在1180年左右”。1180年是我国南宋孝宗淳熙七年。中国人首先将指南针应用于航海比欧洲人至少早80年。
著作《梦溪笔谈》的北宋科学家沈括,在制作和应用指南针的科学实践中,发现了磁偏角的存在。沈括精辟地指出,这是因为地球上的磁极不正好在南北两极的缘故。指南针及磁偏角理论在远洋航行中发挥了巨大的作用,使人们获得了全天候航行的能力,人类第一次得到了在茫茫大海中航行的自由。从此开辟了许多新的航线,缩短了航程,加速了航运的发展,促进了各国人民之间的文化交流与贸易往来。指南针对航海事业具备重要的意义。
英国的汉学家、科学史专家李约瑟(Noel Joseph Terence Montgomery Needham,1900年—1995年)说:“你们的祖先在航海方面远比我们的祖先来得先进。中国远在欧洲之前懂得用前后帆的系统御风而行,或许就是这个原因,在中国航海史上从未用过多桨奴隶船。”
所谓牵星术,就是利用天上星宿的位置,以及其与海平面的角高度,来确定航海中船舶所走位置与航行方向的方法,因此又称为天文航海术。
早在秦汉时代,人们已经知道在海上乘船看北斗星就可以辨识方向。到印度取经学习的东晋僧人法显在乘船回国时说:“大海弥漫,无边无际,不知东西,只有观看太阳、月亮和星辰而进。”
直到北宋发明指南针之后,人们仍以观看星体位置及其高度,作为导航的辅助手段。大约到了元明时期,我国天文航海技术有了很大的发展,已经能够观测星的高度来订定地理纬度。
牵星术的工具叫牵星板,用优质的乌木制成。一共十二块正方形木板,最大的一块每边长约二十四厘米,以下每块递减二厘米,最小的一块每边长约二厘米。另有用象牙制成一小方块,四角缺刻,缺刻四边的长度分别是上面所举最小一块边长的四分之一、二分之一、四分之三和八分之一。
郑和航海图中的牵星图。(图片来源:维基百科)
若是用牵星板观测北极星,左手拿木板一端的中心,手臂伸直,眼看天空,木板的上边缘是北极星,下边缘是水平线,这样就可以测出所在地的北极星距水准的高度。高度高低不同,可以用十二块木板和象牙块四缺刻替换调整使用,求得北极星高度后,就可以计算出所在地的地理纬度。
责任编辑:予欣
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