指南針在航海中的應(yīng)用能不受天氣影響決定方向。
中國古代船模型。
牽星板。
黑格爾曾說過:“大海給了我們茫茫無定、浩浩無際與渺渺無限的觀念,人類在大海的無限里感到自己的無限的時(shí)候,他們就被激起了勇氣,去超越那有限的一切?!痹缭?000多年前,中華民族的祖先就已開始了對(duì)海洋的初步探索。歷史的車輪在前進(jìn),華夏祖先不斷征服海洋——秦朝徐福東渡日本,宋元開辟海上絲綢之路,明代鄭和七下西洋,這都證明中國古代曾是世界上最先進(jìn)的航海國家。
中國之所以能夠有這樣彪炳史冊(cè)的壯舉,離不開當(dāng)時(shí)先進(jìn)的航海技術(shù),這其中包括造船技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)、船舶駕駛等等。這些技術(shù)的發(fā)展,凝結(jié)了中華祖先的智慧,為子孫后代留下了寶貴的歷史財(cái)富,為世界航海事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。
造船技術(shù):成為一門系統(tǒng)的學(xué)科
春秋戰(zhàn)國時(shí)期,我國的南方沿海地區(qū)以及海上交通線控制在吳、越人手中。吳國大夫伍子胥就以“陸人居陸之國,水人居水之國”來區(qū)分吳、越和中原地區(qū)的國家。當(dāng)時(shí),諸侯爭霸,臨江傍海的諸侯國都出現(xiàn)了造船業(yè),其中以吳、越最為發(fā)達(dá)。
吳人以舟楫為輿馬,以巨海為平道,足以體現(xiàn)吳國造船能力之強(qiáng)。僅就吳國的水軍戰(zhàn)船,就有大翼、小翼、突冒、樓船、橋船等等。其中,主力艦大翼約寬1丈5尺2寸,長10丈;中翼寬1丈3尺5寸,長9丈6尺;小翼寬1丈2尺,長9丈。越人的舟船種類也很多,其中僅戰(zhàn)船有戈船、樓船,民船有扁舟、輕舟等。吳、越兩國是當(dāng)時(shí)的水上強(qiáng)國,水軍是他們重要的軍事力量。
到了魏晉南北朝時(shí)期,江南地區(qū)出現(xiàn)若干名船,如朱雀大航、太白船、平乘舫、蒼鷹船、蒼兕船、飛燕船、飛艫巨艦、沒突艦、水門大艦、平虜艦、金翅大艦,其中有戰(zhàn)船也有大型座船。
唐朝的造船技術(shù)更是不斷進(jìn)步,在國內(nèi)運(yùn)輸和遠(yuǎn)洋運(yùn)輸方面起了重大作用。正如唐人崔融所寫:“天下諸津,舟航所聚,旁通巴漢,前指閩越,七澤十藪,三江五湖,控引河洛,兼包淮海。弘舸巨艦,千舳萬艘,交貿(mào)往還,昧旦永日?!?/p>
在唐朝,沙船和福船都已得到應(yīng)用。沙船以平船為基礎(chǔ)演變而成,主要特點(diǎn)為:平頭、方艄、平底,船身較寬。這樣船型使它吃水淺,航行時(shí)受阻力小,行駛平穩(wěn),在水淺沙灘多的水域也容易通過。這些優(yōu)點(diǎn)使沙船得到了廣泛的應(yīng)用,沙船成為內(nèi)河航運(yùn)的重要船種,也可用于遠(yuǎn)洋航行。而福船與沙船不同,據(jù)唐代李肇的《國史補(bǔ)》記載:福船“舟之身長十八丈,次面寬四丈二尺許,高四丈五尺余。底寬二丈,作尖圓形。銀鑲艙舷十五格。可貯貨品二至四萬擔(dān)之多?!备4鳛榧獾状m然吃水深,但是利于破浪前行。沙船和福船的優(yōu)點(diǎn),使其歷經(jīng)千年而不衰,鄭和下西洋所用的船只主要就是沙船和福船。
縱觀我國古代的造船史,可以發(fā)現(xiàn)古代造船技術(shù)可以適應(yīng)不同的地理環(huán)境、滿足不同性能要求,船工還善于吸取優(yōu)良船型的優(yōu)點(diǎn),創(chuàng)造出結(jié)合幾種船型優(yōu)點(diǎn)的新船型。我國古代船舶具有航行快、抗沉性、適航性、穩(wěn)定性的特點(diǎn),古代造船技術(shù)的三大裝置——船舵的使用、水密隔艙結(jié)構(gòu)和龍骨裝置,對(duì)世界造船技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。而我國古代關(guān)于造船技術(shù)的文獻(xiàn)《船樣》、《南船紀(jì)》、《龍江船廠志》以及《漕船志》等等,都說明我國古代造船已成為一門系統(tǒng)的技術(shù)學(xué)科。
定位導(dǎo)航技術(shù):天文觀測(cè)和指南針相結(jié)合
若要遠(yuǎn)洋航行,定位導(dǎo)航技術(shù)至關(guān)重要,只有掌握了導(dǎo)航技術(shù)才能保證不在茫茫大海上失去方向。在我國古代航海技術(shù)中,靠天文觀測(cè)作為導(dǎo)航依據(jù),早在西漢,就有了導(dǎo)航占星書籍《海中星占驗(yàn)》。
《齊俗訓(xùn)》中記載:“夫乘舟而惑者,不知東西,見斗極則悟矣?!睍x代葛洪的《抱樸子外篇·嘉遯》上也說:“夫群迷乎云夢(mèng)者,必須指南以知道;并乎滄海者,必仰辰極以得反?!睎|晉僧人法顯從印度乘船回國時(shí),也說過:“大海彌漫,無邊無際,不知東西,只有觀看太陽、月亮和星辰而進(jìn)?!庇纱丝梢?,直到宋朝司南應(yīng)用之前,天文定位一直是我國航海主要的導(dǎo)航方式。
元明時(shí)期,我國天文航海技術(shù)有了很大的進(jìn)步,可以靠觀測(cè)星星的高度來確定地理緯度。這種方法叫做“牽星術(shù)”,所用的工具叫牽星板。
牽星板用優(yōu)質(zhì)的烏木制成。一共12塊正方形木板,最大的一塊每邊長約24厘米,每塊遞減2厘米,最小的一塊每邊長約2厘米。另有用象牙制成一小方塊,四角缺刻,缺刻四邊的長度分別是上面所舉最小一塊邊長的1/4、1/2、3/4和1/8。比如,用牽星板觀測(cè)北極星,左手拿木板一端的中心,手臂伸直,眼看天空,木板的上邊緣是北極星,下邊緣是水平線,這樣就可以測(cè)出所在地的北極星距水平的高度。高度高低不同可以用12塊木板和象牙塊四缺刻替換調(diào)整使用。求得北極星高度后,就可以計(jì)算出所在地的地理緯度。
馬可波羅曾在游記中記載,他乘船回國時(shí),海船由馬六甲海峽進(jìn)入印度洋后,便有北極星高度的記錄,可見那時(shí)我國航海家已經(jīng)掌握了牽星術(shù)。明代牽星,一般都是牽北極星,但在低緯度(北緯6度)下北極星看不見時(shí),改牽華蓋星(北極星是小熊座a星,華蓋星是小熊座β、γ雙星)。
宋朝指南針在航海上的應(yīng)用打破了牽星術(shù)在陰雨天無法觀測(cè)的局限,公元1123年,徐兢所著的《宣和奉使高麗圖經(jīng)》記錄道:晚上在海洋中不可停留,注意看星斗而前進(jìn),如果天黑可用指南浮針,來決定南北方向。這是目前世界上用指南針航海的兩條最早記錄。
我國發(fā)明的航海羅盤上定二十四向,即把羅盤360度分做24等分,相隔15度為一向,也叫正針。但在使用時(shí)還有縫針,縫針是兩正針夾縫間的一向,因此航海羅盤就有四十八向。四十八向每向間隔是7度30分,這要比西方的三十二向羅盤在定向時(shí)精確得多。
除了天文定位,地文定位也有一定的發(fā)展。唐朝的“廣州通海夷道”中,航海的方向、距離和時(shí)間已經(jīng)相對(duì)具體,某些地區(qū)的地理位置和地形特征也有了明確的地文定位描述,對(duì)遠(yuǎn)洋航行中的人工航標(biāo)也有記錄。并且,隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展,航海家能夠在勾股定理相似關(guān)系的基礎(chǔ)上,運(yùn)用兩次觀測(cè)計(jì)算的“重差法”來測(cè)量路標(biāo),提高了海岸測(cè)量的水平。
航海地理學(xué):航海圖具有重要意義
在航海過程中,除了要掌握方向,還要了解航路的地形水勢(shì),掌握航道的水深及暗礁淺灘,才能安全地進(jìn)行海上交通活動(dòng)。
在唐朝末年,我國有了測(cè)量水深的方法,分別是“下鉤”測(cè)深和“以繩結(jié)鐵”測(cè)深。南宋吳自牧的《夢(mèng)粱錄》曾寫道:“船上測(cè)水深約有七十余丈”,這說明,在宋朝,我國已有較為熟練的深水測(cè)探技術(shù)。
而明朝初期《海道經(jīng)》中的《海道指南圖》是我國至今為止見到最早的一幅航海圖。由此可見,明朝人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到掌握航路地形水勢(shì)的重要性和必要性。
明朝茅元儀編輯《武備志》240卷,卷末附有《自寶船廠開船從龍江關(guān)出水直抵外國諸番圖》,這就是著名的《鄭和航海圖》。全圖有亞非兩洲地名500多個(gè),其中中國地名200多個(gè),其余為亞非地名。其運(yùn)用中國畫的山水畫法,按航行之先后順序,由右至左繪成平行、不計(jì)方向的圖卷。沿途標(biāo)有山脈、島嶼、陸地等地形及軍營、廟宇、橋梁、寶塔等建筑,并配針路和過洋牽星圖的繪圖方式,其準(zhǔn)確程度為先人所無。《鄭和航海圖》是我國古代地圖史上真正的航海圖。
到了清朝,雖然清政府閉關(guān)鎖國,但仍有《海國見聞錄》和《東洋南洋海道圖》出現(xiàn)。其中,《海國見聞錄》中的《天下沿海形式錄》對(duì)中國東北、東南沿海的海洋地貌、水溫航運(yùn)都有詳細(xì)說明,具有重要的航海價(jià)值。而《東洋南洋海道圖》對(duì)現(xiàn)在東南沿海領(lǐng)土島嶼與主權(quán)問題有著重要意義。
向海而興,背海而衰。中國的航海技術(shù)一度曾領(lǐng)先世界,中國的航海遠(yuǎn)洋促進(jìn)了各國的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易,增加了友好交流,鄭和下西洋更是為東南亞地區(qū)的和平穩(wěn)定做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。如今,中國國家昌盛、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),海上絲綢之路將重現(xiàn)繁榮,在這個(gè)歷史的新起點(diǎn)上,中國的航海技術(shù)將有新的進(jìn)步,航海事業(yè)將不斷發(fā)展,重現(xiàn)昔日輝煌。
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