幾年前7月11日,在福建泉州一個博物館內(nèi),一位國外游客很疑惑,明朝沒有定位系統(tǒng),鄭和最遠到過非洲,它的船隊如何做到不迷航?對于這個尖銳的問題,講解員只是指著用繩子連著幾塊木板,告訴他說:這就是明朝的“衛(wèi)星“定位系統(tǒng)!
游客就更奇怪了,這幾塊大小不一的木板,既沒有指南針,有沒有任何儀器,僅僅用一條棉繩子穿連起來,竟然是“衛(wèi)星“定位系統(tǒng),他感覺講解員說的是天方夜譚。
原來這位國外專家,趁著航海節(jié)到泉州開元寺內(nèi)的,泉州海外交通史博物館參觀,講解員告訴他,中國的航海節(jié)被定為7月11日,原因就是600多年前的這天,
明朝的鄭和帶領(lǐng)著一支浩大的船隊,開啟了七下西洋之旅,并且按照現(xiàn)今保存下來的《鄭和航海圖》,還有歷史和文物的記載,鄭和的船隊最遠曾經(jīng)到達過非洲的肯尼亞。
是中國人都知道鄭和七下西洋的典故,但鄭和七下西洋還創(chuàng)造了一個奇跡,七次船隊都安全的返航,一支浩大的船隊如此遠的航行,竟然能夠七次都安全返航。這在當(dāng)時和世界航海史上都是一個奇跡,
同時隨鄭和來到中國的,還有各國的使臣甚至還有不少的動物,在幾百年前,航行技術(shù)并不發(fā)達,而且當(dāng)時也沒有衛(wèi)星定位系統(tǒng)下,如此浩大的船隊,竟然能夠不迷航回到中國,的確會讓許多人覺得不可思議。
因為大多數(shù)古代船只都只是沿著海岸線航行,主要就是害怕在海洋中迷路。明朝也沒有經(jīng)緯度的概念。面對沒有任何參照物的茫茫大海,人們經(jīng)常會有疑問:“我在哪?該往那邊走?方向會不會錯了?”
這三個問題,看上去很簡單,但確實航行最基本的要素:定位與方向。特別是對于遠洋航行來說,更是極為關(guān)鍵。
方向這個問題很好解決,因為智慧的中國先民,通過觀察太陽和北極星,再加上羅盤,就能輕松地分辨東西南北。
但最難解決的,我在什么位置?茫茫大海上我自己在哪里?所處在什么位置呢?
要知道鄭和下西洋的年代,比后來的大航海時代還有哥倫布要早87年,他當(dāng)時沒有后世航行各種儀器,更比牛頓1757年提出的六分儀要早300多年,
鄭和是如何做到在茫茫大海上不迷失的呢?
除了司南(羅盤)外,其實鄭和還有幾件定位神器,正是這些神器的幫助,才讓鄭和七次下西洋,船隊基本上都能成功返航。
其中之一的神器,是一把小尺子,別看這把尺子其貌不揚,但卻有一個很霸氣的名字“量天尺“,泉州海外交通史博物館陳列的這把量天尺,正是宋朝古船的遺物。
量天尺相當(dāng)于現(xiàn)在的“北斗系統(tǒng)”。這把北宋時期的量天尺,現(xiàn)存的長度為20.7厘米,根據(jù)專家推算原來長度應(yīng)該為26厘米。
使用方法很簡單,將手臂與量天尺成直角,尺的下部分與海平面相切,量天尺的上端對著北極星那個刻度,再目測出北極星的相對高度。對航海有一定經(jīng)驗的老船員們,就能夠大致知道自己處于那海域。
但是如果季節(jié)變化,或者天氣不允許,沒有量天尺的情況下,又該怎么辦呢?
為此中國古人還發(fā)明了另外一套工具,就是“牽星板”,他還有一個很玄幻的名字,叫做過洋牽星術(shù),過洋牽星術(shù)第一次聽說,會感覺有點像是修仙小說中的奇術(shù)。但過洋牽星術(shù)可不是什么玄學(xué),是古代先民經(jīng)過實踐總結(jié)出來的科學(xué),
那么牽星板是什么呢?過洋牽星術(shù)采用的是什么原理呢?它是否可靠?
牽星板由1-12塊木板組成,正中心穿有一根細繩。這些木板寬度不一,最小的只有1指,依次激增,最大的為12指。
那么牽星板該怎么使用呢?
1:一手抓住牽星板再將手臂伸直,再將細繩拉到眼前
2.:用雙眼對齊木板的下沿和地平線
3:在找出合適尺寸的木板,讓上沿和北極星平齊,如果一塊木板不能對準(zhǔn),那就換另一塊來測。
4:計算出對應(yīng)的夾角數(shù)據(jù)
過洋牽星術(shù)的原理是什么呢?
其原理是利用北極星在星空中的高度,在計算出中與地平線夾角數(shù)據(jù)。只要掌握了這個規(guī)律,就能通過觀測北極星和地平線的高度角來計算出所在方位。
中國自古星官一早就掌握了北極星高度和方位測量方法,并且在唐朝測量疆土中使用,到了宋代更是得到長足發(fā)展,鄭和下西洋時牽星術(shù)已經(jīng)是十分成熟,
當(dāng)然有人會疑問北極星出現(xiàn)在北半球,鄭和跨過了赤道。到了南半球,會不會不管用?其實這太小看,古人的智慧了,
在鄭和航海圖中就有一副《錫蘭山回蘇門答臘過洋牽星圖》:牽華蓋星八指,北辰星一指....南門雙星十五指.....東北織女星
從這里能看到牽星術(shù),并非只是以北斗星為參照物,它可以利用其他星斗作為相對位置,在綜合判斷出精確的方位,而這里提到的南門雙星,就是《三體》描述的三星系統(tǒng)。
由此能夠看出,牽星術(shù)沒有季節(jié)空間的限制,只要有對應(yīng)的星空,就能在海面上判斷船只所在的方位。
鄭和依靠羅盤、海圖、量天尺、牽星術(shù)等技術(shù),完成了七次西洋航行壯舉,牽星術(shù)比六分儀早300年投入使用!這表示明代的航海技術(shù)在當(dāng)時處于世界科技之巔。從小小的牽星板,我們不得不佩服古代中國人的智慧!