編輯整理/津 沙
汪洋“土地”上的腳步
編輯整理/津 沙
在人類邁向海洋的過程中,充滿了各種艱辛和挑戰。我們是如何一步一步地走向海洋的?在這片既是阻隔又是媒介的“土地”上,我們迷失過,惶恐過,但最終,我們學會了“行走”,甚至“奔跑”。
人們最初的航海就像蹣跚學步的嬰兒,總是離不開陸地母親的懷抱。
早期的北歐海盜在航行時,靠海面和海中的自然物識別方向,需要對周圍的動物和景象十分熟悉,如鳥類、魚類、浮木、海草、水流、水色、冰原反光、云層、風勢等。9世紀,北歐著名航海家弗勒基總會在船上裝一籠烏鴉,覺得船即將靠近陸地的時候,就放飛籠中的烏鴉。如果烏鴉在船的周圍漫無目的地飛翔,說明離陸地還遠;如果朝某個特定的方向飛去,他就會開船追隨烏鴉飛去的方向,而那往往是駛向陸地的方向。不過,這種方法僅僅在距離陸地比較近的情況才起作用。
古代的水手除了要有過硬的駕船技術,還需要有超好的視力和靈敏的耳朵,因為他們的航行主要靠岸邊教堂的塔尖和樹梢以及狗的吠聲來辨別方位。即便是這樣,在航行途中,他們也是逢島必登,為了避免船被風吹到看不見陸地的大海中央,一到夜晚,他們還要把船拖到岸邊的陸地上。
據說,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。那時,航海者在海上總是保持與岸邊比較近的距離航行,通過他們能夠看到的陸地上的特征來判斷航向是否正確。像歐洲各城市的商船大多采用沿岸航行,他們寧愿沿著西班牙、法國和意大利的地中海海岸作迂回航行,也不肯在通過直布羅陀海峽后,向東直航??傊?,沒有一個船主敢冒險出海到望不見陸地的洋面上去,他們認為沉沒在大海里比碰到暗礁和淺灘可怕多了。他們不敢穿洋直航的主要原因是怕迷失方向。由此可見,在遠洋航行中,確定船只的方位是第一位的。如果13世紀下半葉那件“被施了魔法的小針”還沒有傳入歐洲,歐洲航海還將繼續它那代價高昂的痛苦歷程,完全依靠運氣和猜測惶恐前行,仿佛擺脫不了學步車的孩童。

古代的水手除了要有過硬的駕船技術,還需要有超好的視力和靈敏的耳朵。
在指南針發明以前,海上航行只能靠日月星辰辨明方向,航程短而且多沿海岸航行。到了宋代,有確切記載宋人使用了帶有指南針的航船。吳自牧《夢梁錄》說:“風雨晦暝時,惟憑針盤而行,乃火長掌之,毫厘不敢差誤?!边@樣一來,人們就再也不會迷失在茫茫無邊的大海里了。后來,指南針通過阿拉伯人傳到了歐洲,時間大概是在13世紀。
“無論你走到什么地方,這小針總能告訴你哪兒朝北。”這個消息從歐洲港口的啤酒屋里傳出來,很快就傳開了,人們都想親眼目睹一下這個被撒旦施了魔法的小針。不過在最初的時候,一般的水手都不敢使用這個帶有東方神秘色彩的小針,只有那些大膽而又謹慎的船長才暗暗地使用,使用時把它裝入一個小盒子里,生怕被別人看到。第一批威尼斯人在這根靈敏的小針帶領下,從威尼斯的淺海峽航行到了尼羅河三角洲。直到13世紀后期,指南針才在歐洲得以廣泛使用,世界第一次開始縮小,原先各自孤立而不相聯系的大陸和國家被聯系在一起。
后來,人們發現它并不總是指向正北,有時偏東一點,有時偏西一點。在專業術語上,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,這就導致磁差的產生。由于磁差的存在,對一個船長來說,僅有指南針還不夠,還要有航海地圖,以便了解世界各地的不同磁差。
僅僅確定了航向還是不夠的,作為船長還需要知道船只所在方位。中世紀的船長在茫茫大海中辨別方位時,只有兩件工具可以借助,一件是測深繩,另一件是測速器。
測深繩幾乎是同航船一起問世的。它能測量出海洋任何一點的深度。假如船長手上有一張航行的海圖,上面標明了這片海洋的不同深度,通過觀察所在水域的情況和測深繩的測量結果,就能算出船只所在方位。
最原始的測速器是一塊木片,把它從船頭拋入水中,然后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,通過簡單的計算就可以得出船的航行速度。后來,繩子取代了木片。這種繩子很長很細也很結實,預先按照固定長度打上一個個的繩結,一般一個繩結代表一海里,并把一塊三角形木片系在繩子的一端。將繩子投入水中的同時打開沙漏,沙子從瓶中漏干時(一般為兩三分鐘)再把繩子從水中拉起來,數出這段時間內下水的繩結有多少個,就能夠得知在這段時間里船開了多少海里了,從而算出船的航速。知道了航速,通過航行時間計算,就知道距離出發點的具體方位了。

過去,東西方的交流與溝通主要通過陸路通道,但是奧斯曼土耳其帝國的建立切斷了這條交流紐帶,于是歐洲人非常迫切地需要發現一條通往印度的新通道。從這個角度講,最初歐洲人走向海洋是一種迫不得已的決定。
在茫茫大海上航行,洋流、潮汐和狂風隨時可能打亂船只的航速和航向。要改變這種局面,就必須尋找到一個新的參照物,來替代教堂上的塔尖。
教堂上的塔尖、海灘沙丘上的樹冠、堤壩上的風車以及沿岸的狗叫聲,都曾在航海史上扮演過重要的角色。有了這些參照物,水手們就能夠把自己的方位推算出來。如果能找到一個本質性的“參照物”來替代這些人工的“參照物”,通過三角學的計算就能確定船只的方位。人們首先想到了北極星,因為北極星距離人類十分遙遠,看上去就像是靜止不動的。另外,北極星很容易被辨認出來,即使是最愚笨的水手也能指出它的方位來。那時,航海家用“雅各竿”來測量北極星的角度。就是用兩根竿子在頂端連接起來,底下一根與地平線平行,上面一根對準北極星,然后利用得到的偏角差來計算緯度和航程,這種古老的技術被稱做“緯度航行”。如果船只越過了赤道在南半球航行,這個辦法就行不通了,因為在南半球是看不到北極星的。
盡管如此,“緯度航行”的方法在西歐盛行了很久,人們天真地認為,只要把自己置于與目的地相同的緯度線上,然后保持在這條線上航行,就能到達目的地。但在幾乎沒有像樣的航海工具的過去,“差之毫厘,謬之千里”的誤差經常發生。哥倫布西航就是一個例子,他自認為先南下到達與印度相同的緯度后,再直線往西航行就可抵達印度,但實際上登陸的只是加勒比海巴哈馬群島的一個小島。
16世紀初,圓球理論取代了圓盤理論。地理學家通過地球兩極中軸線和赤道的確立劃分出了南北半球的緯度。代替“教堂上的塔尖”的那個參照物就是南北極點,因為它們是永遠不會改變的。
六分儀和航海鐘的發明,讓船員可以迅速、準確地得知自己所在位置的經緯度。從此,人類從“原始航?!边M入“定量航?!钡男聲r代。
1732年,象限儀成為海上航行的必備儀器。25年后,坎貝爾船長把象限儀弧度擴大,可以量120度的夾角,象限儀演變成了六分儀。這個測量緯度的理想儀器,既方便攜帶,又可以在擺動著的船體上觀測,所以直到20世紀40年代,六分儀仍被各國船只廣泛使用。
緯度的問題解決了,經度的確立卻一直懸而未決。該把哪一條子午線作為東西半球的分界線成了人們爭論的焦點。很多國家把自己的首都或主要的天文臺當做本初子午線,航海家們則選擇某一航線的起點作為本初子午線,這種混亂持續了幾百年。直到1884年的國際子午會議上,各國才達成共識,把穿過格林尼治的經線定為本初子午線。
不過,測量經度遠比測量緯度困難,傳統的計算方式一次就要花4小時,除非有可靠的海上定時器。在當時,懷表非常昂貴,還需要每天上發條,由于每個人上發條的習慣不同,很容易產生誤差,因此懷表無法當做船上定時器。擺鐘在陸地上可以長時間穩定運轉,但在顛簸的船上則會劇烈搖晃,嚴重影響它的穩定性。
鐘表匠約翰·哈里森發明了一種航海鐘,里面的鐘表構件幾乎無摩擦,不管周圍的環境如何顛簸搖晃,運行部件之間都保持著極好的平衡。它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尼治時間,而且天氣變化對它不產生干擾。這是由于在航海鐘里,哈里森增加了一個叫做“補償弧”的裝置,它能夠對平衡簧的長度作出調整,來適應因溫差而引起的熱脹冷縮,因此,溫度和濕度的變化對航海鐘沒有任何影響。哈里森費時40余年,先后造出了5臺航海鐘,其中以“哈氏4號”最為突出,在“HMS迪伯特福特”號上接受測試時,從英格蘭樸茨茅斯開往牙買加,航行了64天,只慢了5秒,遠比法案規定的最小誤差2分鐘還少。
如今,這些偉大發明的輝煌時期已經一去不復返,但人們并沒有把它們丟進歷史的大海,很多船上依稀能看到它們的身影。未經勘測的茫茫海域再也不存在了,那種在驚濤駭浪之前,縱然是最優秀的水手也會剎那間不知所措、迷失方向的歲月遠去了。

1707年,一支英國艦隊在英國西南的錫利群島遇到大霧,由于無法確定準確位置,4艘船撞上島嶼沉沒,淹死1400多人??涨暗暮ky震撼了英國,讓英國政府意識到測定精確經度的重要性。1714年,英國國會通過了《經度法案》,懸賞高額獎金征求能解決經度問題的方法。