古人怎樣“導航”？

邱俊霖

東有啟明，西有長庚通過星辰辨別方向

古人很早便知道了太陽東升西落的規律，通過太陽的方位，便能辨別方向。但是太陽總有落山的時候，那么，到了夜晚又該如何分辨方位呢？聰明的古人有辦法，他們學會了通過星辰來辨別方向。

《詩經》上記錄道：“東有啟明，西有長庚。”這是將天上的星辰和方向對應來確定方位，從而使得人們在黑夜之中也不會迷失方向。但實際上，無論是啟明還是長庚，它們實際上都是“金星”。

由于金星是距離地球最近的一顆行星，而且其表層覆有一層高反射、不透明的硫酸云，因此金星在夜空中的亮度僅次于月球，成為了地球上可視程度第二亮的天體，所以，這顆夜空中最亮的星，也就成了古人辨識方位的最佳選擇。

金星的起落方位與太陽恰恰相反，這顆星從西方升起、東方落下。從地球上看，太陽即將升起的時候，金星正從東邊落下，所以人們就把這顆星叫做“啟明星”，預示著黎明即將到來。每到黃昏時，金星又會出現在西邊的天空，而黃昏又有長壽的寓意，所以古人又將其稱之為“長庚星”。

其實，古人已經理解了啟明和長庚同為“金星”的道理，而且親切地將其稱之為太白、明星或大囂，到了西漢時期，司馬遷通過實際觀測，發現這顆閃亮的星表層為白色，于是將其與“五行”學說聯系在了一起，正式把這顆星命名為“金星”。

宋代的理學家朱熹在《詩集傳》中就明確指出：“啟明、長庚，皆金星也。以其先日而出，故謂之啟明。以其后日而入，故謂之長庚。”

除了金星，人們也可以根據其他的星象來辨別方位，比如北極星的方位是不變的，北極星所在的方向便是正北。西漢劉安編撰的《淮南子》中提到過：“夫乘舟而惑者，不知東西，見斗極則寤矣。”講的就是人們在水路上迷路，利用北極星便能夠找到方向。

做好路標，行路不愁原始的導航工具“堠”

不過，通過星象進行導航畢竟存在一定的風險，一旦遇到陰雨天氣，這種方法就不管用了。而且，即便能夠找到方向，又該如何知道自己走了多少距離、身在何處呢？這時，就需要依靠人造的導航工具了。

實際上，最原始的人造導航工具便是道路，歷朝歷代的統治者都非常注重對于官道的修建。人們出門時，沿著官道走，就能到達想去的城市。為了丈量路程，古人還發明了一種叫做“堠”的路標，即在官道旁邊每隔一段距離堆個石堆或壘個土堆作為標記，既可指明道路走向，又可計程。

在《山海經》等古籍中曾提到過“堠”，并提及這種導航計程方式源自黃帝時期或大禹治水時期。然而，先秦時期的典籍中并沒有明確關于“堠”的記載，因此遠古時期的“堠”或許更多的是后人對上古理想社會的想象。

以“堠”導航和計程最直接的記載見于《北史·韋孝寬傳》。韋孝寬曾經出任雍州刺史，當時，雍州路旁每隔一里設置一個土堠，但一遇下雨天氣，土堠就會損壞，所以經常需要修復。韋孝寬上任后，便下令種植槐樹以代替土堠，既免去不斷修復之辛勞，又能讓行人在樹下乘涼休息。后來，官方也著力于推廣這種方式，令諸州夾道每隔一里種植一樹，每十里種三棵，百里則種五棵。

不過，由于南北朝時期社會動蕩不安，以樹為“堠”的方式并沒有得到普及。到了唐代，“堠”依然是以土堆和石堆為主。當時的日本僧人圓仁曾經到過中國，并著有《入唐求法巡禮行記》，其中描述：“唐國行五里立一堠子，行十里立二堠子，筑土堆，四角上狹下闊，高四尺或五尺不定。曰喚之為里隔柱。”可見，到了唐代，“堠”的設立方式是十里雙堠，五里單堠。

不少的唐代詩人都在詩歌當中提到過“堠”。例如，元稹在《西涼伎》中便寫道“開遠門前萬里堠”，說的就是盛唐時期設立的堠堡從都城出發，向西可以一直通往萬里之外的西域，人們順著這些路標，便能前往西方經商或者旅行。

蘇軾在詠史詩《荔枝嘆》中也寫道“十里一置飛塵灰，五里一堠兵火催”，說在唐玄宗時代每隔五里便有一堠，可以說“導航系統”非常發達。還有一位宋代詩人王柏在《迷道有感次韻》中則寫道：“我今知堠子，萬里不須疑。”可見，“堠”在古代社會的作用和重要性。

在歷史的進程中，“堠”有植樹或是立碑等表現形式，不過石堆或土堆依然是主要形式。由于易受損毀，古代官方往往會設置“堠吏”，作為專門管理導航路標的人員。此外，古代設立的官道上還有驛站，漢朝時，每30里便設有一個驛站。而盛唐時驛站設遍全國，光是驛站的“打工人”便有近兩萬。元朝時強化了驛站制度，馬可波羅曾記載“無人居之地，全無道路可通，此類驛站，亦必設立”，說的就是當時即使是許多人跡罕至的地方，也有驛站設立。直到明清時期，驛站依然是“導航系統”中不可缺少的環節。

專業的導航器材從陸地到海洋都能指明方向

受限于生產技術和發展水平，古代的官道也不可能面面俱到，一旦到了荒郊野嶺，就可能碰到找不到方向感的難題，此時，就得依靠專業的導航工具了。

在中國的上古傳說中，黃帝就是依靠著名的導航工具“指南車”打敗了蚩尤。這個故事雖然是傳說，卻說明中國人發明和使用指南車的確是一件極為久遠的事。

與后來的指南針不同，指南車并沒有使用磁極，而是采用齒輪原理制作的，所以，這種工具屬于一種純粹的機械設備。然而，由于指南車制作難度系數高，而且塊頭大，難以攜帶，在后來的歷史長河中竟然失傳。

不過，北宋時期的科學家燕肅曾經根據歷史記載復原過指南車。簡而言之，指南車是運用大小齒輪構成的差動裝置來進行指向的，差動裝置連接著的是車身上的木人，啟動前先設置好木人的指向，然后以馬匹拉動車身。當指南車進行轉彎時，一側車輪行駛的距離會比另一側的短，受到的阻力也更大，于是差動裝置便會帶動木人轉向，當指南車向左轉彎時，木人便向右轉，反之則向左轉，人們便能據此辨別東西南北了。

不過，操作更加便捷的“司南”出現后，顯然更受人們的歡迎。最早的司南大致出現在戰國時期，由于當時戰事頻繁，導航技術也隨之迅速發展。據近代考古學家猜測，司南是用天然磁鐵礦石鑿成一個勺形的東西，放在一個光滑的盤上，盤上刻著方位，利用磁鐵指南的作用來辨別方向。

到了宋朝，人們發明了人工磁化的方法，從而制成可以指示南北的工具。沈括在《夢溪筆談》中介紹了一種磁化的方式：以磁石磨針鋒，使之磁化成為磁針，可以指南，但常微偏東。這稱得上是早期的指南針。

以上所說的都是陸地上的導航方式，但若在水上航行，由于沒有道路，導航就顯得尤為重要。在海運發達的宋代，指南針被用于航海，這就是人們熟悉的“水羅盤”，即把磁針放在一個中間盛水、邊上標有方向的盤子里，磁針浮在水上可以自由旋轉，靜止時兩端分別指向南北，為船員指明方向。

指南針是中國古代勞動人民的偉大發明，它對人類的科學技術和文明發展起到了無可估量的作用。然而，在跨洋航行時，茫茫大海，水天一色，經常看不到岸上的目標，也沒有參照物，即使能夠分清方向，但如無法精確定位，也很容易迷失。

于是，人們又學會通過水平線測量星體高度來判斷船舶在海上所處的位置，這就是“過洋牽星術”。這種技術運用到的工具叫“牽星板”，由十二塊從小到大的方形木板和一條貫穿木板中心的長繩構成。

利用“牽星板”可以測量出星辰的高度指數，從而測定船只的具體航向。可以說，過洋牽星術在古代屬于最高端的導航技術了，明代航海家鄭和率領船隊下西洋時便使用了這種導航方式，確保他們能夠乘風破浪、行穩致遠。

古人的導航智慧令人贊嘆不已，即使時隔千百年也依然熠熠生輝。