要知道,現代遠洋航行都離不開雷達定位、聲波定位、GPS定位等層出不窮的高科技。
鄭和船隊是如何在茫茫大海中做到不迷路,還繪制了航海圖,供後人研究分析呢?
600多年前,明朝的鄭和率領着數萬人浩浩蕩蕩出使西洋,曆經28年,7次遠航,出訪36個亞非國家,完成了史無前例的航海活動。
他們是如何乘風破浪、巧妙規避海上風險、準确掌握航線的?又是使用了什麼樣的“黑科技”能夠航行數萬公裡呢?
答案是:牽星術。
“牽星術”又名“過洋牽星術”,一種利用星星進行導航的航海技術。
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一句話概括,它是一種測量所在地緯度的技術,在大海航行時使用,可以有效地進行導航。天文學家李啟斌曾把“牽星術”總結為,觀測星辰仰角以判斷船舶南北相對位置的方法。
其核心是“觀日月升墜,以辨東西,星鬥高低,度量遠近”,是确保航行安全的秘笈。
要用“過洋牽星術”導航,“牽星闆”是其必不可少的測量工具,用于記錄星星離海平面的高度,可以找到船舶在海上的位置,其原理相當于當今的六分儀。
明朝李诩的著作《戒庵老人漫筆》中記述了牽星闆的構造:牽星闆用優質的烏木制成。一共十二塊正方形木闆,最大的一塊每邊長約二十四厘米,以下每塊遞減二厘米,最小的一塊每邊長約二厘米。另有用象牙制成一小方塊,四角缺刻,缺刻四邊的長度分别是上面所舉最小一塊邊長的四分之一、二分之一、四分之三和八分之一。
使用時,左手拿牽星闆一端中心,手臂伸直眼看星空,讓牽星闆面與海平面垂直,由此可觀測星體離海平面的高度。
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早在西漢時期,古人就已經采用通過觀測日月星辰測定方位和船舶航行的位置。《準南子·齊俗訓》中說:“夫乘舟而惑者,不知東西,見鬥、極則悟矣。”
在明代之前,古人多是以北鬥星來定方位的,到明代時“過洋牽星術”常用的星座還囊括了北辰星、織女星、布司星、水平星、北鬥星、華蓋星、燈籠骨星等。
當然,鄭和船隊之所以能順利遠航,不僅僅隻用牽星術這麼簡單。
還與靈活的将“牽星術”與指南針結合應用有關,他們白天用羅盤導航,晚上則通過觀測夜空中的星星來确定船隊的地理緯度,這樣做有效提高了測定船位和航向的精确度。
鄭和所采用的這種“牽星術”與指南針相結合的航海技術,現在稱之為“地文航海技術”。這項技術,代表了那個時代天文導航的世界先進水平。地文航海技術,是以海洋科學知識和航海圖為依據,運用了航海羅盤、計程儀、測深儀等航海儀器,按照海圖、針路簿記載來保證船舶的航行路線。
航行時确定航行的線路,叫作針路。羅盤的誤差,不超過2.5度。
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并且當時船隊的天文導航是由專人負責的,被稱作陰陽官和陰陽生。《三寶太監西洋記通俗演義》裡寫着,鄭和船隊裡有“觀星鬥陰陽官十員”,又說“每一号船上面,有三層天盤,每一層天盤裡面擺着二十四名官軍,日上看風看雲,夜來觀星觀鬥”。
雖是小說裡的描述,也側面反映了當時鄭和船隊航海術的實際情況。
曆史上,鄭和一共七次下西洋,最遠到達了非洲東海岸,每次往返都有“牽星為記”。
也意味着鄭和船隊每遠洋一次,繪制的地圖就更有利于下次的遠航。因此,鄭和下西洋在航海技術方面的最大成就是《鄭和航海圖》的編成。
明代軍事百科全書《武備志》中就有詳細的《鄭和航海圖》,其中包括4幅通過星辰方位和高度來确定航海方位的“過洋牽星圖”。
主要用于兩條航線:一是從蘇門答臘橫渡孟加拉灣到錫蘭(今斯裡蘭卡)航線,二是從錫蘭橫渡阿拉伯海到波斯灣航線。
《鄭和航海圖》是世界上現存最早的航海圖集。
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該圖與同時期西方最有代表性的波特蘭海圖相比,《鄭和航海圖》制圖的範圍廣,内容豐富,雖然數學精度較其低,但實用性勝過波特蘭海圖。
海圖中記載了530多個地名,其中外域地名有300個,最遠的東非海岸有16個。标出了城市、島嶼、航海标志、灘、礁、山脈和航路等。
明朝天文航海典籍《順風相送》的序言中陳述:“永樂元年奉差前往西洋等國開诏,累次較正針路, 牽星圖樣, 海嶼水勢山形圖畫一本, 山為微小簿, 務要選取能谙針淺深更籌, 能觀牽星山嶼 , 探打水色淺深之人在船 ”。
由此可見,正是“過洋牽星術”這項黑科技讓鄭和船隊有跨海越洋的能力,從而開創了人類航海史上的偉大創舉,拉開了大航海時代的序幕。
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