文|郭晔旻
在東西方的技術交流中,中東地區往往扮演了“中介”的角色,火藥、造紙術皆是如此,指南針也莫能免。12世紀末期,英國學者亞曆山大·尼坎姆(1157—1217)用拉丁文撰寫的《論自然界的性質》一書記載:“在陰沉的天氣或晚上,當水手們不能看清太陽,也不知道船首駛向何方時,他們便将針與磁石接觸。此時針在盤上旋轉,當旋轉停止時,針就指向北方。”這本書的成書時間被考證為1190年,這也是歐洲文獻中首次見到有關指南針的記載。之所以會比阿拉伯、波斯的文獻還顯得時間早,恐怕也是前者的商人注重技術保密的緣故。無論如何,歐洲從對磁石的示極性都不甚了了一下子進步到将指南針用于航海,如此“跨越性的發展”隻能用“拿來主義”來解釋。恩格斯在《自然辯證法》裡就斷言,“磁針在1180年左右由阿拉伯人傳至歐洲”。在阿拉伯人隻是從中國傳播指南針技術“二傳手”這一前提下,這個論斷距離實際情況應該不會太遠。
17 世紀木刻畫,簡單的魚形羅盤示意圖
在這方面的一個證據,是13世紀初期的居約用古法文寫的詠指南針詩句。尼坎姆雖然談到指南針在歐洲航海中的應用,但沒有對其形制和構造做出介紹。而居約則明白無誤地寫道,“磁針穿在麥稈上,置于水面浮動,它就對準北極星”。顯而易見,當時的歐洲早期航海羅盤是中國早就實用化的水羅盤。其制造方法與中國一樣,将經過磁石感應的鐵針橫穿在植物光滑的莖稈中,再漂浮在刻有方位的羅盤中間的圓形水槽内,當磁針停止轉動時,其兩端便分别指向南北。其中微小的差異不過是刻度方位格數有多有少。另外歐洲人強調指北,中國人則以南為尊而已。
而且,與古代中國和阿拉伯船隻采用水羅盤導航的做法不同,歐洲的航海家們很快就将青睐的目光轉向旱羅盤。1269年,法國實驗物理學家皮埃爾将旱羅盤放入有玻璃罩的圓盒内,使之成為便攜式儀器。因此,13世紀後期,指南針已在歐洲廣泛使用。
旱羅盤上的指南針有固定支點,而且它在使用時無需用水,當然較之水羅盤方便。不過歐洲人早期的旱羅盤也有缺陷,當海船在風浪中大幅度擺動時,磁針會過分傾斜而靠在盤體上轉不動。到了16世紀,歐洲人的航海羅盤開始出現了稱為“萬向支架”的裝置。它由兩個直徑略有差别的銅圈組成,小圈内切于大圈,并用樞軸連結後安放在固定支架上。旱羅盤就安放在内圈之中。這樣,無論船隻如何在大洋中晃動,羅盤總能保持水平狀态,從根本上克服了旱羅盤用于航海導航的技術障礙。明代中期以後,葡萄牙和荷蘭航船正是依靠旱羅盤導航來到東亞,又将這種改進的旱羅盤直接或通過日本傳回了指南針的發源地——中國。
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