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远洋航行重科技——非洲寻访郑和遗迹 

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  当年郑和七下西洋,率领庞大船队横渡印度洋抵达东非海岸,甚至有可能绕过好望角,环游全球,“发现世界”。那时的中国人靠什么方法导航,用什么方式进行航海定位,进而完成人类历史上的首次伟大远征呢?对于这一问题,中外学术界看法比较一致,外国有学者更提出这样的独特见解:郑和不但确定了地球纬度,而且发现了地球经度。中国明代茅元仪所辑的《武备志》,曾有相关记载。当代英国学者、《1421:中国发现世界》的作者孟席斯不仅对此完全认同,还提供了新的佐证。

  据了解,在记者到访过的塞舌尔群岛、科摩罗群岛、坦桑尼亚、莫桑比克、马达加斯加、毛里求斯等非洲国家和地区,当年郑和船队在那设立过经度观测点,它们一般选在地势开阔、能见度较好的地方,用于测量的仪器虽不像现在的那样复杂,但较为实用可靠,而且便于携带。

  在塞舌尔采访期间,记者曾刻意去寻找那些观测点,但却未能如愿。可能是由于年代久远,当年的遗迹早已荡然无存。但不争的事实是,郑和船队是在掌握了当时人类最先进的航海知识和航海技术的基础上,其中包括对地球经纬度的认知和运用,最终完成了七次远洋航行的壮举。

  综观七下西洋全过程,郑和已经掌握的航海科技主要有:合理利用季风和洋流,运用“更”和“庹”分别计算航程和测量水深,使用罗盘定向、对景定位和地标导航,创造地运用“过洋牵星”天文导航,观测和发现经度,绘制《郑和航海图》。

  合理利用季风和洋流

  郑和率领的庞大船队由木帆船组成,帆船航行的主要动力是风。“风有八面,唯当头不可行”,足见当时对风的利用已达到娴熟程度。为充分利用季风,宝船上的帆多达12个。众所周知,中国地处季风气候区,冬季以偏北风为主,夏季盛行偏南风。早在宋朝就有“北风航海南风回,远物来输商贾东”的诗句。郑和历次下西洋,均是冬季利用东北季风出海,夏季乘借西南季风回国。远航波斯湾和东非海岸时,利用印度洋季风驾驭航船。在季风更替期间,抓紧时间在东南亚进行休整。在充分利用季风的同时,郑和船队还适时利用中国沿海洋流和印度洋季风环流,以保证航行安全和速度。

  郑和远航靠“更”来计算水速。“更者也,一日一夜定为十更,以焚香几枝为度”。后用“更”计速,即一“更”时间内的航行里程。事实上,在郑和航海时,“更”所代表的里程与风力、风速和海水流速等有关,故“凡行船先看风汛急慢,流水顺逆,可明其法。则将片柴从船头丢下,与人齐至船尾,可准更数”。

  探测海水深度是航海安全的重要手段之一。郑和运用的锤测法——用绳索系铅锤沉入水中,铅锤到底,读出绳索上的水深标记。水深以“庹”为单位,“方言称两手臂分开为一庹”,约合1.7米。这种测水深导航法直到20世纪七八十年代仍有人使用。

  “昼行认旗帜,夜行认灯笼”是郑和船队的海上联络方式。据记载:“海船以红布为幔,甲板四周张挂二十余面彩色旗帜”,高悬桅杆上的旗帜发号施令。夜间,宝船燃烧松脂、油蜡作为信号灯。这种古代的海上通信方法是现代船舶通信系统的先驱,催生了现代通讯手段的问世。

  采用“过洋牵星术”定位

  在大海航行时,郑和船队运用多种定向和导航技术,以确保航行方向正确。“舟师识地理,夜行现星,昼则现日,隐晦观指南针。”《西洋番国志》中进一步指出:“惟观日月升坠,以辨东西,星斗高低,度量远近。皆斫木为盘,书刻干支文字,浮针于水,指向行舟。经月累旬,昼夜不止。海中之山屿形状非一,但见于前,或在左右,视为准则,转向而往。要在更数起止,记算无差,必达其所。”这段叙述涉及以下内容:一、观察日月以定向;二、使用罗盘定向;三、记录海岸线、岛屿、礁石、山峰、港口、城镇等物标以定位;四、运用“更”数计算航程;五,采取“过洋牵星术”星体定位、天文导航。

  中国早期航海就能运用日月星辰定位。郑和在前人的基础上,将这一导航术发展到“过洋牵星术”的新阶段。所谓“牵星术”是通过观测星星在海平面上的高度,来确定船队在纬度上所处的位置。郑和航海时“牵星”的主要星座是北极星。测定天体高度的仪器是牵星板,测星体高度以指、角为单位。一指为四角,今约合1.9度。《郑和航海图》中有四幅《过洋牵星图》。

  郑和船队在越过赤道进入南半球后,则确立了老人星和南十字星座的正确位置。用它们作为参照点,就像利用北极星一样。

  《郑和航海图》举世闻名

  郑和航海科技的结晶就是举世闻名的《郑和航海图》。它是明代及其以前中国地理知识和航海科技的总结,比荷兰人瓦格涅尔编绘的所谓“世界第一部航海图”早了100多年。该图载于《武备志》中,此书本是一部兵书集,最后一卷总名为《航海》,后面是地图,题为《自宝船厂开船从龙江关出水直抵外国诸番图》,即《郑和航海图》。英国著名科学家李约瑟高度评价《郑和航海图》,说它是“世界上最早的一幅真正科学的航海图”。

  英国学者孟席斯认为,郑和之伟大不但因为有《郑和航海图》传世,而且因为他发现和掌握了绘制地图所需要的关键要素——纬度、经度、大小、方向,因而能够绘制出精确的航海图,完成环球航行、“发现世界”的伟业。他指出,在郑和下西洋前,中国的天文学知识、天文台建设和中国人测定时间的方法,足以证明中国人有能力确定地球的经度。“精确计算月蚀的能力和在地球上不同地方同时观察这一现象的事实证明,是中国人尝试发现计算经度方法的关键步骤”。为证明郑和发现经度,孟席斯在2000年7月16日和17日发生月蚀时,从塔西提岛横穿太平洋到新加坡均安排了观测小组,选择郑和当年的观测点,以验证郑和当年观测月蚀、确定经度的可信性和准确率。其结果令他本人和许多学者惊叹不已。

  600年过去了,郑和当年所选的观测点,至今仍被证明可用于观测经度,并能保持极高的精确度,这足以向世人表明,郑和下西洋所凭借的不仅仅是不畏艰险、百折不挠的气概和精神,而且还掌握和拥有当时最为先进、高超的航海科学和技术。(李新烽)

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