接上文。
其实天文学的发展不仅对农业和数学是至关重要的,对航海也是不可或缺的,在古代和中世纪早期,因为没有精确的航海图和导航设备,在大海里精确推算距离和方向是不可能的,那时候航海主要依靠个人经验、风向、潮汐、洋流、近海水域的深度,在特定水域发现的鱼类、鸟类、海洋动物以海岸的特征甚至是从船底的岩石、沙子或稀泥来推测自己所在区域,当然了还有很多其他的困难限制人类的远海航行,比如木制船壳无法抵抗船蛆的侵蚀,食物不能长期储存,船上的卫生与生活条件十分糟糕等问题,总之那时的远洋航行危险重重,稍有不慎就会葬身海底。
11世纪之后,天文学开始应用于航海导航之中,人们通过观察正午太阳的高度、北极星或者恒星在天空中的相对方位来导航。
夜空中最亮的星,北极星
12世纪中国发明了指南针并将之应用于航海,13世纪指南针传入阿拉伯,14世纪指南针由阿拉伯传入欧洲,15世纪欧洲航海家已经普遍用上了指南针。
指南针在航海上的应用是革命性的,它使得本来只能白天行驶的船夜晚也能行驶,更重要的是它极大地提升了海上航行的安全性,对地理大发现和促进海上贸易发挥了不可替代的作用。
空口无凭,举一个例子,1453年君士坦丁堡被奥斯曼土耳其攻破,东西方之间的贸易被阿拉伯世界所垄断,西方想要开辟一条新的去往东方的航道,当时的航海家哥伦布想,既然地球是圆的,如果朝东能去往东方,反过来一路向西的话不是一样能到达目的地?结果他就发现了美洲新大陆,如果没有指南针的话,哥伦布的想法本身就无法执行。
话说回来即使有了指南针,人们主要还是顺着季风和洋流在固定的航路上航行。如果想要远离海岸线在大洋上自由探索,就必须知道自己的经纬度,纬度好测量一点,用一根绳子绑一块木头,然后用这根垂直的绳子测量与某个天体的角度就可以知道纬度,但是如何精准测量经度却一直困扰着航海家们,因为测量经度必须有一台在大海上也能精准计时的仪器,以当时的技术根本办不到。
为了解决这个问题,欧洲各航海大国都颁布了高额悬赏。
英国议会甚至于1714专门设立了一个海洋经度委员会,这个委员会为精确度在30英里以内的计时体系提供两万英镑的奖金,这在当时是一笔天文数字因为那时候的普通英国人一年也一赚不到10英镑,正所谓重赏出奇迹。
1765年,英国钟表匠约翰·哈里森花了四十年时间做出了天文钟,从而赢得了这笔奖金。
至此,人类在地球上建立起了球坐标体系。远洋航行难度降低了几个等级,安全系数也直线上升,可以说天文钟的发明对远洋航行具有划时代的意义,只唯一可惜的是此时的地理大发现运动已经进入了尾声。
其实天文钟说到底本质上还是一个钟表,只不过更复杂一些,它和钟表的底层逻辑同样来自古巴比伦的黄道十二宫,这也是为什么今天钟表上显示的是12个时辰,不知道大家有没有注意过很多老式钟表的时针上都有一个小圆圈,它代表的其实是太阳,钟表的表盘模拟的其实是地球自转一周太阳的位置变化。
正是为了让这个小太阳动起来,西方科学家先后发明了钟摆,发条,复杂的齿轮 连杆传动系统。
而瓦特蒸汽机最关键的部件就是这个齿轮+连杆的传动机构,有了这个可旋转的传动机构,才可以让蒸汽机的应用场景成倍增长,自动纺织机、火车、轮船等标志性机械都因此才能诞生。
从西方科技发展的历程来看,有一点很重要,那就是西方的知识传承没断过,原因有三。
但是反观中国这方面却做的极差,虽然中国的文化和历史传承的极好,但科学技术却被认为是奇淫巧技而被划入了下九流。
举几个例子,现代钟表的核心结构是擒纵器,西方的擒纵器是1670年英国人威廉.克莱门特发明的,但是公元1088北宋的苏颂和韩公廉等创制的水运仪象台已运用了擒纵结构,这比西方早了六百年,但是从水运仪被造出到毁于宋金战争,水运仪仅存世37年,南宋时朝廷想要重做一个水运仪,但竟然做不出来,直到1958年新中国才重制成功,其实这种重复发明一个轮子的事中国还不少。
重做司南的故事,中苏建交时郭沫若主持复刻四大发明送给苏联,造纸,活字印刷,火药都很简单就复制了,唯独司南一个磁盘再放一个勺子这样看似最简单的东西,复刻后竟然无法指南,当时的研究人员遍翻史书也没找到司南的制作方法,中国古文献很多都是这样的,如历史文献虽然记载了祖冲之算出圆周率小数点后七位,但是却没记录他的计算方法,这就是没有传承的悲剧。
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