几年前7月11日,在福建泉州一个博物馆内,一位国外游客很疑惑,明朝没有定位系统,郑和最远到过非洲,它的船队如何做到不迷航?对于这个尖锐的问题,讲解员只是指着用绳子连着几块木板,告诉他说:这就是明朝的“卫星“定位系统!
游客就更奇怪了,这几块大小不一的木板,既没有指南针,有没有任何仪器,仅仅用一条棉绳子穿连起来,竟然是“卫星“定位系统,他感觉讲解员说的是天方夜谭。
原来这位国外专家,趁着航海节到泉州开元寺内的,泉州海外交通史博物馆参观,讲解员告诉他,中国的航海节被定为7月11日,原因就是600多年前的这天,
明朝的郑和带领着一支浩大的船队,开启了七下西洋之旅,并且按照现今保存下来的《郑和航海图》,还有历史和文物的记载,郑和的船队最远曾经到达过非洲的肯尼亚。
是中国人都知道郑和七下西洋的典故,但郑和七下西洋还创造了一个奇迹,七次船队都安全的返航,一支浩大的船队如此远的航行,竟然能够七次都安全返航。这在当时和世界航海史上都是一个奇迹,
同时随郑和来到中国的,还有各国的使臣甚至还有不少的动物,在几百年前,航行技术并不发达,而且当时也没有卫星定位系统下,如此浩大的船队,竟然能够不迷航回到中国,的确会让许多人觉得不可思议。
因为大多数古代船只都只是沿着海岸线航行,主要就是害怕在海洋中迷路。明朝也没有经纬度的概念。面对没有任何参照物的茫茫大海,人们经常会有疑问:“我在哪?该往那边走?方向会不会错了?”
这三个问题,看上去很简单,但确实航行最基本的要素:定位与方向。特别是对于远洋航行来说,更是极为关键。
方向这个问题很好解决,因为智慧的中国先民,通过观察太阳和北极星,再加上罗盘,就能轻松地分辨东西南北。
但最难解决的,我在什么位置?茫茫大海上我自己在哪里?所处在什么位置呢?
要知道郑和下西洋的年代,比后来的大航海时代还有哥伦布要早87年,他当时没有后世航行各种仪器,更比牛顿1757年提出的六分仪要早300多年,
郑和是如何做到在茫茫大海上不迷失的呢?
除了司南(罗盘)外,其实郑和还有几件定位神器,正是这些神器的帮助,才让郑和七次下西洋,船队基本上都能成功返航。
其中之一的神器,是一把小尺子,别看这把尺子其貌不扬,但却有一个很霸气的名字“量天尺“,泉州海外交通史博物馆陈列的这把量天尺,正是宋朝古船的遗物。
量天尺相当于现在的“北斗系统”。这把北宋时期的量天尺,现存的长度为20.7厘米,根据专家推算原来长度应该为26厘米。
使用方法很简单,将手臂与量天尺成直角,尺的下部分与海平面相切,量天尺的上端对着北极星那个刻度,再目测出北极星的相对高度。对航海有一定经验的老船员们,就能够大致知道自己处于那海域。
但是如果季节变化,或者天气不允许,没有量天尺的情况下,又该怎么办呢?
为此中国古人还发明了另外一套工具,就是“牵星板”,他还有一个很玄幻的名字,叫做过洋牵星术,过洋牵星术第一次听说,会感觉有点像是修仙小说中的奇术。但过洋牵星术可不是什么玄学,是古代先民经过实践总结出来的科学,
那么牵星板是什么呢?过洋牵星术采用的是什么原理呢?它是否可靠?
牵星板由1-12块木板组成,正中心穿有一根细绳。这些木板宽度不一,最小的只有1指,依次激增,最大的为12指。
那么牵星板该怎么使用呢?
1:一手抓住牵星板再将手臂伸直,再将细绳拉到眼前
2.:用双眼对齐木板的下沿和地平线
3:在找出合适尺寸的木板,让上沿和北极星平齐,如果一块木板不能对准,那就换另一块来测。
4:计算出对应的夹角数据
过洋牵星术的原理是什么呢?
其原理是利用北极星在星空中的高度,在计算出中与地平线夹角数据。只要掌握了这个规律,就能通过观测北极星和地平线的高度角来计算出所在方位。
中国自古星官一早就掌握了北极星高度和方位测量方法,并且在唐朝测量疆土中使用,到了宋代更是得到长足发展,郑和下西洋时牵星术已经是十分成熟,
当然有人会疑问北极星出现在北半球,郑和跨过了赤道。到了南半球,会不会不管用?其实这太小看,古人的智慧了,
在郑和航海图中就有一副《锡兰山回苏门答腊过洋牵星图》:牵华盖星八指,北辰星一指....南门双星十五指.....东北织女星
从这里能看到牵星术,并非只是以北斗星为参照物,它可以利用其他星斗作为相对位置,在综合判断出精确的方位,而这里提到的南门双星,就是《三体》描述的三星系统。
由此能够看出,牵星术没有季节空间的限制,只要有对应的星空,就能在海面上判断船只所在的方位。
郑和依靠罗盘、海图、量天尺、牵星术等技术,完成了七次西洋航行壮举,牵星术比六分仪早300年投入使用!这表示明代的航海技术在当时处于世界科技之巅。从小小的牵星板,我们不得不佩服古代中国人的智慧!
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