水羅盤

隨著技術(shù)的進(jìn)步，航海設(shè)備也更加精密。

沈括

指南車模型

廣州， 史上的那些個(gè)第一

導(dǎo)航是人類的基本需求。即使在茹毛飲血的游獵時(shí)代，一早起身狩獵的男人們也永遠(yuǎn)不會(huì)忘記歸家的路。在那個(gè)濕漉漉，鋪著樹葉的山洞里，總有一團(tuán)篝火，一片盼望他們的目光。

人們的腳步伴隨著膽量的增長(zhǎng)拓展，終于有一天他們發(fā)現(xiàn)，無論是天上的星星，還是身邊的樹皮，都不再能告訴自己山洞的方向。于是在一團(tuán)不知從何而起的大霧中，一個(gè)叫風(fēng)后的奇男子，祭出了自己最新研制的法寶——指南車。

現(xiàn)代的人們普遍認(rèn)定，后代的司南、羅盤，都是指南車的嫡系子孫。人們還說，沒有它們，就不會(huì)有大航海時(shí)代。

到底是誰最早把這磁石制成的設(shè)備裝上了海船，沒人知道。不過我們確知，這種船，最早出現(xiàn)在廣州附近的海面上。

文、圖/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者 卜松竹

夜則觀星 晝則觀日 陰晦則觀指南針

從人類社會(huì)的早期開始，廣州所在的嶺南地區(qū)，就是造船的勝地。西漢南越王墓中出土的銅提筒，繪制了載滿以羽毛裝飾的戰(zhàn)士的大船，那是先民們對(duì)水上健兒的史詩般的歌頌。

早年的航海者們，受到導(dǎo)航技術(shù)的強(qiáng)勁制約。雖然我們能從世界各地的歷史遺存中找到他們駕駛獨(dú)木舟或者大木筏穿洲過洋的證據(jù)，但眾多海島上人類群落發(fā)展水平的封閉、蒙昧甚至退化，也告訴我們這種孤舟重洋的方式成本多么高昂。

上世紀(jì)中葉曾經(jīng)模擬遠(yuǎn)古人類越洋壯舉的挪威人海爾達(dá)爾這樣寫他在重建的輕木筏子上的所見：“四周墨黑的波濤矗立如塔，無數(shù)發(fā)光的熱帶星星，仿佛從海水的浮游生物處得到一點(diǎn)反光。時(shí)間和進(jìn)化似乎已不復(fù)存在，我們被歷史永恒不變的一方面——星空之下無盡無絕的黑暗所吞噬了”。顯然，人類在方向感上的天然缺陷，需要借助更加有效的外部力量彌補(bǔ)。

到了宋代，大量巨艦的建造記錄令我們知悉，中國(guó)南方的遠(yuǎn)洋航行出現(xiàn)了一個(gè)高峰。學(xué)者們說，這是和航海技術(shù)的突飛猛進(jìn)分不開的。技術(shù)突破的標(biāo)志，就是“指南針開始應(yīng)用于航海，這是具有劃時(shí)代意義的大事”。

目前學(xué)術(shù)界公認(rèn)的有關(guān)指南針的最早記錄，來自北宋朱彧的《萍州可談》：“舟師識(shí)地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦則觀指南針，或以繩鉤取海底泥，嗅之便知所至。”這部書由朱彧寫于北宋宣和元年（1119）。他是根據(jù)父親朱服在廣州做知州時(shí)的所見所聞而寫。朱服是在北宋哲宗元符二年至徽宗崇寧元年（1099~1102）任廣州知州的，也即廣州海船上使用指南針的時(shí)間不會(huì)晚于此時(shí)。

這是世界航海史上最早使用指南針的記錄。

晝夜守視惟謹(jǐn) 毫厘之差 生死系矣

在船舶誕生之初，人類大抵只敢于在目力所能達(dá)到的最遠(yuǎn)范圍內(nèi)航行。茫茫的大海之上，并沒有多少明顯的標(biāo)志。波浪和魚，太陽和星星，來了又去，周而復(fù)始。能依托頭頂星空在洋面上弄清方位的，只是極少數(shù)最杰出的航海族群。而指南針的出現(xiàn)，造成了新的可能。

根據(jù)現(xiàn)代學(xué)者的研究，我國(guó)最初的指南針采用的是水浮法。后來，水浮法指南針被稱為水羅盤，即把磁化了的鐵針穿過燈芯草，浮在水上，磁針浮在水上轉(zhuǎn)動(dòng)來指引方向。把指南浮針與方位盤結(jié)合在一起，就成了水羅盤。出現(xiàn)時(shí)間大約在南宋。南宋趙汝適在《諸蕃志》中說：“渺茫無際，天水一色，舟舶來往，惟以指南針為則。晝夜守視惟謹(jǐn)，毫厘之差，生死系矣。”船上有專門的人負(fù)責(zé)守著羅盤，不斷修正航向。這是一船安全的關(guān)鍵，絲毫不敢大意。

用羅盤導(dǎo)航，應(yīng)該說是今天海圖經(jīng)緯化之肇始。借助這樣的先進(jìn)設(shè)備，宋朝的海外貿(mào)易超過了前代，成為世界上從事海外貿(mào)易的重要國(guó)家。那時(shí)，中國(guó)商船的蹤跡，近至朝鮮、日本，遠(yuǎn)達(dá)阿拉伯半島和非洲東海岸。

不過這時(shí)候，古老的“牽星術(shù)”依然繼續(xù)存在。明代鄭和下西洋的船隊(duì)中，我們就見到有結(jié)構(gòu)精巧的牽星板。這是古代觀星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展到成熟階段的一項(xiàng)重要發(fā)明。古代航海家一代代積累起來的海洋地理知識(shí)，對(duì)信風(fēng)、洋流的認(rèn)識(shí)，當(dāng)然也是船家的必修課。還能有什么像脾氣難測(cè)的波濤那樣，更適合做一個(gè)好老師呢？

漫長(zhǎng)的發(fā)展 遙遠(yuǎn)的傳播

指南針在中國(guó)古代的演進(jìn)經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間。學(xué)者指出，王充《論衡》中所記“司南之構(gòu)杓，投之于地，其抵抵指南”，應(yīng)是模仿當(dāng)時(shí)使用的圓底搏勺的形式，將磁石琢成磁勺，放在栻占用的地盤上來旋定南北方向。莊季?！峨u肋篇》記載在兩只水瓢中置磁石鐵屑，進(jìn)行兩瓢相互吸引的幻術(shù)，這反映南宋初年司南已被指南針?biāo)媪恕?/p>

中國(guó)古代還掌握了利用磁石對(duì)鋼鐵進(jìn)行人工磁化，制造指南針的技術(shù)。用磁石制造司南，需要通過琢玉工藝手段，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且如果質(zhì)料不精，極向不準(zhǔn)，是很難完成的。人工磁化的指南針就不然，只要將一根鋼針在磁石上摩擦，頃刻之間鋼針就能磁化。這項(xiàng)發(fā)明最早的記載見于北宋科學(xué)家沈括（1031~1095）所著《夢(mèng)溪筆談》：“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。水浮多蕩搖，指爪及碗唇上皆可為之，運(yùn)轉(zhuǎn)尤速，但堅(jiān)滑易墜，不若縷懸為最善。其法取新渡中獨(dú)繭縷，以芥子許蠟綴于針腰，無風(fēng)處懸之，則針常指南”。關(guān)于磁偏角，沈括又做了試驗(yàn)。沈括精于天文歷法，因而他從圭表的地理子午觀測(cè)比較中加以證明。磁針偏角的發(fā)現(xiàn)，是古代科學(xué)史上的重要成果。歐洲到了13世紀(jì)才知道磁針偏角，那時(shí)多誤解為指南針工藝裝置上的缺點(diǎn)。

沈括在指南針裝制技術(shù)上做了四種試驗(yàn)——水浮法、指甲旋定法、碗唇旋定法、縷懸法。但實(shí)際的指南針制作中，廣泛應(yīng)用的是第一種。

在明嘉靖年（1522~1566）以前，我國(guó)海航一直使用水羅盤，其制作簡(jiǎn)單方便，但不太平穩(wěn)，易隨船舶的搖動(dòng)而搖晃。中國(guó)傳統(tǒng)式樣的指南針于十二三世紀(jì)傳入阿拉伯，后又傳入歐洲。歐洲最早對(duì)磁針的描寫見于英國(guó)亞歷山大·內(nèi)卡姆在1195年所寫的《論物質(zhì)的本性》，書中的磁針裝置與中國(guó)宋代所記的浮針完全一致。之后，歐洲人將磁針放在釘子尖端，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，制成了旱羅盤，旱羅盤有固定的支點(diǎn)，不像水羅盤那樣不平穩(wěn)，性能更適用于航海。在明嘉靖年間，我國(guó)也開始使用旱羅盤。