缺乏科学知识的古代人类如何在海洋上航行?看看这几个航海故事

13世纪,意大利商人马可·波罗从威尼斯出发,当他到达中国时,他对这个地方的富庶感到惊讶。光杭州每年就有20万艘船只进出,这可能比当时欧洲所有的船只都多。中国当时的经济规模在欧洲是不可想象的。当他回到意大利时,他写了一本关于他在东方所见所闻的书。虽然中国和西方通过丝绸之路有所往来,但马可波罗的书还是引起了欧洲人对遥远东方的好奇。

这本马可·波罗写的书开始在欧洲逐渐引起轰动。15世纪,蒙古帝国的衰落意味着通往东方的道路不再受限于一个国家,但是通往东方的道路仍然由奥斯曼帝国统治。许多商人无法到达东方进行贸易,但是西方对东方商品的需求也一样高。所以有人开发了新的道路,并找到了一条从大海到东方的路线。后来,葡萄牙的亨利王子沿着海岸线走,从欧洲出发,经过非洲的好望角,最后转向亚洲。有了这条通往东方的新路线,欧洲人终于可以避开伊斯兰教徒控制的领土。

缺乏科学知识的古代人类如何在海洋上航行?看看这几个航海故事

但在那个时候,远洋航行仍被认为是不可能的,所以葡萄牙人到达东方的方式是沿着海岸年航行,整个航程非常曲折,因为他们根本无法在汪洋大海中定位。

探险家的世界

受新航线的影响,欧洲人开始学习如何通过海路到远东进行贸易,西方人使用的方法也非常残忍,他们不公平交易,二十使用绑架、抢劫的方式把商品运送到欧洲、非洲,亨利的手下说,这个时期绑架了从非洲到欧洲的人口大约有一百万人,同比许多中国人在非洲做生意似乎显得温和许多,但中国自明朝永乐皇帝驾崩后,就停止了海上贸易,并禁止建造大型船舶。

一位有勇无谋的探险家哥伦布在这个时候诞生了。在那个时候,受过教育的人已经有了地球是圆的概念,哥伦布为了证明地球很小,他可以从西方找到一条通往东方的道路,他夸下海口说,只需航行三百五十英里的距离,就可以很容易地与船员抵达东方进行贸易,当时,很多人认为这个任务铁定失败,因为这个距离远远低估了地球的大小,一艘船在海洋里,如果没有补给,就没办法撑过去。木制的船壳和坏血病都影响了探险队的航行。

缺乏科学知识的古代人类如何在海洋上航行?看看这几个航海故事

如果今天我们把哥伦布当时航行的路线,我们可以发现,人们当时对行星风系有一定程度的了解,他们可能不知道为什么有这个现象,但是,他们已经知道会吹什么风,当哥伦布从欧洲出发,向西航行,他走的道路是偏南的路线,因为这条路线会有赤道东风带的影响,所以对于一个航海家而言,这是通往西方的绝佳航线,他继续沿着这条路到西前进,终于到达萨尔瓦多,随即沿着西风带回到欧洲,因此航海家当时已经知道如何利用风航行。

古代的商人也利用这种“贸易风”在海上航行。贸易风,也叫信风,每年在固定的时间和固定的季节出现,所以这股风对水手来说就像父母一样。哥伦布利用的动力就是这股贸易风。

从现代的角度来看,我们已经知道这是由于地球自转产生的科里奥利力和压力梯度力之间的平衡造成的。

定位问题

海上定位的问题到现在还没有解决。如果每个人都像哥伦布一样盲人摸象,在海上航行就不安全了。事实上,在哥伦布之前,由些人试图往西边航行,但他们却没有回来,哥伦布幸亏上天眷顾,如果没有新大陆,哥伦布可能会成为海上的受害者之一。

当时,航海图已经相当精确,可以供海员在海上航行时使用。然而,问题是他们不能准确地确定自己在海上的位置。如果他们有了经度和纬度的知识,方可在海上自由航行。

缺乏科学知识的古代人类如何在海洋上航行?看看这几个航海故事

导航技术的发展是各国为了自身利益不断向外扩张的结果,这使得各国决定不断提高自己的导航技术。但是,无法准确定位问题的位置一直困扰着许多航海家。在那个时候,航行是很危险的,很难看到船上有白发老人。为了能够安全航行,各国都致力于定位。

问题出在经度还是纬度?纬度的明显问题在很久以前就解决了。主要的问题是经度。如何测量纬度?测量方法是测量北极星的高度和南半球的船只,还可以借由南极星大致发现南极的方向,白天也可以通过太阳的正午时分的仰角来测量,这个时候只需要使用六分仪可以准确定义纬度,所以确定纬度似乎并不困难。

为了确定经度,各国的科学家们都绞尽脑汁,后来科学家们发现,如果能准确地确定时间,再通过头顶上的星星,就能更准确地确定经度。伽利略还发现,月球通过在木星表面的蚀相来分配时间。问题是这两种方法都不能用在船上,因为船身的晃动导致摆钟无法准确的计算时间,望远镜也无法面对木星而不移动,所以有必要找出其他方法来修正时间。

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后来,由于英国和其他海权国家的巨大重赏,许多人致力于这一领域的研究。最后,英国经度委员会为那些能够确定海上经度的人提供2万英镑。只要误差在半度以内,他们就能得奖。最后,一个未受过教育的木匠,他花了19年做出了一个非常精确的时钟,完成了“航海天文钟”,严格的测试后,八天的误差只有五点一秒,性能优越,即使是今天许多天文钟也望尘莫及,不过他经过了多年的催讨,还是无法拿到那两万英镑的奖金。


​没想到航海的故事与浪漫的异国情调、野心勃勃的殖民主义、天空中闪烁的星星、和欠债不还有关。

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