地圖：人們學會在地球上尋找道路（第3/6頁）

“教堂尖頂”航行年代

對一位船長而言，由於磁差的存在，僅有指南針是不夠的，他還需要海圖，以便告訴他世界各地指南針所表現的不同磁差。這就涉及航海學了。航海學是一門高深的學術分支，絕非三言兩語就可講清楚的。就本書而言，我只希望你能夠記住，指南針是在13世紀和14世紀傳入歐洲的，對於航海成為一門有據可循的科學起到了很大的作用，人們不必再依賴毫無把握的猜測和痛苦而復雜的計算。

這僅僅只是一個開端。

現在，人們能夠清楚地知道自己所航行的方向了，或者是向北，或者是北偏東，或者北一北偏東，或者北一東偏北……或者是指南針上所指示的32個方向中的任何一個方向，而中世紀的船長則只有另外兩種儀器來幫助他在茫茫大海中辨別方位。

第一種是測深繩。測深繩幾乎與航船一樣古老。它可以測出海洋的任何一點的深度。如果有一張標明了他們目前航行的這片海洋的深度的海圖，測深繩就能告訴他附近水域的情況，並以此確定航船的方向。

還有一種是測速器。最初的測速器是一塊木頭，船員將它從船頭扔到水中，然後仔細觀察這塊木頭到達船尾要用多長時間，由於船頭到船尾的距離是已知的，人們就很容易計算出船要通過某個地方需要多長時間，並由此（或多或少的）推算出航船的速度。

後來，木頭逐漸讓位於繩子。這是一種又長又細但很結實的繩子，在它的一端系了一塊三角形的木頭，這段繩子預先按照固定的相等長度打上了一個一個的繩結，被分成了很多截，在一個船員將繩子拋下船的同時，另一個船員將沙漏打開計時。當沙子從瓶中漏幹之後（當然，人們要預先知道沙漏的時間長度，一般是三兩分鐘），船員就將繩子從水中拉上來，並數一數在沙子從一個瓶漏到另一個瓶中的時間，有多少繩結拋到了水中。只需要很簡單的運算：每一個繩結代表一海裏，知道船在這段時間裏航行了多少海裏，就能計算出航速。不過，船長只清楚航速和航向還是不夠的，因為海流、潮汐和海風隨時都會擾亂他最精心的計算。其結果就是，即使在指南針引進了很久之後，任何一次普普通通的航海旅行都可能是一次充滿風險的經歷。於是，那些苦思冥想，試圖從理論上解決這一問題的人意識到，要改變現狀，就必須找個東西替代原來的教堂尖頂。

我這樣說絕不是開玩笑。在航海史中，那些教堂尖頂、高聳的海灘沙丘上的樹冠、堤壩上的風車以及沿岸的犬吠都曾經扮演過重要的角色，因為它們是固定點，是參照物，無論發生什麽事，它們總是固定不動的。有了這些參照物，水手們就能推算出自己的方位。他會告訴自己：“我必須再向東走。”因為他記起，這是自己上次到過的地方。當時的數學家（順便說一下，他們是那個時期的天才，雖然他們掌握的材料不充足，儀器不精確，但他們卻能夠在數學領域取得出色的成就）十分清楚這個問題的關鍵所在，他們要尋找到一個能代替那些人工“參照物”的東西。

這項工作從哥倫布（我提到他的名字，因為1492年是一個人人皆知的年份）橫渡大西洋之前兩個世紀就開始了，但是時至今日這種探索仍沒有結束。即使今日的航運已經具有了無線報時系統、水下通信系統和機械駕駛舵裝置。

假如你站在一個建立在一個巨大的球體表面的高塔腳下，塔頂部正飄揚著一面旗幟，你會發現，只要你一直站在那裏，這面旗子就在你的頭頂正上方。如果你離開高塔，你看旗子的視線就會出現一個角度，正如圖所示，這個角度要取決於你距離高塔的長度。

一旦人們確定了拿這個“固定點”作為參照物，問題就簡單多了。這不過就是一個角度的問題，而早在古希臘時期，人們就已經知道該怎樣測量角度了。他們熟練掌握了三角形的邊角關系，奠定了三角學的發展的堅實基礎。

角度問題將我們引入這一章中最困難的部分，實際上，這是本書中最深奧的一段——關於探索我們所謂的經度和緯度。確定某人所在的緯度的方法比確定經度的方法早好幾百年。確定經度看起來似乎要比確定緯度簡單得多，可是對於沒有計時儀器的古人來說，確定經度幾乎是無法克服的困難。至於緯度，只需仔細的觀察和細心的計算就可以了，所以這是人類在較早的時候就已經解決的問題。

以上是經緯度的基本概況，下面我將盡可能簡要地講述一下經緯度的問題。