四、航海科技的進步（第3/6頁）

1973年在福建泉州市後渚的宋代海船尾倉（第13倉），即舟師所居倉中，發現一把竹尺，殘長20.7厘米，寬2.3厘米，尺內一半分五格，每格長2.6厘米。未分格的部分，可能是手持時用。這應當就是一把“量天尺”，即測量“星高”的尺。使用時伸臂豎握此尺，使其下端與水天線相切，以觀測天體的視線與此尺相交的寸、分讀數為測天之高度。這種尺使用捷便，如用以測量北極星，可依照測高讀數，判別海船所在地理緯度。

2.指南浮針

天文導航術的關鍵在於觀察日月和測定星高，其目的是確定船的緯度和方向。但天文導航受天氣影響大，陰雨天無法觀天，無從根據日月方向和星高來判明船所處位置，從而限制了其使用範圍。指南針的使用使導航不再受制於氣候，是世界航海史上一項重大的發明。

指南針最初是為確定朝向風水而發明，後用於水上航行。據前引晉代葛洪的《抱樸子·外篇》提到的“夫群逆乎雲夢者，必須指南以知道”一語，可知至遲在公元4世紀以前，使用指南針來確定船舶在浩瀚水面上的位置的方法，已經為許多人所知。成書於1041年的相墓著作《塋原總錄》書中提到，欲定東西南北，必須讓磁針指丙午之間的方位，則午向為正南。這說明當時已經發現了磁偏角為南偏東7.5度。從發明磁針指南，到認識到磁針所指方向（即地磁極）與地球自轉軸的北極之間方向並不完成吻合（即磁偏角的存在），需要相當長的歷史歲月。

據成書於1088—1095年間的《夢溪筆談》記載，安置指南針的方法有四種：

（1）把磁針橫穿於燈芯草之上，浮置水面

（2）置磁針於指甲上

（3）置磁針於碗唇上

（4）以絲線系磁針腰部，使平懸於無風處。

1044年泉州曾公亮（999—1078）在其主編的《武經總要》中還記載了一種指南魚，是用薄鐵片剪成魚形，將其磁化後成為指南魚，浮置水面即可指示南北。南宋時陳元艦在《事林廣記》卷10中又記載了另一種木刻指南魚，其制法是以木刻成魚形，中開一竅，置入磁石，浮置水中。

約11世紀下半葉，指南針作為航海的導航儀器已見於記載。北宋時朱璃《萍洲可談》在談及1098—1102年其父在廣州所見航海活動時說，“舟師識地理”（即船老大辨識方向）時，夜以觀星，晝以觀日，陰晦天則觀指南針。1124年，徐兢在《宜和奉使高麗圖經》中也說，天氣晴朗的夜間憑星鬥航行，晦冥則全靠“指南浮針”。“指南浮針”這個術語說明當時采用的是《夢溪筆談》中提到的水浮法。其裝置法是在刻有24方向的木制羅經盤中鑿一圓坑，中置水，將磁針橫貫燈芯草後浮置水面，即成水羅盤，又稱針盤。宋代海船中已經有專門艙房放置針盤，稱為針房，由經驗豐富的火長專職掌管。

指南針導航術在發明後不久便以極快的速度傳播到海外，為外國航海家所知。在宋代這一先進技術已經傳到歐洲。據李約瑟考證，歐洲最早有關指南針導航術的記載，是英國人亞歷山大·尼科姆（Alexander Neckam，1157—1217），他在1190年已經提到航海羅盤。

阿拉伯人應用指南針早於歐洲人，但文字記錄指南針卻晚於歐洲人。歐洲人是通過大食人的中介學會指南針導航術的。在成書於1282年的《商人辨識珍寶手鑒》中，大食礦物學家貝拉克·卡巴劄吉（Bailakai-Qabajaqi）說，他曾乘船從的裏波裏（位於今利比亞）到亞歷山大城（位於今埃及尼羅河入海處）。在航行中，他看見船員們使用借助木片或葦箔托浮在水面上的磁針來辨別方向。這一記載表明，大食的航海指南針也采用水浮法，與中國的浮針肯定有淵源關系。上引《商人辨識珍寶手鑒》中還說，在印度洋中航行的船舶中，將以中空的磁鐵制成的磁魚浮置水中，其頭尾分別表示南北方向。這種磁鐵指南魚與《武經總要》中提到的指南魚應當也有淵源關系。

指南針傳入歐洲後，其裝置方法得到改進，發明了有固定支點的旱羅盤。16世紀上半葉，葡萄牙人到達日本。日本航海家學到旱羅盤。明代李豫亨的《推蓬窹語》提到，中國原先所習用的針盤用水浮法，視其所指，以定南。以後因東南沿海倭寇入侵，中國人發現日本人用旱羅盤，才因之學得。旱羅盤通過日本傳到中國時在16世紀下半葉，此後水羅盤逐漸被淘汰。

英國著名學者李約瑟博士在其巨著《中國科學技術史》第29章中高度評價了指南針的發明。指南針的應用是航海技術的巨大變革，它象征著原始航海時代的終結和航海新時代的開始。只有在掌握了指南針後，大洋才不再是人類不可逾越的障礙。