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相会在星空——十五至十七世纪东西方的航海天文

时间:2017-02-27 11:01 来源:开元棋牌斗牛真假_开元棋牌辅助软件_开元棋牌输钱研究院

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相会在星空——十五至十七世纪东西方的航海天文


        陈忠烈




    陈忠烈,广东省社会科学院研究员、日本大阪大学文学部客座研究员、广东省政协第8、9、10届政协委员、常委、广州市人民政府文史馆馆员、广东省电视台珠江新闻频道特约评论员、广东省非物质文化遗产保护工作中心专家委员会委员、 广府文化研究会副会长、 广东省疍民文化研究会副会长、广州市开元棋牌斗牛真假_开元棋牌辅助软件_开元棋牌输钱研究院理事。

 (原刊台湾海洋大学2003年《郑和航海与活动简讯》;2008年《广东省社会科学院历史研究所建所五十周年纪念文集》转载。)

 十五至十七世纪是世界历史的重大转折时期,最显着和深刻的变化恰好发生在地球的东西方:濒临大西洋的西欧国家率先冲出黑暗的中世纪,迈向近代社会,西方资本主义产生和崛起;濒临太平洋的中华帝国自明代起新的社会、经济、文化等因素也渐见高涨。原先东西分隔闭塞的状况,出现了有决定意义的突破,逐渐联系为一体的世界,人类历史也就在越来越大的程度上成为全世界的历史。促成这一历史性巨变的是远洋航海。在十五世纪最初的三十年,中国航海家郑和七下西洋,远达非洲东岸。十五世纪末,西欧国家摆脱沿海和内海航行的局限,开始了航路和地理的大发现,实现了跨越大洋连接世界新旧大陆的远航。引领东西方远航相会的是当时的科学技术——航海天文。

一、东西方航海天文大势及疑点阐释

 日月升沉,星移斗转,是人类最关注的自然现象,天文学是最早发生的科学。东西方的文明古国如中国、巴比仑、埃及、印度、希腊、罗马、阿拉伯诸国,在天文学上都有过重大贡献,有各种天文学流派以及不同的宇宙模式和理论体系。不过,在望远镜和近代天文学兴起之前,东西方建立和发展起来的都是以肉眼观测为主的实用天文学,它主要提供四种实用性服务:占星、授时、定向、定位。

船舶在沿海或内海航行,可以利用地文导航,凭借陆地和海底的标志物指引航行。远洋航海,天水茫茫,缺少陆标,最显着和容易把握的参照物就是天幕上的日月星辰。用天文来指引航行,航海天文便吸收和利用天文学的成果而发展起来。

 约在公元前一百几十年成书的《淮南子》载:“夫乘舟而惑者,不知东西,见斗极则寤矣。”可见当时行船已利用北斗星和北极星判定方向。《汉书》“艺文志”载有《海中星占验》、《海中五星经杂事》、《海中五星顺逆》、《海中二十八宿国分》、《海中二十八宿臣分》、《海中日月慧虹杂占》等着作一百三十多卷。原书虽佚,但据书名可知内容涉及占星和航海天文。着述那么多,显然同汉代远洋航海事业的进步有关。晋代中国人经常往返于印度洋,高僧法显《佛国纪》云:乘商船从今斯里兰卡归国,“大海弥漫无边,不识东西,唯望日月星宿而进。若阴雨时,为风逐去,……至天晴已,乃知东西,还复望正而进。”可见当时在印度洋上已利用天文引导航行。

 十一至十二世纪间,中国已把指南针应用于航海,宋代的海舶上“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针”。指南针是全天候的指向仪器,它应用于航海是技术史上的一大进步。但是,在古代技术条件下,指南针只能作南北恒向指示,难以用于船舶定位。在缺少地文标志的远洋航行中,确定船舶在大洋中的位置,比较可靠的还是天文学方法。因此在指南针发明和传播开来之后,全世界的航海天文仍在不断发展完善。

 (宋)朱彧《萍州可谈》卷二。

 明代郑和下西洋是历史上规模最大,历时最长,航程最远的航海壮举,也是我国航海天文发展的最高峰。巩珍在随郑和下西洋归来后所撰的《西洋番国志》道:“往还三年,经济大海,绵邈弥茫,水天连接,四望迥然,绝无纤翳之隐蔽。惟观日月升坠,以辨西东,星斗高低,度量远近”。 在古代,天文导航最关键的技术是测定船舶所在的地理纬度。天文学家认识到某些天体同地球纬度的相关性,通过观测天体的地平高度来判定纬度。古代中国没有地球经纬度的概念,但国土在北半球分布范围广,观察北极星地平高度的变化特别显着,天文学家很早就掌握了北极星距地平线的高低随地面南北里程而改变的规律。唐代开元年间僧一行就曾根据北极星的高度来测量地面子午线(南北向)的长度。以此推之,中国的航海家可能也会应用这一原理,通过测量天体的地平高度来为船舶定位,亦即所谓“星斗高低,度量远近”。从残存的明清有关郑和航海的文献资料、航海图来看,其时航海天文已经发展为成熟的天文导航技术——“牵星术”;远洋航行中还使用仪器——“牵星板”观测天体的高度。这表明到了明代,我国古代的航海天文不仅可以观天体以辨航向,而且还能够用仪器测量天体的高低来定船位了。我国自然科学家和历史学家对郑和下西洋及其“牵星术”的研究已有很多成果,无庸赘述。笔者只概括性地说明“牵星术”所能达到的技术水平。

 我们看向达先生校注《郑和航海图》整理出来的“郑和下西洋图”(见附图1

 最能够反映郑和船队横渡印度洋导航水平的几条航线,是从苏门答腊北部的南巫里、龙延屿至锡兰山(斯里兰卡)南部的别罗里;从别罗里经官屿(马尔代夫群岛)至木骨都束(索马里的摩加迪沙);从古里(印度的卡利卡特)至阿丹(也门的亚丁)等远洋航线。航线大致都是与纬度线平行的准东西航向。有些出发港和目的港处在大致相同的纬度上。如果用天文导航,通过观星测知出发港的纬度(或所“牵”星辰的高度,《郑和航海图》用“指”来标示),沿途航行只要保持所测星辰高度不变,即可准确到达目的港。《郑和航海图》中的“锡兰山国苏门答腊过洋牵星图”的释文说:“……南巫里洋(即斯里兰卡与苏门答腊之间的洋面)牵华盖星八指,北辰星一指,灯笼骨星十四指半,南门双星十五指,西北布司星四指为母,东北织女星十一指平儿山。”释文中不见有牵星数据的改变,表示当时郑和船队是在沿着东西方向的等纬度航行中,沿途星辰高度变化不大,开洋后只要保持所测的星辰高度的指数(形象地说是“牵”着这些星),即可到达目的港苏门答腊的儿山。导航手段简便而准确。至于偏东偏西方向的航线,牵星技术数据就相应有变了。例如从古里至忽鲁漠斯(伊朗霍尔木兹岛)的航线,据《郑和航海图》说:启航时测得北辰星、灯笼骨星、西南布司星、东边织女星的高度指数,在经过丁得把昔、沙姑马山两地时,星辰的高度指数都要调整。因为本段航线走向大致从东南向西北,跨越不同的纬度,导航星体的高度会随纬度而变化,所以中途要在不同地点调整所牵星体高度的数据。郑和船队在印度洋实际上是采用了天文导航的“地平纬度航法”,即利用天体引导等纬度或大致等纬度的两地之间的横向航行,又称“横向航海”。掌握这种航法,横越大洋时就可以设计出比较经济和准确的航线。例如从柯枝(印度南部)至阿丹(也门的亚丁),可以先从柯枝北上,到达古里附近——同目的港阿丹的纬度大致持平的地方,然后转向西航,沿途只要保持所测星辰的地平高度,就可以准确抵达阿丹(见附图1)。我们从《郑和航海图》看,郑和船队航行印度洋的航线同现代设置的经济航线十分吻合,可见当时航海天文已经有相当高的水平。但是,正如许多专家所指出,“牵星术”如同郑和的航海壮举一样,在历史上只是昙花一现,瞬间即逝,没有后续。徒然留下许多疑团,待人破解。

 最大的疑点就是“牵星术”的来源。从中国古文献来看,明代以前无“牵星术”的记录。郑和下西洋采用的“牵星术”只行于马六甲海峡以西的印度洋,不行于马六甲海峡以东的中国海,而且同阿拉伯人惯用的导航技术极为相似,以致中国的专家提出在此类技术上,“中国与阿拉伯孰先孰后,谁学谁”的疑问。曾有专家列举了阿拉伯与中国经济、文化交流的历史渊源,元明以来阿拉伯天文学对中国天文学的渗透,郑和船队中人的种族构成和宗教倾向,中阿双方的观测仪器及观测数据比较等等,指出郑和下西洋的“牵星术”中,所吸取的阿拉伯航海天文的因素非常多而明显。

 向达校注(明)巩珍《西洋番国志》“自序”,中华书局2000年版。

 向达校注《郑和航海图》,中华书局2000年版。按:图中“16至17世纪荷兰船直航东印度群岛的航线”示意图是笔者根据(荷兰)威·伊·邦特库《东印度航海记》提供的资料绘制。该航线的解说见内文。

 我认为牵星术不是中国的“国粹”。首先从技术发生学的角度来看,中国古代不具备创立地平纬度航法的条件。因为这种技术必须建立在天球与地球相联系的天文学和地理学模式上,并需要数理和量化科学的支持,通过天体实测掌握地球各地的地理纬度以及同一纬度下的两地之间的距离。这本来是西方古典天文学和地理学的精华。阿拉伯天文学吸取了东西方的优秀成果,但其本质是属于西方体系的,阿拉伯人有条件创立地平纬度航法。

 我们且从史实和文献来看。七世纪以后,伊斯兰教兴起,阿拉伯民族开始强大并扩张,陆续占领了从非洲东岸至印度半岛的许多战略和经济要地,控制了环印度洋的远洋贸易圈,充当起东西方远程贩运的中介角色。阿拉伯势力更突进地中海,建立了穆斯林国家,接触到古典天文学和地理学。古典文明重视实证、数理和量化的传统精神,充分体现在天文学和地理学上。古典天文学之集大成者托勒密把地球中心说用很严谨精密的数学方法体系化了,既使整个体系的演绎完全符合数理逻辑,又能相当精确地计算出天体的运动轨迹,以及日食月食等天象,在实用天文学上有很高的水平。托勒密体系的另一个贡献就是把天球和地球联系起来,根据准确的天文观测为地球建立经纬网络体系。用经纬度测量来编制地图,更方便人们把地理坐标和天文坐标联系起来,测出地球表面的位置,并以经纬度定位的方法把他们的地理发现精确地标示出来。公元四世纪以后,西方古典文明中断,进入了科学文化大衰退的“黑暗时代”,古典天文学和地理学的成就以及相关的航海天文技术几乎被完全埋没了。

 由于远洋航海的需要,在西方埋没已久的托勒密体系被阿拉伯人重新挖掘出来。托勒密的希腊文着作被翻译成阿拉伯文,推介给阿拉伯世界。阿拉伯的航海天文主要是从古典天文学和地理学的科学基础上发展起来的。他们的航海天文恪守托勒密体系“把天体和地球联系起来”的科学原则,注重“认识纬度”是阿拉伯航海天文文化的一大显着特色。阿拉伯航海家早已利用仪器来确定各个观测地点的地理纬度,并作了文献记录,“再根据地理纬度绘制地图。这样的地图可以正确地确定各种高度的真正位置、世界各地的岛屿和地区,并且根据这副地图而确定方向”。阿拉伯文的古老藏本已有位于北极星各高度下的港口、海岬的天文和地理对应资料。有些藏本记录的地方郑和船队后来也曾访问过。例如在北极星11度下,从东到西横列有中国(海)的交趾港——孟加拉湾东岸的吉大港——阿拉伯半岛的哈德角(阿曼的东北角)——非洲东岸的达维尔等等。7度下,从东到西横列有中国(海)的占婆——孟加拉湾东岸的那吉拉希角(卽内格赖斯角)——同一海湾西岸的戈达瓦里——印度西吐鲁万海岸的丁得把昔群岛——阿拉伯半岛的萨吉尔山——也门海岸的鲁哈雅——非洲东岸的马萨瓦阿岛等等。5度半下,有马六甲海峡东岸的拉干吉——非洲东岸的摩加迪沙(《郑和航海图》作“木骨都束”)等等。这些东西向横列的地名实际上是处于大致持平的纬度上,记录显示出地名之间的纬度关联。阿拉伯古文献还列出了同一纬度下的两地之间的直线距离。例如在北极星5度下的亚丁(在也门。《郑和航海图》作“阿丹”)——印度半岛马拉巴尔海岸的曼加洛尔(印度的班加罗内)之间的距离是147扎姆(1 扎姆约等于23.851公里)。阿拉伯的古代航海文献把北极星高度、同一高度下的地名和两地之间的距离等参数对应起来表述,明显是为了服务于一种航海天文技术——地平纬度航法。我们无法考知阿拉伯人的地平纬度航法始于何时。十四世纪初(在郑和航行之前大约一百年),葡萄牙人挖空心思地搜求前往东方的航海资料时,就发现了一些手抄古本中有关当时已知世界的城市的地理坐标和地区的经纬度,“其大部分计算的坐标是由一份阿拉伯的清单提供的。不仅非洲和亚洲的城市占很大的比重,而且表中还包括散布于旧大陆的几乎所有的穆斯林的大文化中心或商业中心”。在阿拉伯古文献中还有地平纬度航法的操作指导。例如从第乌(印度西海岸的中部)往马六甲的航行方法:首先是朝南——东南航行,途中要不断测量小熊星座或北极星的高度。船驶至锡兰(斯里兰卡)以南的海面,根据所测星座的提示这里的纬度同马六甲海峡的北入口已大致持平,然后拨转船头,“从这后一个地点出发,再也无拘无束地向东行驶”,直至进入马六甲海峡。因为后一段航路是准东西航向,采用地平纬度航法,就不必再频频测量星座的高度了。

 向达校注《郑和航海图》,“向达序”,中华书局2000年版

 参考(葡)雅依梅·科尔特桑《葡萄牙的发现》第五卷,中国对外翻译出版公司1997年版。

(奥斯曼)西迪· 阿里·赛赖比《海洋》,载(法)费琅编,耿昇等译《阿拉伯波斯突厥人东方文献辑注》(下册),中华书局1989年版。笔者按:《海洋》以突厥文发表于1554年,但据费琅证实此书的内容是译自更古老的阿拉伯文藏卷,惜未披露藏卷的确切年代。

(奥斯曼)西迪·阿里·赛赖比《海洋》,载(法)费琅编,耿昇等译《阿拉伯波斯突厥人东方文献辑注》(下册)。中华书局1989年版。

          另外,从航海天文生成的自然环境看,印度洋可能更适合于天文导航。一个航海民族对航法的选择,除了借鉴学习之外,很大程度上还要受惯航的主航区内地理态势和海洋物理状况的制约。太平洋、印度洋、大西洋三个航区,太平洋的自然条件比较有利于航海,其海洋物理状况至为稳定,西方学者早就说过:“太平洋”对关注安全的航海家来说真是名副其实。中国海是西太平洋的一部分,北起渤海湾头南至加里曼丹岛的岸线大体上是南北走向,沿途有台湾、东沙、海南、中沙、西沙、南沙等大小岛屿五千多个(按:此据旧的统计数字,现在的实际数字当不止此),这是指引船舶最好的陆标。中国海以东还没有形成发达的经济区域,中国海舶向东横航(如东航朝鲜、日本)的机会相对比较少。自古以来中国的通商海道主要是南来北往,以沟通印度洋为主;而且有规律的东南季风和西北季风同南北向的主体航向大致吻合,风向本身也带有罗盘兼动力的作用。在中国海航行没有比使用指示南北衡向的指南针加上参照陆标的导航法更为简便了。指南针发明之后,中国人便专注于指南针术的应用,所以我们看到中国海上的导航资料多为指南针加陆标的“针路”,这其实是在很久远的航海历史中筛选出来的合理航法和经济航线。

    阿拉伯人沟通东西方的国际商贩角色,决定了印度洋的主体航向必然是东西向或偏东西向。印度洋虽然也是处在有规律的东南、西北季风区内,可以利用季风作有规律的远航,但在东来西往中使用南北衡向的指南针导航就明显不便。阿拉伯人必须谋求另一种航法。印度洋航区从中南半岛开始,自东往西环印度洋排列着印度半岛、锡兰岛、阿拉伯半岛、索马里半岛和各个半岛之间的海湾,沿线还有许多伸出海面的岬角,恰好为东西向的横航提供了一块块跳板(参考附图1)。在横渡印度洋的离岸远航中缺少陆标,但东西横向航行却便于利用另一个参照系——纬度,于是印度洋的地理态势使阿拉伯人优选出最适合他们航区的航法——地平纬度航法。控扼马六甲海峡的苏门答腊地区是汉文化、阿拉伯文化、印度文化三大文化板块的汇合之地。早在宋代,中国人同阿拉伯人贸易,要在苏门答腊岛上的三佛齐维修船只和转手货物,那个时候中国人就已经感触到当地的商人别具一格的天文文化素养。“三佛齐最号大国,有文书善算,商人云日月食亦能预知其时,但华人不晓书书(算)尔。”元代马可.波罗的游记没有在中国海航行的航法记录,但他在印度洋的航行则频频报告北极星的高度,很明显是受该航区的航海天文文化的影响。

 在中世纪最后的几百年,指南针传入西欧,在地中海广泛使用,对西欧经济发展和航海事业的进步起了极大的促进作用,欧洲人有精良的罗盘和成熟的指南针术。欧洲人航出地中海自北而南绕行非洲的时候,指南针本来可以大派用场,但是大西洋的海洋物理状况却迫使他们不得不另外设计一种航法。大西洋连接地球南北两极,处在美洲和非洲两大陆板块之间,海域辽阔,有几个气候带,有不同的海流和风系,是地球上海洋物理状况至为恶劣和复杂的海域。沿非洲西岸下行的探航船舶往往被飓风刮回北方,或被海流迫向海岸,遇上浓雾和浮冰。过了赤道以后,南大西洋的海流又会把船推向巴西的海岸。大多数西方学者认为,哥伦布越洋发现美洲很大程度上是得之“幸运”,因为大西洋的物理合力很自然就会把他送往彼岸。最能反映欧洲人导航水平的不是哥伦布的航行,而是绕过非洲的航行。葡萄牙人绕航非洲的探索,在经历许多挫折之后,在十五世纪最后的几十年里终于认识到:在大西洋航区“横向航海比沿着海岸线航海更容易”。于是他们决定采用横向航海卽地平纬度航法:远离非洲海岸行驶,过了赤道以后,因应南大西洋的海流和风系,顺自然之势驶向巴西沿岸,而不是象传统的探航那样沿着非洲海岸由北而南下。把船驶至巴西的拉普拉塔河口附近,这个地点恰好同南非好望角的纬度大致持平,然后拨转船头用地平纬度航法向东直驶好望角。葡萄牙人构建地平纬度航法的理论和技术基础,历时近百年。随着古典文明的“复兴”,葡萄牙人意识到要建立自己的航海天文文化,除了必须重新“发现”托勒密体系的原则和方法,还要掌握各地的纬度和距离——地平纬度航法的重要资料。葡国皇室和航海家发现这一切知识都早已掌握在阿拉伯人手中,他们拿过来加以改造和发展,并作了这样的总结:“阿拉伯人给我们留下了最基本的要素,经过综合和完善,这些要素指引着葡萄牙人去完成发现的事业和构成自己的航海艺术。”

 (葡)雅依梅·科尔特桑《葡萄牙的发现》第五卷第二章“葡萄牙航海科学的起源”。中国对外翻译出版公司,1997年版。

 (奥斯曼)西迪·阿里·赛赖比《海洋》,载(法)费琅编,耿昇等译《阿拉伯波斯突厥人东方文献辑注》(下册)。中华书局1989年版。

 (宋)朱彧《萍州可谈》卷二。

  分按《马可.波罗游记》中国文史出版社1998年版第236、237、260、261、262、263等页。


笔者综前所述,有这样的结论:阿拉伯人选择的航法是文化传承、经济环境和地理态势的天作之合。无可置疑是他们创立了地平纬度航法并把它贡献给世界。

二、东西方航海天文的比较与评价

 在古代技术条件下,每种航法的生成都离不开航区特定的自然环境(当然还有文化传承),难以比较孰优孰劣。航区的地理和海洋物理特性,也并非导航技术分野的绝对疆界。阿拉伯人到中国来喜乘中国船,以其安全快捷;中国人在印度洋的远航则袭用阿拉伯人的航法,以其便利适用。这门技术虽则不是中国的“国粹”,但它曾被中国人发扬光大。明代中国“牵星术”已有民族化的特色和技术创新,在世界上有过建树。“牵星术”中的导航星体均是中国人习惯使用的且是中国人命名的,《郑和航海图》中记载星名18个,《顺风相送》记载星名11个,《指南正法》记载星名12个。在牵星过洋中,常多星并用,或配合指南针的“针路”使用。远洋航行的精确定位本来要有经度和纬度组成的地理坐标,但在古代确定经度是一个十分棘手的技术难题,因为经度的确定是同时间相关,世界上有了精确的计时器,才能解决这个难题,那是在郑和航海的三百年之后。郑和时代的天文导航只有纬度一个技术参数,在不等纬度的航线行进,为了提高准确度,仍要借助其他参照物(如陆标、海相等)。远洋航海缺少参照物,“牵星术”双星并用或多星并用,可以取得多条天文船位线,组成坐标,大大提高船舶定位精度;“牵星术”同指南针的配合使用,其原理和作用与多星导航相类。在当时世界上,只有中国的航海家兼通天文导航术和指南针导航术。

 为了说明明代“牵星”导航技术对世界的贡献,笔者还可举出另一个事实:

 赤道是南北半球的分界线,也是天文分界线。北半球的人越过赤道将会见到星空是另一番景象。北半球的航海家在南半球看到的是完全陌生和不晓得如何利用的天象。托勒密体系提供的地理知识对赤道以南的描述很模糊,认为那是不适宜人类航进和居住的“黑暗之海”。阿拉伯航海资料则把赤道以南的非洲称为“蒙昧人居住的地方”。葡萄牙人沿非洲海岸南下时,曾经为南半球航区的天文导航大伤脑筋,他们先是利用南半球的星座——南十字座作为导航星体,但因为大西洋气象条件恶劣,常有浓雾,星空能见度差,后来就改用测太阳中天高度来定南半球的纬度,并认定这一难题的解决是“一场文化和技术领域的真正的革命”的组成部分。

 参考(葡)雅依梅·科尔特桑《葡萄牙的发现》第一卷第2章“世界性的葡萄牙航海文化的形成”、第五卷第2章“葡萄牙航海科学的起源”、第3章“三桅帆船和根据地平纬度航行”。中国对外翻译出版公司1997年版 。

 参考刘南威《郑和航海图中的星名考释》,载刘南威主编《中国古代航海天文》,科普出版社广州分社1989年版。

 见向达校注《顺风相送》“古里往忽鲁漠斯”等释文。中华书局2000年版。

 中国人对南半球的探索比欧洲人早得多。1874年澳洲植民当局在达尔文港(在澳洲北部。见附图1) 进行开路工程。在距离海边不远的工地遇上一巨大的榕树,挖开数尺厚的泥土,发现一尊神像紧紧地楔在根群之间,看来已经历时久远了。有人认为这神像是十四世纪甚至更早些时期的遗物。澳大利亚学者则设想这神像可能是郑和分遣船队带来的;这榕树并非澳洲的原生树种,也是航海人从亚洲带入的,从而提出是否中国人首先发现了澳洲的疑问。

 笔者认为这事实本身可能具有更深层的意义:榕树和神像配置其实是历史上华南地方习见的一种文化现象。明代“粤中立社,多置一石,意为神之所栖,或依巨木奉祀”。广东的这种神崇拜现象称为“靠树为坛”,树下放一石称为“社坛”(至今广东农村尚俗称之为“社公”、“伯公”),乃“村民祷赛之所”;亦有在树下配以神像者,用的树种多是华南常见的粗生快长的榕树、木棉树之类。笔者连同外国学者多年在广东农村从事历史和文化人类学考察,发现“靠树为坛”其实同聚落的设置大有关系,现在广东尚多见靠树的社坛或神像同乡村聚落相配置的遗迹。中国人刻意把榕树和神像带入澳洲,两物相连历时久远,可能是建立了聚落(至少是有立足此地的打算)。很可惜当年澳大利亚的发掘不是一次科学的考古发掘,无从得见当时中国人在当地活动的其他文化遗存,也未能判断遗物和遗址的年代。其实中国人航进南半球还可以追溯到更早。据郑和的随员巩珍着《西洋番国志》及明代的其他文献记载,在赤道以南的爪哇已有广东人为首领建立的“新村”(印度尼西亚爪哇岛东南的泗水)。比这个纬度更南的是岛国帝汶。早在宋元之际中国人对南半球的探索已到帝汶,明代帝汶则正式列入中国人的航线。澳大利亚学者推测中国人可能是从帝汶南航进入达尔文港。达尔文港大约在南纬12度,当时还没有哪一国的航海家的探索能南进到这一纬度。诚如澳大利亚学者所说:这样的远征“将中国人对世界的认识扩大到前所未有的地区。”我们不能确知当时中国人在南半球的航进是否采用航海天文导航,但从中国人早已在赤道以南的爪哇、帝汶等地建立聚落和社区以及有中国人、阿拉伯人的航海活动的历史事实推断,中国的航海家肯定早已认识了南半球的星空并且确定了某些导航星体。《顺风相送》、《指南正法》等文献中就有灯笼骨星等南半天球的导航星体的记载。另据现代中国天文学家的调查发现,在纬度较低的海南岛、阳江等地的渔民,能因应其航行区域纬度比较低、离赤道较近的特点,选择南十字星座作为导航星体,这种航海天文技术同明代的“牵星术”亦有一定的传承关系。欧洲人对南半球的探索要晚得多,从他们公认的十七世纪初首次“发现”澳洲到十八世纪末有第一批移民落脚,几乎经历了两个世纪。期间葡萄牙、西班牙、荷兰、英国对所谓澳洲的“发现权”争吵不休。由此可见,中国人早已涉足或部分涉足了后来被葡萄牙人津津乐道的那场发生在南半球的天文导航“革命”。

   参考(葡)雅依梅·科尔特桑《葡萄牙的发现》第二卷第2章“地图绘制的基础”,中国对外翻译出版公司1997年版。

 (澳大利亚)c . p菲茨杰拉德《是中国人发现了澳洲吗?》。载《中外关系史译丛》第三辑,上海译文出版社1987年版。

 (明)王临亨《粤剑编》,中华书局1987年版。

 (清)张渠《粤东闻见录》卷上“杂神”,卷下“榕”。广东高等教育出版社1990年版。

  参考《华中南デルタ农村实地调查报告书》华南デルタ(珠江三角洲)的部分。日本大阪大学文学部纪要34卷,平成6年(1994)。

 “帝汶”《宋史》勃泥国传作“底门”。元陈大震《南海志》卷七作“地漫”。(明)张燮《东西洋考》卷九“西洋针路”条下作“池闷”。

 刘南威《我国民间的航海天文》。载刘南威主编《中国古代航海天文》,科普出版社广州分社1989年版。

 在十五世纪的最后几年,葡萄牙航海家达伽玛终于绕过好望角,到达非洲东岸的蒙巴萨、马林迪(也就是郑和船队在七十多年前访问过的“慢八撒”和“麻林地”,均在今肯尼亚。),由阿拉伯航海家马吉德领航,横渡印度洋抵达印度的卡利卡特——郑和船队曾经访问过的“古里”。葡萄牙人进入印度洋后,呈现在他们眼前的是“一个庞大的贸易体系”和“一个完整的交通网”。阿拉伯人和中国人早就在那里做好了“他们(葡人)不得不在大西洋做的事情”——构建航海天文。他们不得不承认:葡萄牙人“其实在印度洋那里并没有发现什么”。在中国海的航行,他们乘坐中国的商船,利用中国人的航海图、驾驶员和导航员。他们也承认是中国人的地理知识“为葡萄牙人指明由海湾、内海和群岛构成的巨大迷宫中的道路”,如果没有中国人的技术,他们不可能在东进的十多年中就完成了亚洲海域的航行,一直进抵“繁华贸易区的前沿”——广州。由此可见,即使在郑和的壮举突然降下帷幕七八十年之后,中国人的包括航海天文在内的整个导航技术仍有发展,且令“发现者”惊服。但是,其发展显然已经是一种潜藏于民间的行进了。

 有专家认为诸如郑和等远洋航海及其相关的导航技术,有“突发性”且“不连续”,没有最终形成天文导航体系。已有不少专家探讨过个中原因,比较集中的意见是: 郑和航海是政府主导下的行动,骤兴骤废皆取决于统治集团的意向;中国人只有地平观念,没有地圆观念,不会触发起对地球的探索;中国的海洋文化有很浓厚的“农业性”,多在沿海农业经济区之间交往,很少作须要天文导航的远航等等。笔者认为专家们都言之成理,个中确实有诸多因素在联合起作用。 笔者也想敲边鼓讲几句。由于中国航海天文研究颇受文献资料所限,笔者所陈未敢言必,只是提出来就正于专家。

 笔者认为“突发性”恰好也证明了另一个事实:“牵星术”的突然兴起,固然同政府主导有关,天文导航的技术资料可以通过政府行为直接从阿拉伯人那里引进,但它能在二三十年间就发展成具有一定民族特色的成熟的导航技术,必定是中国人原本就有比较深厚的天文导航技术底蕴。随同郑和远航的军民最多的一次几达三万人,其中的技术骨干如“驾船民梢”、“火长”、“船师”等皆自闽、粤、浙诸省征发,并有“针经”、“图式”领执。如果加上七次远航替换的人数,整个技术队伍肯定更加庞大。说明中国民间原来在航海天文方面就有着充足的技术、智力和骨干资源,只要政府开放和组织,就会在短期内整合为一股强大的力量,形成成熟的技术。郑和航海终结之后,其技术底蕴仍继续潜藏于民间,只不过是以另一种模式发展。此待下文再述。

 至于东西方天文文化的差异,例如是地平观还是地圆观,是地心说还是日心说之类,笔者认为在古代实用天文学的领域内,只是研究天体在天球上(或天幕上)的“视运动”,是一种“眼见为实”的学问,而当时航海天文的主要技术参数还只是地理纬度,不必涉及天体(包括地球)的本质和它们之间的物理关系(这是西方近代天文学才涉入的领域)。当时天文学文化的差异,不会导致中国的航海天文落后于西方,且事实证明东西方之间在天文文化及天文导航等相关的实用技术方面的交流一直没有间断。阿拉伯人为了承担其世界角色就挖掘古典天文文化,中国人为了横渡印度洋就向阿拉伯人学习,西方人要寻求“发现”就必须利用阿拉伯人和中国人的成果。如果中国人要“殖民”的话,其环航技术也绝不成问题(这是西方学者曾经说过的话)。航海天文虽然是植根于天文科学,但其发展水平之高低则是受制于社会环境。即以西欧而论,古典文明的摇篮地中海是相对狭窄的内陆海,航区商业规模小,航程短,航海天文发展空间很有限,托勒密体系虽然对航海天文的创立有着明显的优势,当时它所蕴含的科学能量并没有在远洋航海事业上完全释放出来,因为古典时代的西方社会还没有能力完全消化利用这些科学成果,那个时代没有人会异想天开地去谋求什么“发现”。在中世纪,西欧人的天文知识几乎退回到“地平说”的水平,基督教徒要通过犹太人或阿拉伯人去了解地中海以外的世界。托勒密体系被埋没了,它只是为未来“欧洲人对世界进行勘探做好了准备”。到十五世纪西欧社会终于打开了接纳它的大门,葡萄牙人为托勒密体系在大西洋找到了比地中海航海氛围广阔得多的演绎空间。

 参考(葡)雅依梅·科尔特桑《葡萄牙的发现》第五卷第一章,中国对外翻译出版公司1997年版。

 参考宋正海等《中西远洋航行的比较研究》,载《科学技术与辩证法》1992年6月第9卷第3期。  宋正海等《试论中国古代海洋文化及其农业性》,载《自然科学史研究》第10卷第4期(1991)。

 向达校注(明)巩珍《西洋番国志》“自序”,中华书局2000年版。

  众所周知,葡萄牙的“发现”是封建贵族与资本主义新贵的联合扩张,从国王到普通平民的各阶级、各阶层都先后积极参与。运用国家权力来从事海外贸易和航海远征成了当时葡萄牙社会政治的基础,航海天文的生成和发展处在十分有利的社会环境中。为了帮助海员在陌生的大西洋海域中航行,从“航海家亨利王子”时代起就由天文学家和技术人员建立了航海学校,讲授天文学原理和航海天文仪器的使用方法,使海员的传统经验上升到理论和科学操作的水平。

 葡萄牙人为了保住远洋航海的垄断地位,最初还把探索航海天文取得的数据资料及各项成果列为“国家秘密财富”,用极其严酷的手段来惩治泄密的人。但是,随着葡萄牙人探航获取高额利润的逐渐披露,西欧各国也争先恐后探索前往东方的新航路和新航法,航海天文在欧洲成了大热门,天文知识被纳入学校教材,天文教育同航海结合,成为大学开设的课程,相关知识的普及和传播,使各航海国家的航海天文成为本土“民族文化的一部分”。德国没有参与“发现”的远航,但也开展航海天文的研究,并向葡萄牙提供他们改进的天体高度测量仪和地理纬度表。航海天文与天文科学和地理学、海洋物理、绘图学、仪器制造等其他学科形成相互促进的关系。十六、十七世纪间,丹麦天文学家第谷进行了大量的天体方位测量,他最初的观测是用当时航海家惯用的手携式仪器,可能就是西欧人历史上惯用的铜制的星盘(见附图2)。第谷为了提高观测精度,对仪器进行了改革,增大仪器的直径以容纳更精确的刻度,并把仪器固定在可以向任何方向旋转的底座上,还装置了可以精确定位的瞄准器。第谷借助这些仪器作了异常精确的观测,并对以往的天文数据重新进行计算和核准,在传统的实用天文学的基础上发展了精密天文学。经过改良的天文仪器也装备到远洋航海中。万历年间,中国人看见“红毛番”(荷兰人)东来的船上装有“铜盘大径数尺,译言‘照海镜’,识此可海上不迷”。可见当时大型的(直径越大精度越高)固定式的航海天文仪器装置已经代替了手携式的精度较差的星盘。德国天文学家开普勒在第谷研究成果的基础上,通过观测和精密运算发现了行星运动规律,他编制出更加精确的星表一直用于指导远洋航海的天文定位。西方近代自然科学的革命是从天文学开始的,而这场革命同航海天文的推动很有关系。

 到十七世纪,西方航海天文已经发展为可以通过科学途径传播的、可以实证和精确量化的“国际科学”,科学破解了航海天文的所有秘密。葡萄牙靠秘密手段和航海学校培养出来的“无与伦比、谙练作战艺术和航海艺术的指挥员”,在欧洲其他国家也能脱颖而出,并且能够独立开辟航线,络绎东进,形成一股东方国家无法抵御的力量。笔者试举一例说明当时西方航海天文科学所造成的爆发性能量:

 在西欧诸国中,荷兰的远洋航海起步较晚,而且同葡萄牙、西班牙处于敌对状态;航海技术先进的葡、西两国一直对荷兰进行技术封锁。但是,荷兰借着十六、十七世纪间欧洲航海天文科学化的形势,充分吸收和利用了科学成果,用科学方法培育航海人才。荷兰在1597年独立开辟了绕过好望角直航巴达维亚(印度尼西亚的雅加达)的航线。这是当时在赤道以南横航印度洋的最长的航线(见附图1)。该航线回避开敌对国葡萄牙和西班牙环印度洋的据点,从首航次年的159816013年内,已有65艘荷兰船组成不下14个船队,从荷兰航行到东印度群岛,并于1602年成立了荷兰东印度公司。1618年荷兰船长威 . .邦特库启航前往巴达维亚。他年仅30出头,在该航线上是处女航,完全没有航线经验。他的船航过毛里求斯不久就发生意外沉没,他和船员乘小舢舨逃生,在没有罗盘、海图、航海天文仪器的情况下继续航行,他唯一可依靠的就是从航海教育得来的科学知识。他知道出事地点是在南纬五度半,这纬度同巽他海峡(巴达维亚所在地)的纬度已大致持平。他以星座来定航向,用木头制造仪器来测量太阳高度,还凭记忆画了一张海图,保持东航向和纬度(地平纬度航法),终于安全到达巴达维亚,完成了当时最长航线的远航。此后他的船队一直游弋在中国的澎湖列岛和闽、粤、浙一带的沿海。他所在的船队只有十余艘船,竟能沿途同中国守军周旋,劫掠中国船六百余艘。我们不难从中掂量出西人冒险活动背后的科学实力。在十五至十七世纪欧洲社会环境涵育下的航海天文文化,具有顺应新的历史动力推导、上下一致的民族化、从经验定性到科学定量、各个科学领域的革新和齐头并进等显着特征。

 (美)丹尼尔·J.布尔斯廷《发现者——人类探索世界和自我的历史》第二卷“陆地与海洋”,上海译文出版社1995年版。

  参考(葡)雅依梅·科尔特桑《葡萄牙的发现》之第六卷“葡萄牙的发现对人类的影响 ”,中国对外翻译出版公司1997年版。

 (明)张燮《东西洋考》卷六“红毛番”条,中华书局1981年版。

 古代中国的天文学有着举世触目的辉煌成果,但我们很少见到这些成果对航海天文有多大的直接促进;我们也没有发现中国的航海天文对天文科学有过什么推动;中国的正统官书对航海天文不予记录,它只是在极其有限的古文献上留下了若干蛛丝马迹。天文是中国封建国家垄断的正统学术,皇帝便是代天行权的“天子”。由于天象被认为同“国运”攸关,民间“私议天文”是弥天大罪。古代中国以农立国,制定历法也是朝廷的专利。历代封建皇朝只是突出发展了实用天文学中的“占星”和“授时”两项服务。到明代,封建专制统治的强化更延伸到了天文历法这样的领域。明人沈德符云:“国初学天文有厉禁,习历者遣戍,造历者殊死。”到了明孝宗,才弛其禁,且下令征集山林隐逸能通历学者,但已人尽才空,“卒无应者”了。明末历法误差积累已经到了“日食不应”,“月食误推”的地步,钦天监也“刻漏尘封”,“星台断迹”,官方天文学衰败不堪,已无法同西洋天文学一角度高下。至于实用天文学的“定向”和“定位”技术,则由于封建政府的赋役制度立意把人民钉死在土地上,严格禁止人民在土地上移动和游离,官方天文学绝不会提供此类“服务”。但刺激这类技术生成和发展的社会因素始终存在着,中国在漫长的封建社会中,中国海和印度洋的远洋贸易除了战争和动乱间有中断外,一直是在持续发展中,民间的航海天文同政府专断的天文学分道扬镳,自行发展。“牵星术”中所载星名几乎全部取自民间,同政府的天文文献的星名极少相类,以致当代的自然科学家为了“牵星术”中的星名考释而大费心力。明代民间的航海天文在某些观测技术上甚至比之官方更胜一筹。例如对北极星的选择,《郑和航海图》中牵星所用的北极星是勾陈一星(即我们现在所指的北极星),它偏离北极约二度半。但《明史》“天文志”中的北极星是天枢星,它偏离北极约三度半。换言之是“牵星术”观测北极星要比官方的准确。直至明末清初,官方才把北极星改为勾陈一。

 有学者指出古代中国的海洋文化有很浓厚的“农业”性,妨碍了航海天文的发展。笔者认为这个新观点提出很好,值得深入探讨。笔者建议在相关的研究中要注意中国海洋经济发展的阶段性变化。宋元以前,中国远洋贸易商品中仍以犀、象、香、贝、丝绸等奢侈消费品为主,对以“农业性”为特征的自然经济触动不大,海洋政策尚见宽松。十五世纪以来,发生在西欧社会的某些新因素也或多或少地出现在中国,但受到的助力和阻力则大不相同。明代江、浙、闽、粤等沿海数省以海洋贸易为导向,率先进入手工业和农业的商业化过程,以出口为目的的生产以及贸易,又导致了海洋的进一步经济化。大利所在,华南民间普遍“通番走海”,农民甚至“弃耒耜而从之”。海洋经济化对“农业性”的自然经济是一种最强的融蚀剂,直接动摇了传统社会的根基。明政府实施“禁海”,一禁就是二百年,但不能遏止社会发展的要求,民间海外贸易仍以“走私”和“海盗”的方式进行。这样的社会环境也就注定航海天文只能在民间潜行发展。在此氛围之下,民间只能突出发展航海天文技术的某些方面,例如隐蔽性好,自主性强,不受政治等人为因素干扰,设备简陋,传播途径简单等等特性。

      参考《荷兰》威·伊·邦特库着 姚楠译《东印度航海记 》,中华书局1982年版。

    (明)沈德符《万历野获编》卷12“历学”条,中华书局1959年版。

     参考方豪《中西交通史》第一章第一节“明末钦天监改用西法与历局的创设”,台湾华岗出版有限公司,1953年版。

     刘南威《我国民间的航海天文》。载刘南威主编《中国古代航海天文》,科普出版社广州分社1989年版。

     刘南威《〈郑和航海图〉与牵星术》,刊刘南威主编《中国古代航海天文》,科普出版社广州分社1989年版。



 十六、十七世纪间,西方科学发展的“主要特征之一在于使用科学仪器”,而西方科学仪器的改良、创造和发明首先是在天文学和航海天文领域内展开的。中国的天文仪器在世界科技史上有很高的地位,向为世所公认。但那是宫墙之内的国家“重器”,除了钦天监的官员之外,其他人不得染指。人们很难了解古代中国使用过什么航海天文仪器。有关中国古代航海天文仪器的文献记录,我们只能找到明李诩《戒庵老人漫笔》卷一“周髀算尺”这一条孤立的资料。该条载称中国民间有人收藏一套“牵星板”。据专家研究“牵星板”其实是阿拉伯人的航海天文仪器“卡迈勒”kamal“牵星板”是一套有刻度的木板,木板的下缘或中心穿一根绳子(见附图2。该件的绳子是从板的中心穿出的)。使用时一手持木板垂直平伸,木板的下缘同海平线相切;另一手拉直绳子固定木板和眼睛之间的距离,瞄准所测量的星体,直接读出所测星体在木板上的刻度,即可测知船舶所在的地理纬度。但是,在“周髀算尺”条下并没有提及中国人的“牵星板”上有绳子。有专家认为是中国人取消了绳子,以个人的臂长代替绳长,是“中国海员引进阿拉伯牵星板后,在航海实践中结合自己的传统观测手法对之进行改革与简化的产物。”但笔者认为:与其说这种“改革”与“简化”值得称许,不如说它是无奈的哀鸣,因为它其实是反映了中国航海天文发展的悲剧性趋向。绳长是一个定值,有利于仪器的标准化和定量化;而臂长则是因人而异的变量,使用无绳的“牵星板”虽然简陋,但却要依赖使用者个人的经验来校正误差,这种“牵星板”必然退化为某个人专用的工具,不能进化为通用的航海天文仪器,难以在航海天文中推广普及。即使是这种简陋如斯的工具,可能也只是在郑和航海的“牵星术”中露了一下头角,此后在中国的航海事业上就销声匿迹了(至少在文献上看来是这样)。实际上中国民间航海天文强调的只是经验,因而航海的人要熟悉一条经验航路必须经历相当长的时间,往往要“童而习之,至老不休”。笔者在阳江实地调查,一些七八十岁的老船工说,以往行船的人七八岁时就要随长者出海,经年累月地习惯观天象,以备指南针失效或迷航时有自救的本领。他们反映的虽则是清代民国间的情况,但从中亦可窥见古代中国人学习航海天文的一斑。狭隘的航海经验只能用于惯熟的航道,形成区域性技术,不能推动航海天文技术的标准化和实现精确的科学定量。科学家调查发现,在中国江、浙、闽、粤、琼等数省,民间遗存着各式各样的航海天文技术,全以口头形式或个人笔记保存,其传承亦可追溯到明代。明代以来航海天文的这种发展模式,也酿成了中国航海天文文化的若干特征:同国家“正统”天文学分离、民间私相受授、口耳相传、专注于个人实践和亲身体验、只服务于某些群体和航区,难以形成科学的天文导航体系。

  明代“禁海”的二百年,恰是世界历史转折的关键时期。到了明中叶隆庆元年,明政府在公私交困,内外交迫的形势下宣布“开海”,民间航海贸易合法化,但其时整个海洋格局都已发生了剧变。葡萄牙人盘踞马六甲,封锁了中国海出印度洋的通道;进占澳门,接手了部分转口贸易。至万历年间,由于葡萄牙人在马六甲“迎击”过往的商船,中国船队在印度洋已经“波路断绝”。中国的航海天文最终失去了它演绎的广阔空间,它只能停留在传统经验技术的水平上,不能上升为科学。经验固然可以言传身受,但它不能科学量化、标准化和规范化,也就不能用于航海的普及教育。中国的航海教育要延误至清末洋务运动以后才从西方引进。

       参考叶显恩《移民与珠江三角洲海洋经济化》,刊台湾“中央研究院”人文社会科学研究所《中国海洋发展史论文集》第八辑。

     (英)亚·沃尔特《十六、十七世纪科学、技术和哲学史 》(上册)“科学仪器”,上海商务印书馆1991年版。

      严敦杰《牵星术——我国明代航海天文知识一瞥》,刊《科学史集刊》1966年第9期。

      孙光圻《试论郑和牵星术中的阿拉伯天文航海因素》,载南京郑和研究会《郑和研究》1992年14辑。

     (明)严从简《殊域周咨录》卷四,中华书局1993年版。

      刘南威《我国民间的航海天文》。载刘南威主编《中国古代航海天文》,科普出版社广州分社1989年版。

  笔者认为,十五至十七世纪东西方航海天文的交会,中方衰败的终极原因并非在技术的层面上,而是另有其深刻的社会原因。正是这些原因把中国底气很足的航海天文逼向一条狭窄的小胡同,本来“中国人有充分的技术、智力和资源,足以成为发现者,但却使自己注定成为被发现者”。

  39、(明)张燮《东西洋考》卷四“麻六甲”条,中华书局1981年版。

  40、(美)丹尼尔?J.布尔斯廷《发现者——人类探索世界和自我的历史》第二卷“一个无所求的帝国”,上海译文出版社1995年版。