第4章 地图

人类学会寻找自己的道路

我们已经习惯了地图，以至于几乎无法想象那段没有地图的时期该怎么办。那时的人们根本不知道要尽最大的可能来依据地图出行，就像我们现在根本不知道要靠数学公式来测量宇宙一样。

古巴比伦人都是优秀的几何学家，他们曾对整个巴比伦王国的疆域进行了一次实地勘测（勘测的时间是公元前3800年，也就是摩西诞生前2400年）。在给我们留下的一些陶版上，绘有巴比伦王国疆域的大致轮廓图，但以我们现在的眼光来看，这些很难算得上是现代意义上的地图。埃及统治者为了从辛勤劳动的平民身上榨取每一分血汗钱，也曾勘测他们的王国。这些勘测图表明，埃及人已经掌握了大量的数学知识，足以担任这项困难的工作。然而到目前为止，在埃及王室的陵墓里，还没有发现任何具有现代意义的地图。

希腊人是古时候世界上最有好奇心、最有求知欲的人。他们曾撰写大量的有关地理学的著作，但我们对他们在地图方面的研究一无所知。许多古希腊繁荣的商业中心都出现过刻在铜牌上的航线图，用于标示商人们从东地中海到其他地方的最佳路线。但这样的铜牌至今仍没有被发现，我们也就不知道它们是什么样的。亚历山大大帝征服过的领土面积非常广阔，超过在他之前的任何人，当然，后来很多人也都做到了。他肯定具有某种“地理意识”，因为他手下有一批具有特殊才能的人——专业的“步测者”。他们行进在军队的最前面，不断准确地报告马其顿人不知疲倦地寻找印度黄金的路线和距离。但是，在我们看来，常规的地图并不是一段遗迹，也不是一块残片，更不是一条线。

罗马人为了掠夺财物（他们是组织完善的“系统掠夺者”，其强盗行为拉开了近代欧洲殖民统治的帷幕），打到哪里，就住在哪里，把路修到哪里，把税征到哪里，杀戮到哪里，把神庙和游泳池的废墟留在哪里；他们好像并不需要一张真正的地图就能够统治一个庞大帝国。罗马的作家和演说家的确经常谈到他们的地图，而且还言之凿凿地保证这些地图十分精确、非常可靠。然而，唯一保留下来的一张罗马地图（假如我们不算公元2世纪那张既小且没有什么价值的古罗马规划图的话）看起来非常简单、粗糙，因此，对于现代人来说，除了把它当作古董收藏起来外，就再也没有什么实际价值了。

历史学家都知道一幅著名的以康拉德·坡廷格尔命名的坡廷格尔古地图。坡廷格尔是奥格斯堡市一个小镇的公务员，是第一个想到利用约翰·古腾堡新发明的印刷机来大量印刷这幅古罗马地图的人。但不幸的是，坡廷格尔没有可用来印刷的地图原件。他使用的底稿是13世纪的复制品，而这个复制品的底稿是一张3世纪的地图。然而在这1000年里，地图上很多重要的细节都被老鼠和蛀虫毁坏了。

即便如此，这幅古罗马地图的大致轮廓无疑与原件是一样的。假如3世纪的这幅地图是罗马人最杰出的绘制水平的话，那么他们真的还有好多需要学习的知识呢！现在，我把这幅地图画给你看看，让你来评判一番。经过长时间耐心的观察和研究，你会发现罗马地理学家的水平有些低。然而，一位要去进军英格兰或黑海的罗马将军最好的路线指南就是这幅像意大利面条的“世界”地图。从这点来看，你就会明白，我们如今取得了多么巨大的进步。

至于中世纪的地图，我们完全可以不置一词地忽视它们。教会不赞成一切“无用的科学探索”。通往天堂的道路比莱茵河河口到多瑙河河口间的捷径要重要得多，于是，地图沦落为可笑的图画，上面画满了无头的怪兽（这个荒诞的形象来源于经常把头缩到毛皮大衣里的可怜的爱斯基摩人）、打响鼻的独角兽、喷水的鲸鱼、鹰头马身翼兽、海妖、美人鱼、半狮半鹫的怪兽，以及一切因恐惧和迷信所想象出来的怪物。耶路撒冷理所当然地成了世界的中心，印度和西班牙则位于无人能到达的世界尽头，苏格兰变成了一个孤岛，巴别塔是整个巴黎的10倍大。

比起那些中世纪绘图者绘制的作品，波利尼西亚人的编织地图（它们看起来非常像幼儿园里的孩子作品，但它们非常精确、实用）确实堪称航海家天才的杰作。我们暂且不提同时代阿拉伯人和中国人创造的成果，因为他们被当作可恨的异教徒而排除在外了。直到15世纪末，航海学最终发展为一门科学后，地图的绘制才有了实质性的进步。

那时，土耳其人占领了连接欧洲和亚洲的桥头堡，欧洲通往东方的陆路交通被切断很长时间了，于是，找到一条通往印度的海上通道一下子变得非常迫切。这意味着以前那种寻找离自己最近的陆上教堂尖顶，或者辨别沿岸狗叫声的航行方式彻底结束了。人们必须学会在几个星期只能看见碧海蓝天的海洋中寻找航行的方向，而正是这种需要，促进了当时航海技术的巨大进步。

古埃及人最远到达了希腊的克里特岛。他们造访这个大岛的旅程，看起来更像是一次被风吹离了航道后的偶遇，而不像是一次计划周详的航海探险。虽然腓尼基人和古希腊人也曾做过几件惊天动地的大事，他们甚至冒险航行到刚果河和锡利群岛，但他们的内心仍然自认为是“教堂尖顶水手”。尽管如此，他们在航行时还是尽可能沿着海岸线前行，到了夜晚，就把船拉上岸，免得被风吹到远海。至于中世纪的商人，他们的固定航线是去地中海、北海或波罗的海，而且绝对不会让远山在视线里消失几天。

假如这些商人发现自己在大海中迷失方向，那么他们唯一能做的就是寻找到最近的陆地。正因为这样，他们总是会带上几只鸽子。他们知道，这些鸽子可以找到最短的路线飞到最近的陆地上。当他们不知道应该朝哪个方向航行时，他们就会放出一只鸽子，观察它飞行的路线。然后他们就朝着鸽子飞行的大致方向航行，直到看到山顶，找到最近的港口停下来，以便打听自己身处何方。

当然，在中世纪，即便是普通人也要比我们现在的人更熟悉星座。那时的人之所以会这样，是因为他缺乏各种各样的信息，而今天的我们有印刷出来的年历和日历。因此，那时更聪明的船长可以通过研究星星，根据北极星或者其他星座来确定自己的航线。然而北方经常会遇到多云的天气，这时星星就帮不上什么忙了。假如13世纪初那项外国的发明没有传入欧洲的话，那么欧洲的航海业会继续一种代价高昂而又痛苦不堪、既靠上帝又靠猜测（大部分是后者）的旅程。然而，迄今为止，指南针的起源和历史仍然是一个难解之谜。当然，我在这里告诉你们的是一种猜测，不是正统的知识。

成吉思汗——一个蒙古人，在13世纪初统治了迄今为止疆域最大的帝国（从黄海到波罗的海，直到1480年还维持着对俄罗斯的统治）。当跨越亚洲中部的茫茫沙漠去征服欧洲时，他似乎带了一种类似指南针的东西。但我们还很难断定，是不是地中海的水手最先应用这种被教会称为“撒旦亵渎上帝的发明”。此后，地中海的水手正是在指南针的指引下起航闯荡世界的。

但凡这类具有世界意义的重大发明，其来源似乎都有些模糊不清。从雅法或法马古斯塔回来的某个人也许会带回来一个指南针，但他的指南针是从波斯商人那里买的，而波斯商人告诉他，这个指南针是自己从某个刚从印度回来的人那里买的。这些传言很快就从港口的啤酒屋传出去。其他人都想争相看看这个据说被撒旦施了魔法的巧妙的小指针。不论你身处何方，这个小指针都会告诉你哪个方向是北。当然，他们并不相信这是真的，但不管怎么样，他们都托朋友下次从东方回来时也给自己带一个指南针回来。他们提前把买指南针的钱交给这个人，6个月后，这些人都拥有了自己的指南针。撒旦的魔法真有用啊！从此，人人都必备一个指南针。大马士革和士麦那的商人接到了更多加急购买指南针的订单。于是，威尼斯和热亚拉的仪器制造商开始制造指南针。仿佛一夜之间，欧洲的各个角落都能听到谈论指南针的声音。没过几年，这个带有玻璃盖的金属盒就成了人们习以为常的物件，以至于人们都觉得指南针的存在是理所当然的，根本没有必要给它著书立说。

关于指南针的由来，我们就说到这里，就让它继续戴着神秘的面纱吧。然而就指南针本身来说，自从威尼斯商人在这个灵敏的小针的指导下，经直布罗陀海峡到达尼罗河三角洲以来，我们对指南针的认识也有了很大的进步。比如，我们发现，指南针的指针除了在地球上少数几个地方指向正北外，在其他地方，指针有时稍微偏东，有时稍微偏西——这种差别用专业术语来说就叫“磁差”。这是因为南北磁极与地球的南北极并不重合，而是相距几百英里。北磁极位于加拿大北部的布西亚半岛，1831年，詹姆斯·罗斯爵士首先确定了北磁极的位置；而南磁极位于南纬73°、东经156°的交点上。

如此一来，对于一个船长来说，仅有指南针是远远不够的。他还需要有能够显示指南针在世界各地不同磁差的航海地图。这就涉及航海学了，但这本书并不是航海手册。航海学是一门非常高深、复杂的科学，不是三言两语就可以讲明白的。就目前本书的目的而言，你只需记住以下内容就可以了：指南针是在13或14世纪传入欧洲的，在促进航海成为一门可靠科学的过程中起到了很大的作用，智力平常的普通人在航海过程中终于可以摆脱侥幸地猜测和力不从心地复杂计算了。

而这仅仅是一个开始。

现在，人们可以轻而易举地判断在航行时自己的航向是北、北偏东、北偏东北、东北偏北、东北、东北偏东，或是指南针所指示的32个“大概方向”中的任意一个。而中世纪的船长还要依靠另外两种工具来辨别自己在茫茫大海中所处的方位。

第一种工具是测深绳。测深绳的历史差不多与船一样久远，利用它可以测出大海任意一点的深度。假如一个船长有一幅标有不同海深的航海图，并按照航海图的指示慢慢前行的话，那么他可以根据测深绳测量出附近海域的情况，以确定自己的方位。

另一种工具是测速仪。最原始的测速仪是一小块木头，把它从船头扔进水中，然后仔细观察它出现在船尾用了多长时间。因为船身的长度是已知的，这样就可以计算出船经过某个地方需要多少时间，以及船每小时能航行多少英里。

后来，绳子慢慢替代了测速仪的小木块。这种绳子又细又长，而且还非常结实耐用，绳子的末端绑着一块三角形的木板。绳子提前依照一定的长度打上一个个的绳结，两个绳结之间的距离就是一“节”。一个水手把绳子扔进水中的同时，另一个水手就打开沙漏。沙子漏完时（当然，此人提前知道沙子漏完需要的时间），就把绳子拖上来，数一数在沙漏漏完时有多少节进水了。最后，只需要简单地计算一番，就可以知道船航行的速度了，或者用水手习惯的说法就是“多少节”。

但是，即使船长知道船行的速度和航行的大致方向，洋流、潮汐和风也会扰乱他那最精确的计算。因此，即使在航行中使用指南针，很长时期内，一次普通的海上航行仍然是最危险的事情。那些航海理论研究者意识到，要想改变这种状况，就必须寻找到能替代教堂尖顶的东西。

我这么说绝不是在开玩笑。教堂的尖顶、山丘上的树木、堤坝上的风车和看门狗的叫声，都在航海史上发挥了重要的作用。因为它们都是稳定的，不管发生什么事情，它们都不会改变位置。有了这样一个“固定点”，水手就可以推算出自己的位置。当他回想起上次曾路过这里时，他就会对自己说“我必须继续向东航行”或“向西继续航行，直到我要去的那个地方”。当时的数学家（顺便说一句，他们都是非常聪明的人，虽然掌握的信息很匮乏，使用的仪器不精确，但他们在数学领域取得了巨大的成就）非常清楚地知道问题的关键所在。那就是他们必须找到一个自然的“固定点”，从而取代人造的“固定点”。

早在哥伦布（我提及这个名字是因为1492年是一个世人皆知的重要年份）横渡大西洋前约200年的时候，数学家就开始了寻找，直到今天，这项工作仍未结束。如今，我们研究出了无线报时系统、水下通讯系统和机械掌舵装置，这些“铁迈克”几乎已经完全接替了老舵手的工作。

假如你站在一座建在巨型圆球上的高塔下，高塔塔顶上悬挂着一面旗帜。只要你站在这里不移动，那么旗帜就会一直在你的头顶正上方。如果你离开自己所站的位置，那么你再看那面旗帜的时候就必须仰视，而仰视的角度由你与高塔之间的距离决定。

一旦找到了这个“固定点”，那么剩下的问题就变得简单多了，因为这只是个角度问题罢了。古希腊人比较擅长计算角度，因为就是他们为这门研究三角形边角关系的三角学打下了坚实的基础。

实际上，这个问题把我们带入本章，也是本书最难的部分——对经度和纬度的研究。确定纬度的正确方法比确定经度的正确方法早发现几百年。经度（现在我们已经知道如何确定了）看起来比纬度简单，然而它给我们没有钟表的祖先带去了几乎无法解决的困难。纬度只要仔细观察、认真计算，就能确定下来，这也是它为什么被我们的先人较早确定下来的原因。基本概况已经介绍得不少了。接下来我将简要地讲一下难点。

在下面这幅插图中，你会看到许多的平面和角。站在D点，你就会发现自己正好处于高塔的正下方，就像中午12点时你恰好站在赤道上，太阳垂直地照在你的头顶上一样。当你走到E点时，事情就变得复杂一些了。你所站立的这个世界是圆的，而如果要计算角度，就需要画一张平面图。假设地球的中心点为A，从A点出发画一条直线，将线穿过你的身体直接到达你正上方的一个点，我们把这个点称为天顶。这是天文学领域的专业术语，把位于观察者正上方的一点称为天顶，而把位于观察者正下方的一点称为天底。

由于这个问题很复杂，为了让你更好地理解它，我们来做一个实验。用一根毛线针直接穿过苹果的中心，想象一下你背靠毛线针坐在苹果上。毛线针的上端是天顶，下端是天底。然后再想象一个平面，它与你坐着或站着的地方及毛线针成直角。假如你站在E点，那么这个平面就可以称为FGKH, BC就是你观察的这个平面上的一条直线。为方便起见，也为了让这个问题更简单，接下来请再想象一下你的眼睛在你双脚的位置上，那么BC就是你进行观察的平面的一条直线。然后，抬头看塔顶上的旗杆顶端，计算旗杆顶端（L）和你所站点（E）这两点的连线与直线BC之间的角度。直线BC是想象的平面FGKH的一部分，而该平面与假设的把地球中心和你这位观察者正上方的天顶连接起来的直线成直角。假如你掌握了一些三角形知识，这个角就会告诉你，你与高塔相距多远。假如你又走到了W点，那么重复上面的计算过程就行了。W点就是你在假设的MN线上所站的地点，而MN线又是我们想象的平面OPRQ的一部分，该平面与连接地球中心A和新天顶I（天顶的位置始终随着观察者的位置而改变）的那条线成直角。只要算出角LWM的角度，那么就会知道你和高塔之间的距离了。

你瞧，就算用最简单的方法来解释，这个问题依然还是那么复杂。因此，在这里，我只能给你简单地概述一下现代航海学的基础理论。假如你想当一名船员，你就得进一所专门的学校，花几年时间去学习那些必要的计算；经过二三十年熟练使用各种航海仪器、表格和海图后，你才有可能当上船长，乘客才会相信你有能力四处航行。假如没有这样的雄心壮志，那么你就没有必要掌握这些知识，你也会希望我言简意赅，讲个大概就好了。

因为航海学涉及大量的角度计算，所以，直到欧洲人重新研究三角学，航海学才有了发展。虽然古希腊人在3000年前就为三角学打下了基础，但是在托勒密（古埃及亚历山大城的著名地理学家）去世后，三角学就被人们视为费时费力且没有什么实际价值的学科，逐渐被人类抛诸脑后了。然而，印度人和后来的北非、西班牙的阿拉伯人没有这样的偏见，他们不仅光荣地继承了这份希腊人抛弃的遗产，而且将它发扬光大。天顶和天底（这两个词来源于阿拉伯语）这两个专业术语有力地证明，三角学再次被列入欧洲学校的课程（大约在13世纪），是作为伊斯兰教而不是基督教的文化遗产。在随后的300年里，欧洲人把浪费的时间弥补回来了。虽然他们已经能够计算三角学和角度了，但是他们仍然知道自己正面临着另一个难题——去寻找远离陆地的一个固定点，来替代教堂的尖顶。

这个可以接受崇高荣誉的候选人就是最可靠的北极星。北极星距离我们非常遥远，以至于看上去好像永远不会移动；此外，它的位置非常容易辨认，就算是最笨的渔夫在看不到陆地的地方也能找到它。只需在北斗星右边最远的两颗星之间画一条直线，他就一定能看到北极星。当然，太阳也是相对固定不动的，但人类还不知道它的科学运行轨迹，因此只有最有经验的航海者才能依靠太阳来辨别方向。

一旦人们被迫相信地球是平的，那么所有的计算结果都无可避免地与客观实际相矛盾。16世纪初，权宜之计最终被取缔了。“圆球”论替代了“平盘”论，地理学家们终于可以摆脱束缚大干一场了。

他们做的第一件事情，是根据与连接南北极的直线相垂直的平面，把地球平均分成两半。分界线被称为赤道。赤道上任何一点到南北极的距离都是相等的。然后，他们又把赤道与极点之间的距离平均分成90份。这90条平行线（当然是圈线，别忘了地球是球体）分布在赤道与极点之间，每条线之间相距69英里，为赤道与极点之间假设距离的1/90。

地理学家把这些圆圈编上数，从赤道开始，向上（或向下）直到极点。赤道是0°，极点是90°。这些圈线就叫纬度（下图会帮助你记住纬线的），并且在数字右上角用一个小圆圈作为“度”这个字的替代符号，因为在数学计算中，写“度”这个字太麻烦了。

所有这些都意味着人们前进了一大步。尽管如此，航海依然是一件非常危险的事情。在每一位船长都能计算出纬度之前，一代又一代的数学家和航海学家们终生致力于收集太阳的相关数据，记录下每个地方太阳每年每天的准确位置。

最终，每一个有一定理解能力的水手，只要会读书写字，都可以在很短的时间内确定自己与北极或者赤道的距离，用专业术语来说就是在北纬（赤道以北的纬度）多少度、南纬多少度上。但是一旦他越过赤道航行到南半球，事情就没有那么简单了，因为在南半球看不见北极星，船就不能依靠北极星返航。在16世纪末，科学家们终于解决了这个问题。此后，出海航行的人再也不必被纬度问题搞得焦头烂额了。

如何确定经度的难题（你应该很容易就记住，因为经线与纬线是垂直的），人类用了两百多年的时间才成功地破解。为了确定不同的纬度，数学家们是从两个固定点——北极和南极开始的。“这里，”他们说，“就是教堂的尖顶——北极（或者南极），亘古不变。”

然而地球上没有东极，也没有西极，因为地轴不是那样运转的。当然，人们可以画出无数条子午线——环绕地球并穿过两个极点的圆圈。但是，这几百万条中到底哪一条才是把地球分成两半的“子午线”呢？一旦确定了这条线，水手就可以说：“我在‘子午线’以东（以西）100英里处。”很多人的旧观念是根深蒂固的，他们坚持认为耶路撒冷是地球的中心，因此他们要求把穿过耶路撒冷的子午线作为本初子午线，也就是纵向的赤道。但是民族的自尊阻止了这个计划的实施。各国都希望让本初子午线穿过自己的首都。即便时至今日，我们的思想已经非常开放了，在德国、法国和美国的地图上，我们还可以看到本初子午线分别穿过柏林、巴黎和华盛顿。最后，由于英格兰在17世纪（经度问题最终得以解决的时候）对航海学的发展作出了巨大贡献，也因为当时所有的航海事务都由英国皇家天文台（建立于1675年，位于伦敦附近的格林尼治）管理，人们把穿过格林尼治的子午线定为把地球分为东西两半的本初子午线。

如此一来，水手终于有了经度的“教堂尖顶”了，但他还面临着另一个难题——驶入茫茫大海后，怎样知道自己距离格林尼治子午线以东或以西多少英里呢？为了彻底解决这个难题，1713年，英国政府特别成立了“海上经度确立委员会”。该委员会设置了巨额奖金，旨在征集一个最实用、最好的“确定远海经度”的方法。在200年前，10万美元可是一笔巨款，许多人为此绞尽脑汁。直到19世纪上半叶，委员会已经用了50万美元对那些有价值的发明进行了奖励。

虽然这些人的大部分努力早已被历史忘记，他们的劳动成果也渐渐弃之不用了，但直到今天，在巨额奖金的鼓励下产生的两项发明仍然具有使用价值。第一项发明就是六分仪。

六分仪是一种非常复杂的仪器（一种小型的海上观测仪，很轻便，可以夹在胳膊下携带），能让水手测量任意角的距离。它直接起源于中世纪简陋的星盘、十字架以及16世纪的象限仪。就像全世界都在同一时间寻找同一东西时常常出现的情况，有3个人都声称自己最先发明了六分仪，争相抢夺这份荣誉。

与航海界对六分仪发明的兴奋相比，他们对经纬仪的兴趣则要大得多。六分仪发明4年后，也就是1735年，精确可靠的测量装置——经纬仪问世。它是由一个制作表的天才（做钟表之前是一个木匠）约翰·哈里森发明的。经纬仪计时非常精确，无论你将它带到世界的哪个地方，也不管当地的气候如何，它都能准确地报出格林尼治时间。约翰·哈里森在经纬仪上添加了一个名为“补偿弧”的零件，所以它能做到这一点。这个零件通过调整平衡簧的长度来使自己适应因气温变化而产生的膨胀或者收缩。此外，经纬仪还是防水的。

哈里森在经历了漫长而波折的讨价还价后，终于（1773年，也就是他去世前3年）得到了10万美元的奖金。如今，不管一艘船航行驶到哪里，只要有一个经纬仪，随时都能够知道格林尼治时间。因为太阳每24小时就绕地球转一圈（尽管太阳不是这样运转的，但为了方便，我就采用这种表述方式），那么每小时走过的经度是15°。因此，要想知道自己与本初子午线的距离，首先要确定到达地的时间，然后把当地时间与格林尼治时间一对比，就能算出距离。

打个比方，假如我们知道（通过仔细的计算就能得出，船上的每名水手都能做到）航船到达地的时间是中午12点，而经纬仪显示的是下午2点（这是准确的格林尼治时间），同时还知道太阳每小时走过的经度为15°（每4分钟走1°），而且当地时间与格林尼治时间有两个小时的时差，那么我们与格林尼治的距离为2×15°=30°。这样，我们就可以在木片（航海日志，在纸还没有广泛使用前，通常是用粉笔写在木片上）上写道：某年某月某日正午，船航行至西经30°。

1735年那个让人惊叹的发明，在今天已经没有那么重要了。每天正午，格林尼治天文台都会向世界播报准确时间。经纬仪很快就成为华而不实的奢侈品。的确如此，假如我们相信航海家，那么无线电报就能替代所有复杂的表格和费神费力的计算。这一章的内容很长，讲述了在未经勘测的茫茫大海，一个个大浪扑面而来，就算是最优秀的航海家也会在刹那间不知所措、迷失方向，尽管时间很短，短得来不及写完一句话；然后在大海上艰难航行的所有有关勇气、毅力和智慧的一章将要结束了。那个气宇轩昂手拿六分仪的人再也不会出现在船桥上了。他将会在船舱里，戴着耳机，问：“你好，楠塔基特岛（你好，瑟堡市），我现在的方位是？”然后楠塔基特岛或瑟堡市的领航员就会告诉他目前所处的方位。就这么简单。

为了能够安全、快乐且有所收获地在地球表面穿行，人类已经努力了两千多年，而且这些努力颇有成效。它们是人类历史上首次国际合作的努力成果。中国人、阿拉伯人、印度人、腓尼基人、希腊人、英国人、荷兰人、西班牙人、葡萄牙人、意大利人、挪威人、瑞典人、丹麦人、德国人都对这项浩大工程的完成作出了自己的贡献。

人类合作史上特殊的一章到此结束。但是还有很多其他内容，足够我们忙碌很长时间。