【海帆流彩万里风】展览系列:海上探险的制胜法宝——航海仪器大揭秘

2018-01-11  作者: 阮行健 来源: 广州博物馆

在欧洲,15至17世纪,有一个响当当的名字——大航海时代。

为什么这么说呢?

原来呀,在15世纪之前,欧洲商人购买东方珍贵的丝绸、香料等货物主要有三条线路:一条是陆路运输。商队需要经过长途跋涉,穿越陆上多个国家和地区,而且路上危险重重,经常会受到盗贼的侵扰,历经险阻才能到达东方商埠。另外两条是海路:一是从叙利亚和地中海东岸,经两河流域到波斯湾,另一条是从埃及经过红海至亚丁湾,再换船到印度和中国。然而,已有的贸易路线在运送货物的过程中,不得不遭受沿途关卡的层层盘剥,贸易受到了严重影响;进入15世纪,威尼斯更是受到奥斯曼土耳其的封锁与入侵,西方人急迫地希望开辟另一条通往东方的新商路。

自15世纪起,欧洲的造船学、地图学、航海术等技术取得了很大的进步,使远洋航行成为可能。随后便涌现出一批如麦哲伦、哥伦布、达伽马、迪亚士等耳熟能详的海上探险家,开启了人类历史上伟大的“大航海时代”!

一个航海探险家,除了要有经得起风浪的大船、经验丰富的水手、自身过硬的地理天文知识以外,他还需要有征服海洋的制胜法宝!

下面,小编就为大家列举一些常见的航海法宝:

航海罗盘

我国古代航海家航海的必备技能有三:首要的一项就是会看航海罗盘;二要会看航海指南工具书;三要会看航海图。

航海罗盘有一个圈层,圈层上刻的二十四字看似杂乱无章,其实是有排列规律的。首先,它们都是我国古代可以用来表示方位的文字,由地支十二字(子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥)和天干(甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸)八字组成,此外,还用了八卦中的“四维”乾(西北)、坤(西南)、艮(东北)和巽(东南)来表示4个方向。这二十四字一圈排过来,相当于现在的一个圆周360°,二十四等分后,每字就可指示一个15°的方位。这二十四字中以“子”为首,指示正北方,接着,顺时针方向排列,地支和天干相间排列。卯在正东,午在正南,酉在正西,但天干的甲则是从东开始排列。按这种方法,便能读出罗盘指针所指的方位了。看到这,您是否感觉这深奥的航海罗盘要弄懂也不是那么难了呢?

望远镜

在海上航行过程中,观察海面情况、识别附近船只、寻找标志物等等,都要用到望远镜,它是航海的重要仪器。望远镜又称“千里镜”,其原理是利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像,再经过一个放大目镜而被看到,从而使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变得清晰可辨。

人类历史上第一台望远镜的发明人,是来自荷兰的一名眼镜师。1608年荷兰米德尔堡眼镜师汉斯·李波尔看到两个小孩在他的商店门前玩弄几片透镜,无意间他们发现通过前后两块透镜可以看到远处教堂上的风标,因此惊喜万分。这一举动引起了李波尔的注意,他拿起两片透镜一看,远处的风标果真放大了许多。受到此启发,李波尔马上跑回商店,把两块透镜装在一个筒子里,并经过此后多次的反复试验,从而诞生了人类历史上第一台望远镜。

六分仪

六分仪示意图

现代的船只,如果要确定其在海上的经纬度,可以用GPS等先进科技手段轻松读取,但是在古代,要想测定海上经纬度就不得不依靠六分仪了。六分仪是用来测量两个物体之间夹角的光学仪器,在航海上常用来测量太阳或其它天体和海平线或地平线之间的夹角,以便获知海船所在纬度。

六分仪具有扇状外形,仪器主要部分包括有两块镜子,其中一块是一边透明,一边不透光的固定镜子即地平镜,另一块则是安装在一支活动臂上的指标镜。使用时,观测者通过指标镜观望水平线,同时调校活动臂,让天体的光线刚好反射到指标镜上,这样,天体的影像便会和水平线重合,这时读取的刻度,便是天体距离水平线的角度了。

航海天文钟

航海天文钟  1833年(上海中国航海博物馆藏)

航海天文钟,又称精密钟,发明于17世纪后半叶,在此之前远洋航行没有技术手段可以测量经度。航海天文钟利用独立准确计时的航海钟记录格林尼治皇家天文台所在的本初子午线处的时间,进而与船只所在位置的正午时间对照,通过时差与经度差的关系测算船只所在的经度。

16、17世纪,为了争夺海上霸权,欧洲各国积极地寻找可以准确测量经度的钟表。因为日常生活中走时准确的摆钟,一到颠簸的海面上,走时就不准了。这个难题直到1736年,由一位名叫“约翰·哈里森”的英国钟表匠得到了解决,他在蝗爪式擒纵结构等技术基础上发明了第一台航海天文钟。钟面上除了有指示时、分、秒的指针外,还有一根指示满条以后所运行时间的指针,以反映发条的上紧程度。通常上满一次发条可以运行2天或8天。钟表的外观常见为一个约20cm见方的木匣,机芯装在一个铜质的外壳内,外壳再安装在一个常平架上,这样就可以在船舶颠簸的情况下,机芯仍可保持水平姿态,从而消除产生位置误差的条件。

航海气压计

海上的天气瞬息万变,如果能做出预测,那势必大大地提升航海的安全系数。那么航海气压计就显得尤为重要了。它可以通过测量所在地的气压数值变化来预测海上的天气情况。这种气压计是利用托里拆利管来测定大气压的一种装置。玻璃管底部的水银槽为皮囊制作,并附有可以调准的象牙针使其指示水银面,叫做“福廷式水银气压计”,在玻璃管外面加上一个金属护套,套管上刻有量度水银柱高度的刻度尺。在水银槽顶上另装一只象牙针,针尖正好位于管外刻度尺的零点。使用时,轻转皮袋下的螺旋,使槽内水银面恰好跟象牙针尖接触(即与刻度尺的零点在一水平线上),然后由管上刻度尺读出水银柱的高度。此高度读数即为当时当地大气压的大小。

历史上中西方之间的交往从未中断,漫漫海上丝绸之路促进东西方物质和文化的交流与往来,带来文明的融合和借鉴,推动着历史不断向前发展。广州博物馆《海帆流彩万里风——18-19世纪中国外销艺术品》展览邀您一同欣赏海上丝绸之路的繁盛和世界经济文化相互交融的辉煌。

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