上图_ 古代天圆地方之说
- 地圆说的交集
在世界历史上,地圆说后来居上,影响力越来越大。中国古代的宣夜说主张:“日月众星,自然浮生于虚空之中,其行其止,皆须气焉。”简单而言就是天体在气体中漂浮,这一学说与现代天文学有很多相似之处。
浑天说确定了黄道、赤道、南极和北极的位置,还提出:“天如鸡子, 地如鸡中黄。”元代赵友钦进一步完善了地圆说:“地在天内, 天如鸡子, 地如内黄矣。然天体极圆, 乃取以为譬者, 非取其形之肖, 特以比天包地外而已。”
上图_ 浑天说示意图
唐开元六年(公元718年),天文学家瞿昙悉达奉敕翻译印度历法《九执历》,其中有“推阿修量法”,阿修量是指太阳在月面所投下地球阴影的半径,由此表明地球是一个球形。此外,元代天文学家扎马鲁丁向元世祖忽必烈进献了七件西域天文仪器,其中就有地球仪。这些天文成就使地圆说初具雏形,对郑和下西洋提供了定位测向的理论依据。
公元前6世纪,古希腊学者毕达哥拉斯就提出地圆说。两个世纪后,亚里士多德阐述了“地球”的概念。中世纪后,地圆说受到了宗教的阻挠和挑战。文艺复兴时,随着自然科学的普及,地圆说被社会广泛接受。欧洲航海家开展的地理大发现,实际上就是为地圆说提供有利的现实证据。
上图_ 古代的天文图
- 航海技术的传承
事实上,航海技术的成熟是远洋航行的关键。郑和下西洋将静态定位和动态导航相结合,开创了15世纪最先进的航海技术。静态定位分为两部分:一部分是对景定位。以海岸、岛屿为单一参照物,求得船只的相对位置。据“船见大小七山,打水六七托、用坤申及及丁未针,三更,船取滩山。”另外,郑和船队“船平檀头山,东边有江片礁,西方见大佛山,平东西崎。”通过三向交叉定位,确定船队的精确位定置。郑和采用了这种方法确定了孝顺洋到黄山的航线。
另一部分通过牵星板进行专业的天文定位。牵星板“一副十二片, 乌木为之,逢小渐大,大者长七寸余,标为指、二指以至十二指, 俱有细刻,若分寸然”,“又有象牙块,长二寸,四角皆缺,上有半指、半角、三角等定,颠倒相向,盖周髀算尺也。”通过测定星高,“观日月升坠, 以辨东西;星斗高低, 度量远近”,进而确定地理位置。