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第3部分(第1/4 页)

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第三章 消失的科技文明

我们看到墨卡托1569年的世界地图精确地描绘了南极洲的海岸,与几千年前没有冰雪覆盖时一模一样。令人感兴趣的是,这同一幅地图上画的另一个地区——南美洲——的海岸线,却大不如他早些时候(1538年)画的另一幅地图。(1)

原因可能是,这位16世纪的地理学家先前画那幅图时,参照的是他收藏的原始地图,而画后一幅地图时,依靠的却是第一批去南美洲西部探险的西班牙人的观察和测量。既然这些探险家带回欧洲的是最新的信息,墨卡托听信他们也就无可厚非。这样一来,他绘图的精确性就打了折扣,因为1569年还没有能确定纬度的仪器。但他绘制1538年那幅地图时所参考的原始地图却似乎使用过那些仪器。(2)

经度之谜(1)

我们现在探讨一下经度问题。所谓经度,就是距离本初子午线以东或者以西的度数。目前国际公认的本初子午线是一条实际上并不存在的曲线。它从北极开始,穿过伦敦格林威治村皇家天文台,一直延伸到南极。因此,格林威治的经度为0°,纽约大致为西经74°,澳大利亚的堪培拉则在东经150°左右。

解释什么是经度、怎样确定地球表面上某点的经度可不是三言两语就说得清楚的事情。好在我们在这里关心的不是技术细则,而只是人类如何逐步了解神秘的经度的历史事实。其中最重要的一点就是:直到18世纪有了突破性的发明,制图家和航海家们才得以测定经度。他们以前只能靠估计,几百英里的误差是常事,因为当时科学技术还没有发展到可以准确测定经度。

从赤道向南或者向北的纬度测定没有那么难,利用相对简单的仪器,测定太阳和星辰的角度就可以算出来。但测定经度需要全然不同的高级得多的仪器,需要一个能将方位测量与时间测量结合到一起的仪器。在已知的人类历史中,一直没有科学家能够发明这种装置。18世纪初期,随着航海业的迅速发展,人们如饥似渴地盼望这种仪器尽快发明制作出来。用一句研究这段历史的权威的话来说:“对经度的追寻胜过对水手的性命珍惜和对船舶、货物安全的重视。精确的测量似乎是个不可能实现的梦想。‘发现经度’在媒体的口中成了‘猪飞上天’一样的异想天开的事情。”(3)

当时最需要的是一种仪器,一种在漫长的航程中,无论风高浪大、船起船伏,无论干燥潮湿、天热天冷,都能正确无误地表示(出发港)时间的仪器。1714年,艾萨克·牛顿告诉英国政府设置的“经度委员会”说,“这样的钟表至今犹未问世”。(4)

实际上确实是没有。17世纪和18世纪初的计时器非常粗糙,不是快就是慢,每天误差达一刻钟之多。而有效的航海用计时器所能允许的误差是好几年一刻钟。(5)

直到18世纪20年代,天才的英国钟表匠约翰·哈里森开始设计一系列航海用计时器时,第一部经线仪才制造出来。他的目的是为了一笔奖金。经度委员会悬赏两万英镑,颁发给“经六星期航海后,所测定经度的误差在30海里以内的装置的发明者”。(6)能满足英国的这种条件的经线仪每天的误差不得超过3秒。哈里森花了将近40年时间,做过好几个样机后,才达到这个要求。终于,1761年,他精心制作的经线仪4号安装在了皇家海军军舰“德普特福特号”上。这艘军舰离开英国,驶向牙买加。哈里森的儿子威廉随船同行。航行九天后,威廉根据这台经线仪计算的经度告诉船长说,第二天上午他们会看到马德拉群岛。舰长同意保持航向不变,以5 :1的赌注赌他输。结果是威廉赢了。两个月后他们到达牙买加时,这台仪器只慢了5秒钟。(7)

哈里森经线仪的精确度超过了经度委员会的标准。但是,由于英国政府官僚机构的疲沓拖拉,直到1773年,他去世前三年,才拿到两万英镑的奖金。哈里森在奖金到手之后才将设计秘密公诸于世,这当然不能怪他。这一延误的后果是,科克船长1768年进行他的首度发现之旅时,没能用上经线仪。(8)不过1778~1779年第三次出航时,他精确地绘制出了太平洋海域的地图,不但确定了每个岛屿、每条海岸线的纬度,也确定了它们的经度。(9)此后,有了科克的海图和哈里森的经线仪,再也没有航海者找不到太平洋中的岛屿,也不会有人再搁浅在突然冒出来的海滩上。(10)

毫无疑问,经度准确的科克的太平洋海图肯定是现代制图术的最早典范。此外,这些地图也提醒我们:制作一幅真

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