決定海上霸權的經度之謎
????作者: 胡泳 ????馬克?吐溫的《密西西比河上》寫道: “當我想玩耍嬉戲時,我就用地球的經線和緯線織成一面大網,拖曳過大西洋,以便打撈鯨魚。”作家的雄偉想象讓我們感受到這些經緯線統治世界的權威: 不管它們下面的世界格局如何變化,這些經緯線卻紋絲不動。 ????每個稍有普通地理知識的人都知道,緯線是一系列環繞地球表面的同心圈,從赤道到兩極,這些圈的半徑逐漸變小; 而經線是通過兩極的一些大小一樣的大圓,它們交于地球的兩個極點。經緯線構成了我們所居住的這個星球的刻度,可是,經線與緯線之間有著真正核心的差異。 ????緯度由自然規律決定,確定緯度就和孩子們做游戲一樣簡單: 任何一個稱職的水手都可以根據白晝的長度、太陽或者地平線上人們熟悉的恒星的高度測出緯度。相比之下,確定經度,尤其是在海上,卻是 18 世紀最讓人惱火的科學難題。這一問題曾使一些人類歷史上最聰明的人都束手無策。伽利略、卡西尼、惠更斯、牛頓和哈雷等天文學家全都試圖求助于月亮和星星,以解決經度問題。為了通過天文觀測測定經度,巴黎、倫敦和柏林都建起了規模龐大的天文臺。 ????為什么經度的測定如此重要?因為它對航海者是一個生死攸關的問題。即使是最好的水手,一旦見不到陸地,也會迷失方向。再偉大的船長,也逃脫不了這種厄運,從伽馬到巴爾沃亞,從麥哲倫到德雷克爵士,他們所到達的“目的地”都由不得他們的意愿,更多的只能歸因于上帝的庇佑。一旦陸地從地平線消失,海員們只能自始至終摸索前進,船只由于失去經度而失事的事件大量發生。在海員們能測定經度之前,歷史一頁又一頁地記載著航海中的死亡故事。 ????在 1707 年 10 月 22 日 的一個多霧之夜,英國海軍上將克洛迪斯利?肖威爾爵士(Sir Clowdisley Shovel)在戰勝了地中海的法國艦隊后從直布羅陀勝利返航的途中,驚恐地發現自己的艦隊在離英格蘭西南端大約 20 英里的錫利群島(Scilly Isles)附近測錯了經度。五艘戰艦中有四艘觸礁沉沒,2,000 名海員葬身魚腹,只有兩個人被活著沖到岸上。其中有一個就是克洛迪斯利爵士本人,而他的命運甚至更慘: 當上將筋疲力盡地癱倒在沙灘上時,當地的一個趕海女人發現了他,并看上了他手指上的綠寶石戒指。她毫不費力地把上將殺害了。相信上將死前一定會后悔他 24 小時前所作的其海軍生涯中最錯誤的決定: 一個海員曾來到上將面前,說他在霧蒙蒙的航程中一直估算著艦隊的位置,感覺艦隊觸礁的危險性很大。這位不知名的海員當然知道,皇家海軍禁止下級破壞導航。果真,上將以臨危叛亂的罪名將他處以絞刑。 ????除了船體觸礁,由于不知道經度,長途航行的時間變得更長,也會奪去海員的生命。例如,海員們會因長期缺乏新鮮蔬菜和水果而感染壞血癥; 或者,航船找不到有淡水的島嶼,在抵達陸地之前船員焦渴而死。這種種悲慘狀況令英國著名的日記作者、曾在皇家海軍擔任文官的塞繆爾?佩皮斯(Samuel Pepys)寫道: “在航行中沒有出現更多的慘禍和不幸,純屬僥幸,全靠上帝的恩典、運氣,還有大海的廣闊。畢竟,不觸礁的可能性比觸礁的可能性大。” ????經度不僅事關成千上萬海員的生命,在地理大發現時代,歐洲各國漂在海上的財富日見其多,在不明經度的情況下,經濟上也受到了巨大影響。由于只能根據緯度進行導航,遠洋船只匯聚在幾條窄罩安全航道上航行,捕鯨船、商船、戰艦以及海盜船在交通緊張的航線上擠作一團,彼此之間還進行掠奪。這也解釋了為什么歐洲諸國的君主們都曾在經度的故事里扮演角色,著名的有英國的喬治三世和法國的路易十四。據說,法王路易十四在依據精確的經度測量而修訂的地圖前面曾抱怨說,他輸給他的天文學家的領土,比輸給他的敵人的還要多。 ????1714 年,英國政府懸賞 2 萬英鎊(相當于今天的數百萬美元)征求測定經度的實用可行方法。應者如云,無數江湖術士都言之鑿鑿地提出許多眩人的建議,以至于“經度的測定”一詞很快成為“努力做不可能做成的事”的代名詞。在《格列佛游記》中,有人讓好船長格列佛把自己想象成長生不老的人,于是他期望能有緣目睹彗星的回歸、洶涌的大河變成小溪和“經度的測定、永動機、萬能藥及其他美妙絕倫的發明”。誰也沒有想到,最終的折桂者是約克郡一個沒有受過教育的無名鐘表匠約翰?哈里森(John Harrison)。出身低微但智力超群的哈里森獨樹一幟,大膽地想象用機械方法解決問題─即通過精確的計時裝置,把真實的時間從船出發的港口帶到世界上任何一個遙遠的角落。 ????這種方法背后的邏輯是,經度的測量與時間相關。在海上確定經度,一個人在同一時間里,不但要知道船上的時間,而且還要知道出發的港口或已知經度的其他地點的時間,兩下里的鐘表時間可以讓導航員將時間的差異換算成地理的差距。因為地球在 24 小時內自轉一周 360 度,每小時可以轉 1/24 圈即 15 度,船只與目標地點的每一小時時差,就表示該船向東或向西航行了 15 度的經度距離。 ????哈里森完成了恐怕連牛頓都不可能完成的事情,他發明航海時計(chronometer)的傳奇歷程,在戴瓦?索貝爾(Dava Sobel)的《經度》一書中有著引人入勝的描寫。一些史學家認為,哈里森的工作加速了英國對海洋的控制,并因此成就了大英帝國的霸業─一個決定霸權興衰的科學之謎經由他的手解開,再次提醒人們個人在歷史中的奇妙作用。 相關稿件
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