邱俊霖
古人很早便知道了太陽(yáng)東升西落的規(guī)律,通過(guò)太陽(yáng)的方位,便能辨別方向。但是太陽(yáng)總有落山的時(shí)候,那么,到了夜晚又該如何分辨方位呢?聰明的古人有辦法,他們學(xué)會(huì)了通過(guò)星辰來(lái)辨別方向。
《詩(shī)經(jīng)》上記錄道:“東有啟明,西有長(zhǎng)庚?!边@是將天上的星辰和方向?qū)?yīng)來(lái)確定方位,從而使得人們?cè)诤谝怪幸膊粫?huì)迷失方向。但實(shí)際上,無(wú)論是啟明還是長(zhǎng)庚,它們實(shí)際上都是“金星”。
由于金星是距離地球最近的一顆行星,而且其表層覆有一層高反射、不透明的硫酸云,因此金星在夜空中的亮度僅次于月球,成為了地球上可視程度第二亮的天體,所以,這顆夜空中最亮的星,也就成了古人辨識(shí)方位的最佳選擇。
金星的起落方位與太陽(yáng)恰恰相反,這顆星從西方升起、東方落下。從地球上看,太陽(yáng)即將升起的時(shí)候,金星正從東邊落下,所以人們就把這顆星叫做“啟明星”,預(yù)示著黎明即將到來(lái)。每到黃昏時(shí),金星又會(huì)出現(xiàn)在西邊的天空,而黃昏又有長(zhǎng)壽的寓意,所以古人又將其稱之為“長(zhǎng)庚星”。
其實(shí),古人已經(jīng)理解了啟明和長(zhǎng)庚同為“金星”的道理,而且親切地將其稱之為太白、明星或大囂,到了西漢時(shí)期,司馬遷通過(guò)實(shí)際觀測(cè),發(fā)現(xiàn)這顆閃亮的星表層為白色,于是將其與“五行”學(xué)說(shuō)聯(lián)系在了一起,正式把這顆星命名為“金星”。
宋代的理學(xué)家朱熹在《詩(shī)集傳》中就明確指出:“啟明、長(zhǎng)庚,皆金星也。以其先日而出,故謂之啟明。以其后日而入,故謂之長(zhǎng)庚。”
除了金星,人們也可以根據(jù)其他的星象來(lái)辨別方位,比如北極星的方位是不變的,北極星所在的方向便是正北。西漢劉安編撰的《淮南子》中提到過(guò):“夫乘舟而惑者,不知東西,見(jiàn)斗極則寤矣?!敝v的就是人們?cè)谒飞厦月?,利用北極星便能夠找到方向。
不過(guò),通過(guò)星象進(jìn)行導(dǎo)航畢竟存在一定的風(fēng)險(xiǎn),一旦遇到陰雨天氣,這種方法就不管用了。而且,即便能夠找到方向,又該如何知道自己走了多少距離、身在何處呢?這時(shí),就需要依靠人造的導(dǎo)航工具了。
實(shí)際上,最原始的人造導(dǎo)航工具便是道路,歷朝歷代的統(tǒng)治者都非常注重對(duì)于官道的修建。人們出門時(shí),沿著官道走,就能到達(dá)想去的城市。為了丈量路程,古人還發(fā)明了一種叫做“堠”的路標(biāo),即在官道旁邊每隔一段距離堆個(gè)石堆或壘個(gè)土堆作為標(biāo)記,既可指明道路走向,又可計(jì)程。
在《山海經(jīng)》等古籍中曾提到過(guò)“堠”,并提及這種導(dǎo)航計(jì)程方式源自黃帝時(shí)期或大禹治水時(shí)期。然而,先秦時(shí)期的典籍中并沒(méi)有明確關(guān)于“堠”的記載,因此遠(yuǎn)古時(shí)期的“堠”或許更多的是后人對(duì)上古理想社會(huì)的想象。
以“堠”導(dǎo)航和計(jì)程最直接的記載見(jiàn)于《北史·韋孝寬傳》。韋孝寬曾經(jīng)出任雍州刺史,當(dāng)時(shí),雍州路旁每隔一里設(shè)置一個(gè)土堠,但一遇下雨天氣,土堠就會(huì)損壞,所以經(jīng)常需要修復(fù)。韋孝寬上任后,便下令種植槐樹以代替土堠,既免去不斷修復(fù)之辛勞,又能讓行人在樹下乘涼休息。后來(lái),官方也著力于推廣這種方式,令諸州夾道每隔一里種植一樹,每十里種三棵,百里則種五棵。
不過(guò),由于南北朝時(shí)期社會(huì)動(dòng)蕩不安,以樹為“堠”的方式并沒(méi)有得到普及。到了唐代,“堠”依然是以土堆和石堆為主。當(dāng)時(shí)的日本僧人圓仁曾經(jīng)到過(guò)中國(guó),并著有《入唐求法巡禮行記》,其中描述:“唐國(guó)行五里立一堠子,行十里立二堠子,筑土堆,四角上狹下闊,高四尺或五尺不定。曰喚之為里隔柱?!笨梢?jiàn),到了唐代,“堠”的設(shè)立方式是十里雙堠,五里單堠。
不少的唐代詩(shī)人都在詩(shī)歌當(dāng)中提到過(guò)“堠”。例如,元稹在《西涼伎》中便寫道“開遠(yuǎn)門前萬(wàn)里堠”,說(shuō)的就是盛唐時(shí)期設(shè)立的堠堡從都城出發(fā),向西可以一直通往萬(wàn)里之外的西域,人們順著這些路標(biāo),便能前往西方經(jīng)商或者旅行。
蘇軾在詠史詩(shī)《荔枝嘆》中也寫道“十里一置飛塵灰,五里一堠兵火催”,說(shuō)在唐玄宗時(shí)代每隔五里便有一堠,可以說(shuō)“導(dǎo)航系統(tǒng)”非常發(fā)達(dá)。還有一位宋代詩(shī)人王柏在《迷道有感次韻》中則寫道:“我今知堠子,萬(wàn)里不須疑?!笨梢?jiàn),“堠”在古代社會(huì)的作用和重要性。
在歷史的進(jìn)程中,“堠”有植樹或是立碑等表現(xiàn)形式,不過(guò)石堆或土堆依然是主要形式。由于易受損毀,古代官方往往會(huì)設(shè)置“堠吏”,作為專門管理導(dǎo)航路標(biāo)的人員。此外,古代設(shè)立的官道上還有驛站,漢朝時(shí),每30里便設(shè)有一個(gè)驛站。而盛唐時(shí)驛站設(shè)遍全國(guó),光是驛站的“打工人”便有近兩萬(wàn)。元朝時(shí)強(qiáng)化了驛站制度,馬可波羅曾記載“無(wú)人居之地,全無(wú)道路可通,此類驛站,亦必設(shè)立”,說(shuō)的就是當(dāng)時(shí)即使是許多人跡罕至的地方,也有驛站設(shè)立。直到明清時(shí)期,驛站依然是“導(dǎo)航系統(tǒng)”中不可缺少的環(huán)節(jié)。
受限于生產(chǎn)技術(shù)和發(fā)展水平,古代的官道也不可能面面俱到,一旦到了荒郊野嶺,就可能碰到找不到方向感的難題,此時(shí),就得依靠專業(yè)的導(dǎo)航工具了。
在中國(guó)的上古傳說(shuō)中,黃帝就是依靠著名的導(dǎo)航工具“指南車”打敗了蚩尤。這個(gè)故事雖然是傳說(shuō),卻說(shuō)明中國(guó)人發(fā)明和使用指南車的確是一件極為久遠(yuǎn)的事。
與后來(lái)的指南針不同,指南車并沒(méi)有使用磁極,而是采用齒輪原理制作的,所以,這種工具屬于一種純粹的機(jī)械設(shè)備。然而,由于指南車制作難度系數(shù)高,而且塊頭大,難以攜帶,在后來(lái)的歷史長(zhǎng)河中竟然失傳。
不過(guò),北宋時(shí)期的科學(xué)家燕肅曾經(jīng)根據(jù)歷史記載復(fù)原過(guò)指南車。簡(jiǎn)而言之,指南車是運(yùn)用大小齒輪構(gòu)成的差動(dòng)裝置來(lái)進(jìn)行指向的,差動(dòng)裝置連接著的是車身上的木人,啟動(dòng)前先設(shè)置好木人的指向,然后以馬匹拉動(dòng)車身。當(dāng)指南車進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí),一側(cè)車輪行駛的距離會(huì)比另一側(cè)的短,受到的阻力也更大,于是差動(dòng)裝置便會(huì)帶動(dòng)木人轉(zhuǎn)向,當(dāng)指南車向左轉(zhuǎn)彎時(shí),木人便向右轉(zhuǎn),反之則向左轉(zhuǎn),人們便能據(jù)此辨別東西南北了。
不過(guò),操作更加便捷的“司南”出現(xiàn)后,顯然更受人們的歡迎。最早的司南大致出現(xiàn)在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,由于當(dāng)時(shí)戰(zhàn)事頻繁,導(dǎo)航技術(shù)也隨之迅速發(fā)展。據(jù)近代考古學(xué)家猜測(cè),司南是用天然磁鐵礦石鑿成一個(gè)勺形的東西,放在一個(gè)光滑的盤上,盤上刻著方位,利用磁鐵指南的作用來(lái)辨別方向。
到了宋朝,人們發(fā)明了人工磁化的方法,從而制成可以指示南北的工具。沈括在《夢(mèng)溪筆談》中介紹了一種磁化的方式:以磁石磨針鋒,使之磁化成為磁針,可以指南,但常微偏東。這稱得上是早期的指南針。
以上所說(shuō)的都是陸地上的導(dǎo)航方式,但若在水上航行,由于沒(méi)有道路,導(dǎo)航就顯得尤為重要。在海運(yùn)發(fā)達(dá)的宋代,指南針被用于航海,這就是人們熟悉的“水羅盤”,即把磁針?lè)旁谝粋€(gè)中間盛水、邊上標(biāo)有方向的盤子里,磁針浮在水上可以自由旋轉(zhuǎn),靜止時(shí)兩端分別指向南北,為船員指明方向。
指南針是中國(guó)古代勞動(dòng)人民的偉大發(fā)明,它對(duì)人類的科學(xué)技術(shù)和文明發(fā)展起到了無(wú)可估量的作用。然而,在跨洋航行時(shí),茫茫大海,水天一色,經(jīng)??床坏桨渡系哪繕?biāo),也沒(méi)有參照物,即使能夠分清方向,但如無(wú)法精確定位,也很容易迷失。
于是,人們又學(xué)會(huì)通過(guò)水平線測(cè)量星體高度來(lái)判斷船舶在海上所處的位置,這就是“過(guò)洋牽星術(shù)”。這種技術(shù)運(yùn)用到的工具叫“牽星板”,由十二塊從小到大的方形木板和一條貫穿木板中心的長(zhǎng)繩構(gòu)成。
利用“牽星板”可以測(cè)量出星辰的高度指數(shù),從而測(cè)定船只的具體航向。可以說(shuō),過(guò)洋牽星術(shù)在古代屬于最高端的導(dǎo)航技術(shù)了,明代航海家鄭和率領(lǐng)船隊(duì)下西洋時(shí)便使用了這種導(dǎo)航方式,確保他們能夠乘風(fēng)破浪、行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
古人的導(dǎo)航智慧令人贊嘆不已,即使時(shí)隔千百年也依然熠熠生輝。