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鄭和下西洋的“科技范兒”

2022-01-05 06:39:02本刊綜合
發(fā)明與創(chuàng)新 2022年5期
關(guān)鍵詞:船隊(duì)鄭和西洋

◎本刊綜合

古往今來,無數(shù)英雄遠(yuǎn)征大海。說到航海英雄,就不得不提到鄭和,他率領(lǐng)大明帝國的船隊(duì)七下西洋,泛海九萬里,創(chuàng)造了世界帆船航海史上的壯舉,引領(lǐng)人類進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。

萬里航海路見證了中國人的意志與智慧,600多百年過去了,這個(gè)“海上奇跡”仍值得我們探索。

二十八年 七次遠(yuǎn)航

15世紀(jì)明朝中后期,我國在經(jīng)濟(jì)、政治、科技和文化等方面都處于世界發(fā)展前列,明太祖朱元璋實(shí)施休養(yǎng)生息、藏富于民的政策,到了洪武末年已經(jīng)是倉癝充積,天下太平。明王朝依靠強(qiáng)大的國力,大力發(fā)展海軍,建立起強(qiáng)大的特混艦隊(duì)。后來,明成祖朱棣想與各國建立友好睦鄰關(guān)系,以揚(yáng)國威,將傳統(tǒng)的朝貢貿(mào)易發(fā)展為各國互補(bǔ)的海外貿(mào)易,于是下令鄭和率艦隊(duì)出海。

1405年至1433年間,鄭和七度率領(lǐng)船隊(duì)下西洋,其船隊(duì)最大規(guī)模達(dá)到200多艘,航程遠(yuǎn)至印度洋和太平洋,到訪過爪哇(今印度尼西亞的爪哇島)、暹羅(今泰國)等三十多個(gè)國家和地區(qū),加強(qiáng)了明朝與這些國家和地區(qū)的聯(lián)系。

圖1 鄭和下西洋紀(jì)念郵票(圖/圖蟲創(chuàng)意)

表1 鄭和七次下西洋的主要內(nèi)容

茫茫大海 導(dǎo)航有招

古人同我們一樣對(duì)星空充滿了好奇,為了觀星還發(fā)明了不少觀星工具和方法。鄭和下西洋期間,所攜帶的航海圖集中的一部分為“過洋牽星圖”,是當(dāng)時(shí)獨(dú)創(chuàng)的圖示。

所謂“過洋牽星”,就是古代的天文導(dǎo)航,當(dāng)一個(gè)人位于地球上的不同緯度時(shí),同一恒星在地平線上的高度看起來是不同的。通過觀測星辰在地平線上的高度,可確定船只所在的緯度。

要觀測星辰的高度,首先要借助“牽星板”,這是一套大小不同的正方形木板,共有十二塊,最大的一塊邊長為24厘米,最小的一塊邊長為2厘米。各塊木板的邊長按2厘米依次遞減,分別叫十二指、十一指……一指,以一條繩相貫。

圖2 牽星板(圖/新華社客戶端)

使用時(shí),一手拿木板,另一只手拉直繩子,使木板的上邊緣對(duì)準(zhǔn)星體,下邊緣對(duì)準(zhǔn)海平線,這樣便能測量出星體離海平面的高度。根據(jù)所測得的高度數(shù)據(jù),再對(duì)應(yīng)“過洋牽星圖”上相應(yīng)星座的標(biāo)記,就能判定航向和位置了。

圖3 使用牽星板觀測星辰(圖/《中華遺產(chǎn)》2019年4月)

航行中,沿岸如果有參考地標(biāo),就很容易辨認(rèn)當(dāng)前的地理位置,僅靠指南針導(dǎo)航就能航行。而當(dāng)船只駛?cè)朊C4蠛r(shí),觀測天上的星辰就變成了主要的方式。

鄭和的船隊(duì)一般白天用指南針導(dǎo)航,晚上則通過觀看星斗和羅盤定位的方法繼續(xù)保持航向。

為了讓船隊(duì)不走散,他們約定白天用懸掛和揮舞各色旗帶的方式保持聯(lián)系。夜晚則用燈籠反映航行時(shí)的情況,若遇到能見度低的雨霧天氣,還會(huì)利用銅鑼、喇叭和螺號(hào)等工具來輔助通信。

浩大船隊(duì) 航行萬里

在秦漢和唐宋時(shí)期,我國造船事業(yè)都得到了空前發(fā)展,中國發(fā)達(dá)的造船技術(shù)能夠造出可以適應(yīng)不同地理環(huán)境的、各種不同性能要求的優(yōu)良船型。鄭和船隊(duì)的舟師造出的船舶形式多樣,有大宗寶船、分宗寶船、馬船、糧船、座船、戰(zhàn)船、水船等功能船,還有蜈蚣船、連環(huán)船、兩頭船等新型船。

據(jù)資料記載,鄭和率領(lǐng)龐大的遠(yuǎn)洋艦隊(duì)有寶船63艘,大船長約146.7米,寬60米;其中最大的寶船長達(dá)150米,船桿長11米,張12帆。中船長100米,寬約166.7米;還有小船數(shù)十艘。

隨同鄭和出使的整個(gè)艦隊(duì)有官員士兵共計(jì)27 000多人,除正使、副使、指揮官外,還有京師禁衛(wèi)精兵。

圖4 鄭和航海主力船型想象圖(圖/《中國國家地理》2007年5月,張家塤繪制,陳振杰攝影)

圖5 鄭和寶船結(jié)構(gòu)示意圖 (圖/《中華遺產(chǎn)》2011年11月,CNG影視中心制圖)

寶船是沙船型,方頭方尾,吃水淺,船身寬大,即便遭受風(fēng)浪也很安全,是當(dāng)時(shí)穩(wěn)定性最好的船只。同時(shí),寶船本身具有很強(qiáng)的作戰(zhàn)能力,搭載了弓弩、標(biāo)槍、砍刀等冷兵器,也有大鐵炮、火藥箭等火器。

如果遇到海上戰(zhàn)爭或是觸礁,船會(huì)沉嗎?不會(huì)!不沉船的秘密就在于有水密隔艙,這是中國古代造船工藝的一項(xiàng)重大發(fā)明。用水密隔板把船艙分成互不相通的艙區(qū),在航行過程中,即使有個(gè)別艙區(qū)破損進(jìn)水,水也不會(huì)流到其他艙區(qū),船仍然能保持一定的浮力。

巧妙保鮮 保障飲食

鄭和率領(lǐng)龐大船隊(duì)七下西洋,每次航行長達(dá)二至三年,在物資匱乏的海上,這兩萬多人如何解決飲食?《西洋番國志》里寫到,鄭和下西洋時(shí)攜帶了鹽、醬、油、茶、酒等。

光是這些東西肯定不夠裹腹,詳細(xì)考察史料可以發(fā)現(xiàn),鄭和遠(yuǎn)航所帶的食物都是精心準(zhǔn)備過的。

鄭和船隊(duì)經(jīng)行之地多在熱帶,即便是寒冬臘月,其溫度也都高于20℃。攜帶的食物必須經(jīng)得起存放,那就需要對(duì)食物進(jìn)行加工,使其保鮮。例如:將肉類、水產(chǎn)、蔬菜用鹽、醬、醋、酒糟腌制,或煙熏、曬干;將水果曝曬成果脯,或以蜜、糖浸漬,用火焙。主要糧食則以大米、小麥為主,其他糧食為輔,都選用不易變質(zhì)的種類。

除了這些庫存食物,水產(chǎn)品就是隨釣隨用了,也可以在船艙內(nèi)以活水養(yǎng)殖。在船艙上還可以飼養(yǎng)家禽類動(dòng)物和種植蔬菜、生姜等。船上自產(chǎn)的總量不多,所以每次靠岸時(shí)船隊(duì)都大量補(bǔ)給物資,尤其是要補(bǔ)給淡水。

鄭和船隊(duì)途徑多國,可以品嘗到不同國度的美食,比如榴蓮就是鄭和下西洋時(shí)品嘗過的奇異珍果,還有椰子、山竹、菠蘿蜜等。

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