歷史中那些水文地理圖(一)

歷史中那些水文地理圖(一)

les Grand Voyages

我們就從這幅寓言式畫作——繪製於1610年的《大航海》(les Grand Voyages)當做序言吧。

圖中的麥哲倫在前往“火地群島”(tierra del fuego),航行途中遇到了各路“鬼神”,但他卻依然冷靜的觀測“環形球儀”來進行導航。

這位偉大的航海家曾說道:“巨大的拉普拉塔河口住著巨人族”,那之後幾十年的海圖上,拉普拉塔河口也都是巨大的,不知道兩者之間是否存在著什麼關聯。

這則巨人傳說,最後還是被英國的德雷克船長證實是錯誤的。(但巴塔哥尼亞人真的很高!當然是和正常人相比。)


歷史中那些水文地理圖(一)

拉普拉塔河口的巨人族


一、古典時代。

從《奧德賽》、《航海家辛巴達》這些文學作品中可以看出來,早些時候的海洋支配著古代人的想象力。波斯灣和地中海就像今天的高速公路一樣,承載著古代人類的貿易與思想。

在沒有航海圖的時光裡,“航位推測法”也就是觀察特定時間內的航速與方位,然後根據起點與終點的距離推測出船隻的相對位置,這個方法成為最主要的經驗導向技術。

海員們不止要懂得測量航速,同樣也要有許多導航員熟悉的地標,並頻繁的觀測它們,這些地標串聯成為最便利的導航點。

要是航行遠離海岸線的大洋中,刺眼的太陽就是唯一的導航天體了。

但是到了晚上,夜空中密佈的星雲就是航海家們眼中的導航圖。

希臘的天文學家阿拉託斯(Aratus)在描述小熊星座時指出:“在她的引導下,腓尼基人能夠以筆直的路線航行”。

荷馬更是有一句名言:

“轉動的大熊星座(Great bear)”,始終是去尋找獵戶星座(Orion),而非沉入深水之中。

《奧德賽》

綜上所述,古希臘的水手們更喜歡夜間依靠星空制導的航程,當然這也和那時的船隻幹舷低矮又沒有甲板不無關係,白天的地中海里是沒有遮陽板的。

如果天公不作美,大霧和暴風雨導致不見日月時,風向就成了領航員。

地中海優秀的水手們,都可以輕易的分辨寒冷的北風、溫暖的南風,狂暴的西風以及溼冷的東風。

由此,八方風向產生了一種“偽羅盤”——風玫瑰圖。


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這種羅盤不是依靠磁力尋找方向,而是憑藉著船員對於風的類型從而判斷方向。

隨後,亞里士多德在他的著作《天象論》(Meteorologica)裡面,又添加了“北北東”與“北北西”兩種風向。又過了一個世紀,羅德島的航海家蒂莫斯塞內斯(Timosthenes)繼續添加了2種風向,最終形成了12個方位的“風玫瑰圖”。

有趣的是,下面這張“風玫瑰羅盤”中,12個風向的名稱——都是用風吹來方向的國家名字標註的,這套“風玫瑰圖”系統,一直沿用到中世紀。

文藝復興時期的製圖師們,更是把它描繪成圍繞地球四周的人類面孔。


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14世紀《愛的祈禱書》


這是張非常重要的風玫瑰圖,畫面中東方朝上,北方朝左。厄曼高德在畫中本來想好了替8個風向取名字,結果卻遺漏了西南風。不知道當時發生了什麼,如此精美的畫作怎麼會遺忘一個風向呢?


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Tower of the Winds


這是約公元前100年建造的雅典的風之塔(Tower of the Winds),作為公共羅盤,一直用它的8面牆對應著原始的八個風向。(塔裡有一座結構複雜的水鍾——既是觀測星象,也是一種計時器,後文詳述。)

早在公元前3世紀時,地中海里熟練的水手們利用手中的風玫瑰圖,撰寫了最早的導航輔助工具——《航路手冊》。(pilot book)

航記裡面羅列了各地的港口以及拋錨地之間的航路,以風向、地標和航行所需的時間標記。

不過這本手冊中,既沒有描繪天文導航的記載,也沒有任何陸地測量的製圖法。

由此可見,這個時期的希臘船員還沒有掌握這些科技。然而,同時代的希臘科學家們已經開始建立科學制圖法的理論基礎了。

至今依然使用的“經緯度”就是這個時期的希臘人創造的。

希帕克(Hipparchus)於公元前2世紀繪製了一張星表,利用天球(與地球同圓心,同自轉軸,但是半徑無限大的球)的經緯度定位出星體的位置。

人們有了這張星表後,透過北極星的海拔來定義地球的緯度就成為常見導航方法。

埃拉托色尼(Eratosthenes)寫到:“測量某座與地表形成7度角的拱橋,精準計算出地球的圓周。”

雖然當時的船員們並不都具備這些科學知識,但還是有一部分人率先搭上了真理的列車。

希羅多德頗具爭議的故事裡記載道:“公元前600年的腓尼基人曾沿著非洲大陸航海探索,從紅海航行至地中海。當他們從東向西航行時,太陽一直在船隊的右上方。”

如果我們不曾考慮幾內亞海岸的逆風和逆流,也不去計較當時的造船技術,只通過希羅多德所描述的太陽位置就足以說服別人這是真事了。

“太陽石”(日晷)的實用技術讓一些航海家,更是早於這個時代就駛出了“歐洲之外”——海格力斯之柱。(直布羅陀海峽)

公元前5世紀的水手西米爾克(Himilco)把船開到了西班牙西北部,此後的100年裡,航海商人皮西亞斯(Pytheas)更是從馬賽航行到了布列塔尼和不列顛群島,甚至更遠的未知之地。


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Pytheas


這就是跨越了蘇格蘭東北方向的奧克尼群島(Orkney)後,來到“世界的盡頭”——傳說之地“圖勒”(Thule)。

雖然皮西亞斯的《論海洋》(On The Oceans)如今只留下了隻言片語,但其中還是有幾則很重要的內容。

“北緯60度以北的夏季,太陽是不會落山的。”(冰島或者挪威的日照長達22小時)

“地中海的潮汐不過一米高,而大西洋沿岸的海浪之壯觀超乎我們的想象。”(法國西部聖米歇爾山的海浪可高達16米)

他認為大不列顛島的周長為6860~7150千米,這與實際數字差距只有3%~7%。

他只有兩種方法可以測算出來這個結果,一是從北海逆時針環繞不列顛島,二是以科學方法來測量正午太陽的角度再配合航行時間來計算緯度,筆者認為他應該是“文體兩開花”。


歷史中那些水文地理圖(一)

穿越歐洲大陸的路線


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航海商人Pytheas的路線


接下來的歐洲大陸身陷在黑暗時代中,維京人在北美建立的殖民地(約公元890年左右)也並沒有延續多久。

接下來我們將目光移至西奈半島,講一下當時繼承了古希臘理性科學的穆斯林和他們的製圖技術,畢竟航海才是本篇的主線。

“如果海圖佔領了新導航方法的一半,那另一半非羅盤莫屬。”

穆斯林用的“凱末爾”(Kemal)就是利用北極星的海拔測量緯度的一種羅盤,結構簡單而又正確。

目前沒有任何史料可以證明阿拉伯人的羅盤製作技術是從中國學來的。

當整個歐洲痴迷於T-O地圖時,阿巴斯王朝的哈里發——馬蒙扛起了理性的旗幟。


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世界是平面的T-O地圖


這個剛崛起不久的伊斯蘭王朝是以“如飢似渴”的態度面對科學與真理的,當中也夾雜著統治者的野心,用世界上最準確的水文地理圖來證明阿巴斯王朝的偉大。

哈里發馬蒙耗費巨資收購古希臘、羅馬時期的各種手抄本,並讓人翻譯成阿拉伯文。

穆斯林不像中世紀基督教學者那樣,抵制地球是球體的這種古老概念,他們從一開始就明白要使用球面數學解決地理問題。馬蒙和他的宮廷研究員們還藉助了早期的軍事地圖、勘測圖、郵政道路圖、航海圖甚至情報圖來進行編纂測量。

阿巴斯王朝擁有一切創造偉大地圖的條件。

被東羅馬帝國定為異端的聶斯托利派基督學者,他們帶著大量的希臘手稿加入了馬蒙的“智慧宮”(可以理解為阿巴斯王朝最高研究院、八萬冊以上的古代手抄本),還有很多被基督世界迫害的猶太智者,加上無比巨大商業稅收以及統治者的重視。

這就是當時世界上最先進、準確的,水文地理圖誕生的全部因素。


《道路與國王之書》

歷史中那些水文地理圖(一)

The Book Of Roads and Kingdoms


這本書記錄了通往波斯、巴林、阿曼、也門、柬埔寨、馬來半島、最終到達廣州的主要航線圖。

其中類似博物志那樣標註了大量的經濟類資料,如每個城市的產物、港口的徵稅和相關國家的特點等等。

藉著哈里發對探索世界地圖和人文地理的凌雲壯志,王朝又召集了數十位當代頂尖的學者開展一項研究計劃。

研究的範圍包括“宇宙中的星辰、星體、陸地、海洋、有人和無人居住的地方”。

除了已經準確標註“萬里長城”的地理位置外,還勘測和繪製了530座重要城市、五大洋、290條河流和200座山脈地圖,又註明了它們的大小和蘊含的金屬或寶石礦物等。地圖中的元素被分配到了7個“氣候區”——也就是古希臘人提出的,從赤道往北劃分的均等緯度區。

這當然是得益於古羅馬的天文地理學家——托勒密(希臘化的埃及人)留給阿拉伯人的寶貴財富,而哈里發回饋歐洲人的禮物更加慷慨。

馬蒙的學者們站在巨人的肩膀上也從未有過絲毫的懈怠。他們在古希臘製圖科學的基礎之上,添加了赤道南方的兩個無人區,進而又修改了地中海的長度,將托勒密所測算的地中海經度由62度降至52度;後來十一世紀的穆斯林地理學家又調整為42度,這基本就是用現代測量方法所能得出的準確數值了。

最重要的是,馬蒙時代的學者修正了托勒密對印度洋的錯誤描述,後者認為印度洋是一片內陸海。

同時,伊斯蘭學者們首次向人們表明,地球上人類居住的世界是被全球性的水體包圍的。這是地圖繪製史上最重要的突破之一,它提前600年預示了15世紀的歐洲地理大發現時代的到來。(這就是七海相通的概念)

馬蒙之前的哈里發——拉希德也同樣珍惜古希臘科學。

正是這兩位阿巴斯王朝的偉人,對地理學、數學、天文學和其他各類科學家組成的龐大團隊加以大力支持,才可能讓他們專注並持久的進行科學研究。

這位哈里發也注意到了古希臘科學家提出的投影法問題。

即“將地球的球形表面呈現在二維的平面地圖上”。

他在辛賈爾的荒漠平原進行了大地測量,用這些測算的結果修改和補充了托勒密所製作的八千個城市和場所的座標表,這也給當時的天文地理學家提供了更為精準的新資料。

這是伊斯蘭文明的黃金時代,也理性、科學、包容的時代。

下篇預告

馬蒙的“後繼者”是一位諾曼人,西西里島的製圖術才是文藝復興的濫觴。


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