鄭和是我國古代最為傑出的航海家,他七下西洋,浮舟數十萬裡,傳播了中華文明,促進了中外經濟文化交流和經貿往來,書寫了人類航海史上的輝煌壯舉。
今天人們出行,無論是開車還是其他交通工具,往往藉助衛星定位導航軟體。但是在沒有衛星定位技術,望遠鏡尚未發明的明朝初期,面對波濤洶湧的茫茫大海,鄭和是怎樣完成遠洋航行的呢?
這裡就不得不提到我國古代版的GPS定位技術---牽星術。這門技術起源於元明時期,牽星的工具叫牽星板,可算是我國航海天文儀器的先聲。它可以用來測定船舶在海中的方位,從而來指引船舶航行,不至於迷失方向。
牽星板的形狀大致如下:用十二塊方的木板,最大一塊每邊長約24釐米,叫十二指。其次是約22釐米,叫十一指。這樣每塊遞減2釐米,到最小的一塊每邊長約2釐米,叫一指(「指」是我國古代測量天體高度的度量單位)。木板的中心穿一根繩子,這繩子的長度約72釐米,也就是左手執板,左臂伸直,板到眼睛的距離。使用時先選擇一塊板,用左手拿著,右手牽著繩子拉直。
如果木板的上邊緣是北極星,下邊緣是水平線,這時所用木板的指數就是所在地北極星距水平的高度。如果使用熟練的話,也可以只執木板觀看,而不必用手拉繩子。此外,還有象牙板一塊。此板四角皆缺,依其缺塊大小分為三角、半指(二角)、角、半角。由此可見一指等於四角。不同的地區對應不同的天體高度,這樣,在寶船航行的途中不時地測量天體的高度,他們就可以知道船舶的具體位置(緯度)。
這種測量方法與現代用望遠鏡對準北極星,那麼望遠鏡對水平方向傾斜的角度就是該地的地理緯度的原理相同。此外,鄭和的船隊不僅依靠測量天體的高度來航行,還把測量出的天體高度跟羅盤指向結合起來。這就使得船隊在汪洋大海上對自己所處的位置無比清晰,從而更有把握地駛向目的地。
不得不說,牽星術的出現在當時有著劃時代的意義,它精準高效,使得船舶無需再藉助天上的星星來辨別方位。如果當時鄭和依靠牽星術實現環球航行,也是輕而易舉的事情。遺憾的是,這個稱號最終落在了百年後的麥哲倫頭上!