跟著星光去遠航

從秦漢時代起，中國人就知道：在海上航行時，只要找到北斗星就能辨識方向。所謂“大海彌漫，無邊無際，不知東西，只有觀看太陽、月亮和星辰而進”，說的就是古人觀日月星辰航海的事。不僅中國如此，世界各國的航海家都曾有過跟著星光去遠航的歷史。

那么，哪些星星能帶我們去遠航呢？

導航星座：讓航海家不再迷路

在北半球航行時，航海家們會首選北極星來導航。北極星是最靠近北天極的亮星，找到它就意味著找到北了。假如你確定不了哪顆是北極星，那就先去找北斗星吧?！墩J星歌》唱道：認星先從北斗來，由北往西再展開。說的就是先找到北斗星，再通過它來辨識其他星座。在星空中找到這把著名的“勺子”相對容易。找到“勺子”后，先確定“勺口”所在，再將通過“勺口”的兩顆星連線，朝“勺口”方向延長大約5倍。如果以上操作都正確的話，你會發現一顆差不多亮度的星，那就是北極星。

在南半球航行時幾乎看不到北極星，航海家會選擇南十字座來辨別方向。南十字座所在的那部分是銀河中最亮的段落，很容易就能找到。它由4顆亮星組成，將對角的兩星相連就成“十”字形，因而得名“南十字座”。將“十”字形的一豎向下方延伸，約4倍于這一豎長度的那點就是南天極。鄭和下西洋時，就曾利用南十字座來導航。

看到這里，有人會問：哪種導航星座才是南北半球“通吃”的呢？答案是獵戶座。獵戶座的主體是由4顆亮星組成的大四邊形，獵戶的“腰帶”是3顆并排的小星。通過小星“畫”一條橫線就是天赤道，再經由小星“畫”一條垂直于天赤道的線就是南北方向線。你會發現獵戶座的頭部指向正北，腳部則指向正南。

此外，航海家還能通過仙后座來辨識方向。仙后座與北斗星遙遙相對，星座中最亮的β、α、γ、δ和E五顆星構成“W”形。只要連接δ星、ε星與γ星的中點，向北延伸，就能找到北極星啦。

牽星板：星星知道船在哪里

用肉眼看星辨方向的方法，無疑是很粗略的。航海家渴望能用更精準的方式來確定船舶的所在方位，這就有了“牽星術”。所謂牽星術，實際是尋找北極星來定位的升級版。它利用星座（主要是北極星）的位置，以及它與海平面的角高度來確定船的位置和航行方向。

牽星術必須借助專門的工具——牽星板。牽星板是12塊大小不等的正方形木板，材質一般為烏木。最大的那塊為十二指板，最小的那塊為一指板，從大到小依次遞減一指。若換算為現代長度單位，一指大約2厘米。還有一塊用象牙制成的小方塊，四角都截去，截去部分的邊長分別為一指板邊長的1/4、1/2、3/4和1/8。

使用牽星術前，先得挑選合適的牽星板，必要時可以用象牙塊的缺角進行微調。牽星板上有一個孔，用來穿繩子。觀察時，左手拿著牽星板一端，手臂伸直，眼望天空：右手牽繩拉直到眼窩處，調整木板的位置，使木板上邊緣為北極星，下邊緣為海平線。測出北極星距離海平面的高度后，就能大致算出船舶所在位置的地理緯度了。

鄭和下西洋的船隊就曾“往返牽星為記”。他所留下的4幅過洋牽星圖，就收錄在明代茅元儀編的《武備志》里。

名詞解釋

北極星

中國古人對北極星極為尊崇，覺得它固定不動，群星都得圍繞它轉，應為“帝星”。其實北極星并非真的永恒不變，每隔25 800年就要循環一次。北極星更像是一個“職位”，上一任是北極二，這一任是勾陳一，再接著就該少衛增八、天津四、織女星等輪流上任了。北極二、勾陳一、少衛增八、天津四和織女星都是星星的名字。

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牽星術是誰發明的？

關于牽星術是誰發明的問題，一直以來都有爭議。有人認為是中國人原創的，也有人認為是阿拉伯人發明的。其實牽星術用“指”來做單位，就已經揭示了問題的答案。

中國古人喜歡借用人體部位來作為長度單位，比如量地用步長為單位，臂、指也曾被用作單位。馬王堆漢墓出土的帛書中有“月初太白南……三指……二指”的記載，明代科技著作《天工開物》中也曾用“五指”來記錄星月間距?，F在你知道牽星術是誰發明的了吧？

從八分儀到六分儀：航海導航邁出一大步

隨著航線越來越長，知悉航船的位置也越來越重要。1730年，美國人戈弗雷和英國人哈德利發明了八分儀。他們都表示，這項發明能讓航海家迅速而便捷地知悉航船所在的位置。英國海軍部將八分儀拿到小艇上做試驗，結果令人滿意。但隨著八分儀的推廣使用，人們發現了一個重大缺陷：八分儀的測量范圍只有90°，根本無法滿足航海的實際需求。1757年，坎貝爾船長在八分儀的基礎上發明了六分儀，將測量范圍擴大到120°。

新發明的六分儀由一架小望遠鏡、一個半透明半反射的固定平面鏡（地平鏡）和一個與指標相連的活動反射鏡（指標鏡）共同組成。它的刻度弧為圓周的1/6，“六分儀”的名字即由此而來。使用時，觀測者手持六分儀，轉動指標鏡，使在視場里同時出現的天體與海平線重合。這時只要根據指標鏡的轉角就能讀出天體的高度角，進而得到航船的位置。

六分儀既精準又易上手，即使船舶晃動得厲害也不影響操作，實在是海航家夢寐以求的神器。也正是因此，它很快就成了船舶的標配。

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六分儀的“瘦身”之旅

最早的六分儀是銅質的，個頭兒大、分量重。為了保持穩定，水手在使用時會把它的下端固定在自己的腰帶上。為了更輕便些，人們嘗試改用木頭來制作六分儀。不過即使它的重量變輕了，個頭兒卻沒法變小。因為六分儀的準確性與刻度劃分是否精確密切相關，而當時的工業水平仍無法在小型刻度盤上精確地劃分刻度。

18世紀末，英國工匠拉姆斯頓發明了能精確劃分刻度的“分位儀”。從此，劃分刻度不再是難題，六分儀也終于完成了它的“瘦身”之旅。