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1701083203 中国科学技术史稿(修订版) [:1701078207]
1701083204 二 郑和下西洋和造船航海技术
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1701083206 郑和远航的历史背景
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1701083208 郑和下西洋不是一件偶然的事,而是一定历史条件下的产物。首先是已有充足的物质基础。明洪武时期,社会经济得到较快的恢复和发展,国家财力已较雄厚。其次是已有各种熟练的技术人员。宋元以来我国的商船就已活跃在南海和印度洋沿岸了,许多人已经掌握了丰富的航海知识和较高的造船技术。第三是亚非人民已有长期泛海贸易、友好往来的历史。
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1701083210 郑和(1371—1435)原姓马,小字三宝,云南昆阳回族人。因随燕王朱棣(即明成祖)起兵有功,被赐姓郑。郑和是一名太监,所以郑和下西洋又称“三宝太监下西洋”。西洋指现在的南洋群岛和印度洋一带。
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1701083212 明成祖派遣郑和等出使西洋,主要是为了巩固政治地位,扩大国际影响,显示中国富强。出使时携带的物品大部是金银、钱币、瓷器、丝绸和铁器(包括铁农具)等生活和生产资料,大半是作为礼品沿途分送各国的;而换取回来的多是“无名宝物”、“珍禽异兽”等专供皇家和官僚贵族享乐的奢侈用品。像这样的交易,对于国内商品生产的发展虽有一定的促进作用,但是每次远航,耗费巨大,增加了财政上的困难。其结果不但没有对资本主义萌芽起多大的促进作用,相反却产生了许多不利的影响。当时就有人指责说这是一项“弊政”。到了成化年间(1465—1487),事情完全走向了反面,不但远航被中止了,而且连下西洋使用的那种巨型船舶也不建造了,甚至郑和下西洋的档案,也被付之一炬。采取这种态度和做法当然是非常错误的,因为这样做不利于商品经济和科学技术的发展。其实,应该反对的,只是那些讲求排场,乱加赏赐,贸易不计盈亏,只图满足皇室享乐的弊政,而不应当采取全盘否定的取消主义政策。郑和远航的悲剧性结局,是封建专制的社会性质所决定的。与此相反,葡萄牙人达·伽马(Vasco da Gama,1460—1524)等人的远航是以牟取暴利为目的,1499年达·伽马从东方印度等地带回货物的总值是他远航费用的60倍。大利所在,自然后继有人。西方各国的海外贸易从而不断发展。与之相应的是海外殖民政策和掠夺,以及国外市场的开辟,为资本主义的发展积累了大量的资金。
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1701083214 先进的造船和航海技术
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1701083216 15世纪初,郑和七次航海下西洋,不但是我国航海史上的大事,也是世界航海史上的伟大壮举。他的远航比哥伦布(Christopher Co1umbus,1451—1506,意大利人,1492—1502年从欧洲航海到达美洲)和达·伽马(1498年从欧洲航海经好望角到达印度)都早半个多世纪,而且在组织规模和科技水平方面也都远远超过了他们。
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1701083218 郑和与副使王景弘等出使西洋,组织了一支庞大的舰队。这支舰队除将士之外,有船师、水手、工匠、医官、通事(翻译)、办事、书算手等技术和工作人员总计二万七千多人,分乘船只一百至两百多艘,其中长度超过100米的大型宝船40至60多艘。而哥伦布航行大西洋时只有88人,分乘3只长约19米的小船;达·伽马也只有4只船,船员148人(或作170人)。
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1701083220 从科技史的成就来说,最值得称道的是造船和航海技术。
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1701083222 我国的帆船,在结构和风力利用方面具有独特的优点,从唐代直到清中叶以前一直是世界公认的优良的海上交通工具。帆船种类很多,其中沙船是重要的船型之一。沙船以出江苏崇明沙而得名。它的前身,可以追溯到春秋战国,到唐代已经定型,元明是其极盛时期。郑和下西洋的船只是江苏太仓和南京制造的,江苏制造海船的传统一向是造沙船,所以推断郑和宝船的船型当为沙船。
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1701083224 沙船船型的特点是:平底、多桅、方头、方艄,并有出艄。在性能方面也有不少优点,如底平,吃水浅,受潮水影响较小,又不怕搁浅,比较安全;多桅多帆,桅长帆高,便于使风,加以吃水浅,阻力小,轻便敏捷,快航性好;为了弥补沙船本身稳性较差的缺点,创造了一些增加稳性的设备和装置,如披水板(即腰舵),梗水木(设在船底的两侧类似今日的舭龙筋),太平篮(竹制,平时挂在船尾,遇风浪装石块置水中),后两项都是明清时期才出现的,由于这些设备和装置的作用,沙船稳性大为增加;因有披水板、船尾舵和风帆的密切配合,顺风逆风都能行驶,适航性能好,在逆风顶水的情况下,采取斜行的“之”形路线前进。这些都是我国船舶技术高度发展的标志。
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1701083229 图8-1 南京三汊河出土的明代大船舵
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1701083232 唐代海船已有长达20丈左右的大船,南宋的大龙舟长三四十丈,宽三四丈。郑和宝船更创新纪录,最大的长达44丈(150米),舵杆长11.07米(中华人民共和国成立后有宝船舵杆出土,现存中国国家博物馆),张12帆。建造这么大的船只,要在船坞中修造,龙骨接头要比一般规定多一、二个,这在技术上就得采取接头避开桅位的措施,才不致在船体的强度上有太大影响。同时船侧的大也要有10根或12根,以增加纵向强度。船体亦采用水密隔舱(参见本书第七章第三节)。
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1701083237 图8-2 郑和宝船模型
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1701083239 我国航海技术,在明代初期继续保持着世界先进水平。郑和远航的顺利,与当时掌握先进的航海技术有一定关系。这些先进技术包括航海时使用的罗盘、计程法、测深器、牵星板以及针路的记载和海图的绘制等等。
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1701083241 船行海上,罗盘是最重要的仪器,由火长即领航员亲自掌握决定航向。船上有专门放置罗盘的针房。郑和下西洋时,慎重挑选了最有航海经验的人任火长,针路、海图都由火长掌握使用。
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1701083244 计程法是计算航速和航程的方法。当时在航海上把一昼夜分为10更,多用燃香以计量时间。已知船舶的长度(l),再把木片从船头投入海中,测量木片到达船尾所需的时间(t),就可以求得航速;已知航速再乘以所经的时间就可求知航程了。当时船的航行速度,1更一般是30千米。
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1701083246 测深器,一般是用长绳系结铁器以测深的器具。
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1701083248 牵星板是观测星辰地平高度的仪器。高度测出后,就可以计算船舶夜间所在的地理纬度了。明代牵星板是一套由12块正方形木板和一块四角缺刻的象牙制的小方块组成。12块正方形木板,最大的每边长约24厘米,以下每块递减2厘米,最小的一块每边长约2厘米。四角缺刻的象牙方块,缺刻四边的长度分别是最小的正方形木块边长的1/4、1/2、3/4和1/8。如用牵星板观测北极星,方法是左手拿木板一端的中心,手臂伸直,眼看天空,木板的上边缘是北极星,下边缘是水平线,这样就可以测出所在地的北极星距水平的高度。测量时可以用12块木板和象牙块四缺刻调整使用。求得北极星高度亦即求得了所在地的地理纬度。这种用牵星板观测的方法,叫“牵星术”。郑和下西洋时,曾派专人负责观测,因此往返都有“牵星为记”。牵星一般是看北极星,在低纬度看不到北极星时,观测华盖星(即小熊星座β、γ星),另外还定出—些其他方位星进行观测,如织女星、灯笼骨星等。
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1701083250 郑和下西洋绘制的航海地图从明代茅元仪《武备志》第240卷中可以看到,标题是“自宝船厂开船从龙江关出水直抵外国诸番图”(计分20图,40面,连接起来是一幅横条形图)。图上绘有沿岸地形(山脉)、岛屿、礁石、浅滩以及最突出的针路。针路记载开船地点、航向、航程和停泊处所等。航向是记罗盘针位(郑和航海所记罗盘针方位的《针位编》一书,可惜没有流传下来)。航程用更计算。依据特定的针位,再参以航程的测算,便可顺利地抵达预定的目的地。在该图上观测的牵星记录和测量的水深也都有记载。这幅图在东西交通史和航海史上占有非常重要的地位。
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1701083252 横渡印度洋的宝贵记录
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