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明代發達的科學技術 以及與西方的交流
明代發達的科學技術 以及與西方的交流
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天文 氣象

  西元十四世紀中葉的《白猿獻三光圖》(作者不詳)載有一百三十二幅云圖,并與天氣變化聯系起來,絕大部分與現代氣象學原理相一致。(歐洲到西元1879年才出版只有十六幅的云圖。) 1383年南京設京師觀象臺1439年造渾天儀置北京(1900年被八國聯軍德國劫走,1921年要回,置南京紫金山天文臺) 1442年北京設觀象臺 1446年建晷影堂(位于北京古觀象臺西南側) 1607年李之藻撰《渾蓋通憲圖說》刊行(介紹西方天文觀闡釋渾天說) 1617年張燮著《東西洋考》記載海洋占候等的詳細資料。1634年正式安裝我國第一架天文望遠鏡:“筩”(yong) 1643年出版《崇禎歷書》。


數學 物理

  1450年吳敬撰《九章算法比類大全》1584年朱載堉著《律呂精義》出版 1592年程大位撰最早記載使用珠算方法開平方和開立方 1606年徐光啟與利瑪竇開始合譯《幾何原本》 1613年李之藻據西人克拉維斯和中國程大位編譯而成 1637年,宋應星在《論氣·氣聲》中對聲音的產生和傳播作出了合乎科學的解釋,他認為聲音是由于物體振動或急速運動沖擊空氣而產生的,聲音是通過空氣來傳播的,同水波相類似。方以智在《物理小識》卷2中提出:“宙(時間)輪于宇(空間),則宇中有宙,宙中有宇。”也就是提出了時間和空間不能彼此獨立存在的時空觀。 在《物理小識》卷1中正確地解釋了蒙氣差(即大氣折射)現象 民間光學儀器制造家孫云球制造放大鏡、顯微鏡等幾十種光學儀器,并著《鏡史》(已佚)。

醫學

  1406年,朱棣等主持收集編成《普濟方》(載方六萬一千七百三十九個,是我國現存最大的一部醫方書。) 1567年在寧國府太平縣試行中國人痘接種方法預防天花。(種痘預防天花是人工免疫法的開端,是醫學史上的重大成就。十七世紀我國種痘技術已相當完善,并已推廣到全國。我國種痘法于十七世紀初傳入歐洲。) 1596年李時珍著《本草綱目》在南京正式出版刊行同期問世的還有《瀕湖脈學》《奇經八脈考》等 1601年,楊繼洲著《針灸大成》 1617年,陳實功著《外科正宗》(收集了大量有效方劑。他注重實踐,勇于革新,創造性地進行了截趾(指)、氣管縫合等外科手術,對我國外科學作出了貢獻。書中對一些腫瘤也作了論述。) 1624年張景岳撰《類經》刊行,同年,景岳再編《類經圖翼》和《類經附翼》 1640《景岳全書》64卷成書 1641年吳有性撰《瘟疫論》王夫之在《思問錄·外篇》中提出了關于生物體的新陳代謝的觀念,他說:“質日代而形如一,……肌肉之日生而舊者消也,人所未知也。人見形之不變而不知其質之已遷,……”

農學

  1376俞宗本著《種樹書》(記載了多種樹木的嫁接方法,如桃、李、杏的近緣嫁接和桑、梨的遠緣嫁接等) 1406年,朱橚《救荒本草》問世(收集四百一十四種可供食用的野生植物資料,載明產地、形態、性味及其可食部分和食法,并繪有精細圖譜) 1511年中國種植玉米 (有疑點,可能不正確)1547年馬一龍著《農說》(記載了水稻的精耕細耘、密植、育苗、移栽等的種植經驗,是我國第一部運用哲學觀點來闡述農業技術的著作。) 1582年藩薯傳入中國,1596年屠本畯(jun)著中國現存最早的海洋生物專著《閩中海錯疏》(記載了沿海一帶以海生無脊椎動物和魚類為主的二百多種水族生物的形態和生活習性等。) 1608年,喻仁(喻本元)、喻杰(喻本亨)合著《元亨療馬集》(著名的獸醫學著作,內容包括對馬、牛和駱駝的治療經驗,至今仍有實用價值。) 1617年趙蛹著《植品》(有關西紅柿的種植技術等) 1628年徐光啟撰《農政全書》1425年《鄭和航海圖》編成 1536年黃衷著《海語》(記錄東南亞史地與中國南洋交通情況) 1565年胡宗憲編《籌海圖編》記錄中日交通及抗倭事1589年出現最早的世界地圖《坤輿萬國全圖》 1639年顧炎武開始編著《肇域志》《天下郡國利病書》 1640年徐宏祖著《徐霞客游記》正式成書

地理學

  1405--1431年鄭和率大型遠洋船隊到達西洋三十余國;徐霞客著《徐霞客游記》

化學、冶煉及化工

  1521年四川嘉州(今樂山)鑿成深達數百米的石油豎井 1596年記載以火爆法的采礦技術 1596年,李時珍在《本草綱目》中記載了二百七十六種無機藥物的化學性質以及蒸餾、蒸發、升華、重結晶、沉淀、燒灼等技術 1637年,宋應星在《天工開物》中記述冶煉技術時,把鉛、銅、汞、硫等許多化學元素看作是基本的物質,而把與它們有關的反應所產生的物質看作是派生的物質,從而產生化學元素概念的萌芽。

公元16世紀,新航路開辟以后,葡萄牙人于1511年占領了馬六甲,愈甚渴望對中國的往來。明武宗正德七年(1513年),葡萄牙國王派出一支對華使團前往中國,并在廣州登陸,希望與明政府建交。后來,中國皇帝同意葡萄牙人在澳門開設洋行,修建洋房,并允許他們每年來廣州“越冬”。這是西方列強第一次正式性的登陸中國并接觸中國。西方國家的東來,也使不少新鮮事物傳入中國。

  明神宗萬歷二十年(1592年),羅馬教皇派出利瑪竇去中國教區工作。由于利瑪竇很快學會中文,并穿儒服、通儒書,他頗得明朝士大夫好感。后來他被舉薦到北京,頗得神宗信任。他向中國進獻坤輿萬國全圖、自鳴鐘、日晷、西洋炮、望遠鏡、火槍、西藥、圣母像、十字架等貢品,先后在北京、肇慶等地展出。利瑪竇不僅傳播天主教,還啟發徐光啟、李之藻等人學習西學。另外他還將中國各種文化傳入歐洲,如儒家思想、佛道學說、圍棋等,可謂“貫通中西第一人”。另外,有不少明朝軍隊裝備相當數量的火器,包括西洋“紅夷大炮”“佛郎機炮”和中國自己發明改造的種類,當時有人評價,這些改造的火器,“猶勝西番”。

火器技術大發展

明代是兵器制造技術大發展的時期。明朝統治者非常重視兵器,特別是火器的生產、研制和應用,并用以裝備軍隊。如明成祖創建的神機營,與當時五軍營、三千營合稱京軍三大營,內衛京師,外備征戰,就是一支完全用火槍火炮裝備起來的機動部隊。 明朝人不僅自己研究的火器種類繁多,還從西方引進了紅夷炮、鳥槍、佛郎機等先進火器,并大規模推廣使用,在對外戰爭中發揮了重大作用。

明代的火器,不僅種類繁多①,質量也不斷提高。其中尤以管形火器發展很快,如由簡單的火銃發展到各種類型的火槍和巨炮,由單管單發發展到多管連發,還創制或改進了較先進的槍炮瞄準裝置和擊發裝置等。管形火器取得發展后,逐漸取代了一部分傳統的拋石機和弓弩,使冷兵器和火器在軍隊裝備中的比例開始發生帶有根本性的變化。另一方面,由于當時火器的結構和性能還不完善,制造能力也很有限,不足以完全取代冷兵器,因此明代的冷兵器也有所進展,出現了一些新的創造發明。

明初的管形火器,通常稱做槍、銃、炮,爆炸性火器也常常稱做炮,在名稱上并沒有嚴格的區分。有些大型火炮,還尊稱將軍,如大將軍、二將軍、奪門將軍等。管形火器一般由鐵或銅鑄成圓筒形,口徑較大,身管較短,火藥由炮口裝填,用火繩發火,發射石彈、鉛彈和箭等。這時的火器還存在很多缺點,如裝填及發射緩慢費時,且射程不遠;體形笨重,不便于機動作戰;沒有刺刀之類的裝置,火器手缺少近戰和自衛能力;沒有瞄準裝置,命中率很低等。

為了克服這些缺點,明中葉以后,一些火器研制家曾對這類火器做過許多改進。如英宗正統十四年(1449)造兩頭銃,可旋轉連放,后來又創制出夾把銃、二眼銃至十眼銃等多管或多節銃。這類新型火銃可以單放、齊放或連放,部分地解決了裝填及射擊速度慢的問題。代宗景泰元年(1450),根據遼東戍軍的建議,曾將手把銃的木柄,增長為七尺,并安上矛頭,這樣在手銃施放后可用以與敵進行格斗。后來還制有子母銃、劍槍、銃棍等。這種使火器和冷兵器相結合的設計,加強了士兵在短兵相搏時的主動性和自衛手段。

嘉靖二十五年(1546)曾制造一種百出先鋒炮,上面有銳鋒,如戈形,長六寸,亦可像冷兵器的鐵槍一樣使用。上面提到的手把銃、子母銃、百出先鋒炮等,可說是近代安裝制式槍刺的先聲。為了減輕重量,以利于野戰,景泰四年(1453)曾將永樂時造的三十四斤大銃,改為重八斤的小銃,嘉靖時又造出一種千里銃,平時懸掛于腰間,遇敵舉手可放,更為輕便。另外,明中葉以后,部分火炮的炮彈,已由實心彈改進為爆炸彈,《武備志》所載八面旋風吐霧轟雷炮、飛蒙炮、龍云霹靂猛火炮、毒霧神煙炮等,都是發射爆炸彈,以炮彈的碎片或噴出的毒火、毒煙殺傷敵人,大大提高了火炮的威力。

自十六世紀以后,中國的各種火器,不僅在原有基礎上繼續發展,而且傳入了一些外國火器,并經過仿制和創新,豐富了中國火器的品種,改進了火器的效能。明代由外國傳入的火器中,具有較大影響的是佛郎機炮和鳥嘴銃。“佛郎機”是當時對歐洲人的泛稱。正德十二年(1517)葡萄牙使臣乘艦船到達廣州,明朝官員在葡船上初次見到佛郎機炮。嘉靖元年(1522),五艘葡萄牙艦船停泊珠江口外并侵犯廣東新會。經過激戰,中方獲勝,繳獲艦炮二十余門,于是佛郎機炮“始得而傳之”,“其銃以鐵為之,長五六尺,巨腹長頸,腹有長孔。以小銃五個,輪流貯藥,安入腹中放之。銃外又以鐵箍,以防決裂。海船舷下,每邊置四五個,于船艙內暗放之”①。

《明史》記載:“白沙巡檢何儒得其制,以銅為之,長五六尺,大者重千余斤,小者百五十斤,巨腹長頸,腹有修孔。以子銃五枚,貯藥置腹中,發及百余丈,最利水戰。駕以蜈蚣船,所擊輒糜碎。”②這種炮具有裝填便利、發射速度快和裝有瞄準具等優點,其構造與性能確實要比明朝原有火炮先進。嘉靖二年(1523),明朝由何儒負責在南京仿制成功佛郎機炮,此后,其他管形火器也陸續鑒此作了改進。鳥銃亦稱鳥嘴銃,是一種用火繩點火發射彈丸的單兵槍。嘉靖二十七年(1548)在東南沿海平倭寇的戰斗中繳獲了經日本改進的鳥銃,并仿制成功。《武備志》論述鳥銃與過去火銃不同的地方是,侵徹力強,命中精度好。它的缺點是,用火繩發火,遇風雨不便使用,又沒有刺刀,“執空銃與敵角必無辜”。

神宗萬歷二十六年(1598),趙士禎仿制的嚕密銃也是一種單管火繩槍,但較鳥銃又有進步,除槍體輕便和改進了發火裝置外,銃尾部還裝有鋼刃,近戰可作斬馬刀用。趙士禎,字常吉,號后湖,浙江樂清人,約生于嘉靖三十一年(1552),約卒于萬歷三十九年(1611),曾任鴻臚寺主簿,中書舍人,是明代著名的火器研制家,撰有《神器譜》,《續神器譜》、《神器譜或問》等。他不僅研究、仿制而且創造了不少火器,如掣電銃和迅雷銃,均能連續發射,迅雷銃已近似近代多管式機關槍。此外,在十七世紀初還對鳥銃加以改進,創制了燧石槍。畢懋康在其所著《軍器圖說》中將燧石槍稱為自生火銃。據說這種槍的優點在于“風雨不飄濕,緩急皆可應手”。

天啟至崇禎年間,徐光啟、李之藻、孫元化和焦勖等,積極學習和仿效西方火器理論和技術,聘請西方技術人員和工匠來華工作,培養中國鑄炮工匠,因而提高了研制西方火器的主動性、自覺性和科學性,并仿制出紅夷炮等威力強大的火器。焦勖《火攻挈要》、孫元化《西法神機》、畢懋康《軍器圖說》等都是較全面介紹西方火器科學技術并在明末清初的火器制造方面產生很大影響的重要著作。

在管形火器發展的同時,明代其他火器,也有很大進步,出現了許多杰出的發明創造。這一方面值得特別提出的是火箭的發展已經達到相當高的水平。宋元火箭,是把火藥包扎起來,捆綁在箭桿上,點燃后用弓弩射出去。這種火箭主要是利用火藥燃燒作用。后來,人們進一步認識到火藥燃氣向后噴射的反沖力,可以推動物體前進,于是應用這個原理造成了一些新型火箭。

在明代,不僅弓弩火藥箭有所改進,而且利用噴射作用的火箭也有了更大的發展。茅元儀《武備志》等明代的文獻對此有很多精彩的記述。茅元儀,字止生,號石民,浙江歸安(今湖州市)人,約生于隆慶四年(1570),卒于崇禎十年(1637),曾任廣西兵備僉事,北直隸大名兵備副使,吏部主事等官職,博學多才,文武兼備,是晚明時期一位杰出的軍事將領和火器專家。所著《武備志》二百四十卷,引歷代兵書兩千余種,其中《軍資乘》火攻篇《火器圖說》,系統總結了中國的火藥、火器技術,可以說是關于中國火藥火器的集大成之作。根據《武備志》和其他一些文獻記載,明代的火箭主要有以下幾方面的成就:

1.火箭的式樣增多。它的箭頭不只是普通的箭頭形狀,更有刀形箭頭、槍形箭頭、劍形箭頭、燕尾形箭頭等,名為飛刀箭、飛槍箭、飛劍箭及燕尾箭等。

2.同時發出的箭數增多。《續文獻通考》引《明會典》提到,明初兵仗局曾造“一窩蜂”、“神機箭”。《明史稿》載:“天順八年(1464),延綏參將房能言麓川破敵,用火器曰九龍筒,一線然則九箭齊發。”《武備志》載:“木桶箭貯神機箭三十二枚,名曰一窩蜂”,可射三百步,“總線一燃,眾矢齊發。勢若雷霆之擊,莫敢當其鋒者”。

3.二級火箭的雛形。《武備志》卷一二九載有一種叫做“飛空砂筒”的武器,“飛空砂筒制度不一”,一般用河內流出細沙,亦可用特制的石砂。“每斗用藥一升,炒過聽用。銃用薄竹片為身。外起火二筒,交口顛倒縛之。……前筒口向后,后筒口向前,為來去之法。前用爆竹一個,長七寸,徑七分,置前筒頭上,藥透于起火筒內。外用夾紙三五層作圈,連起火粘為一處。爆竹外圈裝前制過砂,封糊嚴密。頂上用薄倒須槍。如在陸地不用。放時先點向前起火,用大茅竹作溜子,照敵放去。刺彼篷上,彼必齊救,信至爆烈,砂落傷目無救。向后起火發動,退回本營。敵人莫識。”這可說是一種返回式火箭。盡管它實際上還不可能有理想的返回效果,但在設計思想和技術實踐上已經是一種二級火箭了。《武備志》還載有一種叫做“火龍出水”的火箭。其構造是用毛竹制成箭筒,作為龍身,前后安裝木雕的龍首龍尾。龍腹內裝有數支神機火箭,身外縛有四支起飛用的火箭筒。外縛火箭筒點燃后,推動火龍出水飛行,然后引燃腹內火線,再發射神機火箭,飛向目標。這也是一種二級火箭。二級火箭的創制,是我國明代火箭技術一大成就,也是現代多級火箭的先聲。

4.導彈的雛形。施永圖《武備心略》上記載了一種震天飛炮的火器:“其炮徑三寸五分,用篾編造。中用紙捍一筒,長三寸,內裝送藥。筒上安發藥,神煙藥線接著送藥。外以紙糊十數層,兩旁插鳳翅兩扇。順風點信,飛入賊營,藥發亂擊,身焦目瞎”,“其腹藏棱角數枚,一炮角發,釘人身上。其尖上加蘸虎藥”。

5.航空的嘗試。美國科學家齊姆(H.S.Zim)在所著《火箭與噴射》(Rockets and Jets)一書中,記述了一個重要的發明故事:“約當十四世紀之末,有一位中國的官吏名叫萬戶(WanHoo,可能是官名,外國人誤為人名),他在一個坐椅的背后,裝上四十七個當時他可能買到的最大的火箭。他把自己捆在椅子的前邊,兩只手各拿著一個大風箏,然后叫他的仆人用火同時把這四十七個大火箭點著。他的目的是想借著火箭向前推進的力量,加上風箏上升的力量飛向前方。”①試驗結果當然是失敗了。但是這位萬戶的想法是很先進的,可以說與現代噴氣式飛機的飛行、航天飛機和宇宙飛船的升空在原理上是一致的。所以齊姆稱他是“第一個企圖使用火箭作運輸工具的人”,又稱他是“第一次企圖利用火箭作飛行的人”。萬戶是最早甘冒風險,敢于為人類航空航天事業獻身的先驅者,是一位可敬的英雄。為了紀念他,現代科學家已用“萬戶”命名了月球背面的一個環形山。

明代還創制了地雷、水雷和定時炸彈等新型的爆炸性火器。如嘉靖年間(1522—1566),曾銑發明了一種能自動爆炸的地雷。《淵鑒類函》引《兵略纂聞》:“曾銑在邊又制地雷,穴地丈許,柜藥于中,以石滿覆,更覆以砂,令與地平。伏火于下,可以經日。系其發機于地面。過著蹴機,則火墜藥發,石飛墜殺人。敵驚以為神。”此后又相繼發明了各種樣式的地雷,如《武備志》中就載有炸炮、自犯炮、伏地沖天雷、無敵地雷炮、萬彈地雷炮等十多種。其中無敵地雷炮用生鐵鑄造,形如圓球,大者可裝火藥三至五斗,用堅木封住雷口,并用竹竿由雷中引出火線,埋設于敵方必經之路。待敵進入雷區時,即點燃火線,將地雷引爆,借以殺傷敵人。炸炮是用生鐵鑄造的踏發式地雷,大小如碗,還附有一種自動的鋼輪發火裝置。曾銑在西北守邊,戚繼光薊鎮練兵和守衛長城,都曾大量使用地雷。《熹宗實錄》載:天啟二年(1622)六月,遼東經略王在晉,“擺設空營大炮,最稱便捷。不用火然藥線。虜馬觸機,火即噴爇,賊不及避”。在防御和作戰中,巧妙地使用地雷,可收到很好的效果。

萬歷時的水底龍王炮,是一種用熟鐵為殼,定時爆炸的球形水雷。重四至六斤,內裝火藥五至十升。雷口插有信香、外殼包有牛脬制成的浮囊,并用羊腸作為通氣管通向水面浮筏,以防信香窒滅。施用時在水中順流漂放,待接觸敵船,信香燃盡后自行引爆①。宋應星《天工開物·佳兵》載:“混江龍:漆固皮囊裹炮,沉于水底。岸上帶索引機。囊中懸吊火石、火鐮。索機一動,其中自發。敵舟行過,遇之則敗。”明代發明的這類能自動爆炸的水雷,如“混江龍”,宋應星評論說:“然此終癡物也”,在實際作戰中,恐未得到廣泛的運用。

《淵鑒類函》引《兵略纂聞》:“曾銑在邊,置慢炮法。炮圓如斗,中藏機巧,火線至一二時才發,外以五彩飾之。敵拾得者,駭為異物,聚觀傳玩者墻擁。須臾藥發,死傷甚眾。”《續通典》也有同樣的記載。這是曾銑發明的一種巧妙的也是最早的定時炸彈。

由于火器的發展,明代軍隊如水兵營、步兵營、騎兵營、車營等都加強了火器的配備,拋石機等逐漸被管形火器所取代,但總的來說,冷兵器仍占相當大的比重,并且無論射遠或近戰,還是格斗或護體所用的兵器,都有一定程度的進步。如長兵 器中,槍和長柄刀的形制較宋代簡化,更加輕便適用。另外,還創制了許多雜式長兵器,如镋鈀、馬叉、狼筅等。短兵器中的刀,有些在形制上吸取了日本刀的優點,并按步兵、騎兵、刀牌手的特點和戰斗要求加以改進,制成各種長刀、短刀和腰刀等。明代的防衛武器,也有所改進與發展, 如鎧甲改為棉制,減輕了士卒的負荷,盾牌除與長、短兵器并用的以外,還發明了一些能與火器并用的,如虎頭火牌、無敵神牌等大型盾牌,用來掩護施放火銃和火箭。此外,自明英宗正統十二年(1447),總兵朱冕 創議用“火車備戰”以后,直到明末,先后曾試造多種多樣的戰車,如偏廂 車、雙輪戰車、雷火車、木火獸、萬全車、火柜攻敵車、塞門架器車等。其中除用于安營時作掩護或堵塞城門缺口者外,主要是火攻戰車,車上裝有 火箭、火銃等火器,初步做到了火力、防護力和機動力三者的結合,展現了陸戰武器設計的新方向。但由于當時火器水平有限,物料也不夠堅固,人力、畜力推挽的車輛還要受到地形和道路條件的限制,所以這類戰車在實戰中往 往收效不大,還未得到廣泛的運用。

明代的發達的造船、航海技術

造船與航海是綜合性的科學技術,涉及到流體力學、材料力學、運動學、天文學、數學、磁學、地理學、氣象學及制造工藝技術等廣闊的領域。因此,造船與航海事業的發展,是與整個社會的科學技術水平相適應的。

中國在歷史上曾是造船與航海事業相當發達的國家。從殷商時期的帆船,到元代伊本·白圖泰盛贊的大舟宗,都表明中國古代造船與航海技術是當時世界最先進的水平。到了明代,鄭和的七次下西洋,更是將中國的造船與航海事業推向一個新的高峰。同時,發達的造船術與航海術,也從一個側面反映了明代發達的科技文明。

造船技術

明代先進的造船技術,突出表現在航海舶體積的增大上。據《明史·鄭和傳》記載:“寶船六十三號,大船長四十四丈,闊一十八丈。”鄭和下西洋的船舶分為五類:寶船、馬船、糧船、坐船、戰船。其中寶船最大,九桅,長44.4丈,寬18丈。明代一尺約合今日0.311米,依此推算,則下西洋寶船船長約138米,寬約56米。這種巨型海船,莫說中國歷史上亙古未有,即使在當時世界上也是首屈一指、無與倫比的,它是中世紀中國造船業在全世界遙遙領先的明證。

首先,要建造這樣的巨船,必須有與之相適應的造船設備、巨大規模的造船廠和海港。這在鄭和時代是實現了。南京龍江寶船廠,就是當時大規模的造船基地和停泊中心之一,迄今這里還留有“上四塢”、“下四塢”等氵作塘和水道。氵作塘呈東西向,與長江的夾江相通,便于寶船下水。氵作塘很大,以“七氵作”而論,經現代實測,長約500余米,寬約40米。福建長樂太平港,是當時下西洋的基地港,鄭和七次下西洋的船隊,每次都在這里駐泊,短則二三個月,長則十個月以上,在這里修造船舶,選招隨員,候風開洋。這樣的造船基地和大港,在當時世界上是絕無僅有的。據《西洋番國志》載,寶船所至西洋諸國,“皆于海中駐泊”,因“大舡難進”,常“易小舡入港”。

其次,建造這種巨型海船,必須成功地解決抗沉性、穩定性等問題。寶船的設計者按前人的傳統經驗,將船體寬度加至56米,使船體的長寬比值為2.45左右,從而避免了因船身過于狹長而經不起印度洋驚濤駭浪的沖擊發生斷裂的危險。這樣的船體結構設計,是相當合理的。為了保證56米船寬那樣大幅度的橫向強度,從而增強船的抗沉性和穩定性,增強了縱搖的承壓力。

近年在泉州灣出土的宋代海船,長11.4丈,寬3.3丈,比鄭和的寶船小得多。它以十二道隔梁分隔出十三個船艙,隔板厚達10至12厘米,每道隔梁用三四塊木板榫接而成,并與船肋骨緊密結合在一起,艙內采用水密艙壁。據此可知,比它大近四倍的鄭和寶船一定在此基礎上有了很大的發展。

再次,這種巨型航海船一定成功地解決了板材及縱向構造的連接問題。近年來有學者根據寶船的尺度,從船體強度理論研究,推算出為承受縱向總彎曲力距,船底板和甲板的厚度分別約為340和380毫米。這是一個驚人的結論!然而卻是活生生的歷史事實。它告訴人們,只有用這樣厚的板材建造長138米、寬56米的巨船,船體強度才能得到保證。另外,泉州出土的宋船曾采用榫接、鐵釘加固、船板縫隙中填塞捻合物的辦法,來保證船的堅固性和水密性。宋代這種先進的造船工藝,必然為鄭和時代的造船師所承襲并得到一定程度的發展。

最后,要實現上述這一切,造出下西洋的寶船,必須有統一的管理,多種行業的人才,細致地分工,高度的合作,必須有強大的財力、物力作后盾。所有這一切,在鄭和時代是統統實現了。鄭和七次下西洋寶船的誕生,是明代造船業繼唐宋以來進一步得到發展的明證。隨著生產力水平的日益提高,造船技術的不斷進步,在明初特定的歷史條件下,為適應政治、經濟等多方面的需要,明代造船家們突破了前代的造船傳統,成功地建造了中國歷史上最長最寬最大的寶船,這不能不使人想到,七下西洋的非凡組織者鄭和,在當時發達的的造船事業中理所當然地要占首功。

航海技術

鄭和下西洋,打通了從中國到印度洋、紅海及東非的航道,開辟了中國和世界航海史的新紀元,提高了中國人民的航海技術,擴大了人們的航海知識。多種導航手段的結合使用宋代以前,海上航行主要靠日月星辰測定航向,一旦陰雨連天,日月難辨,就易迷航。正如《晉書·法顯傳》所云:“大海彌漫無邊,不識東西,唯望日月星宿而進。若陰雨過,為逐風去,亦無準。”宋以后,中國四大發明之一的指南針開墾和于航海。朱或《萍州可談》中,有“夜則觀星,晝則觀日,陰晦觀指南針”的記載。明代,指南針在航海上的運用較宋代又有所發展。據《西洋番國志》載:“砍木為盤,書刻干支之字,浮針于水,指向行舟。”

鄭和下西洋的船隊,將天文導航、羅盤導航、陸標導航、測量水深和底質等導航手段結合起來,從而使航海技術又向前大大發展了一步。比如在近海航行時,把陸標與羅盤相結合,“用丹乙針,一更,船平吳淞江。”(《鄭和航海圖》)即以吳淞江為陸標,用羅盤時刻校正船的航向,使之與吳淞江保持平行。這種航海技術,在當時世界上是很先進的。印度洋上的外國航海家們,一直到15世紀末還是靠觀察南半球可見的南極星同其他星宿高度的簡單儀器來定航行方位的。

《鄭和航海圖》的繪制這又是明代航海術的一大成果。該圖見于明代茅元儀編輯的《武備志》卷240,原名《自寶船廠開船從龍江關出水直邸外國諸番圖》。這是中國地圖學史上最早的海圖。全圖以南京為起點,最遠到東非怯尼亞的慢八撒,即南緯四度左右為止,包括亞非兩洲,所收地名達500多個,其中亞非諸國約占300個。因此,它又是15世紀以前中國記載亞非兩洲的內容最豐富的地理圖籍。《鄭和航海圖》使用中國傳統的山水畫法,配上所記的針路和過洋牽星圖。用今天的海圖對照,人們發現它相當準確,它記錄的航向、航程、停泊港口、暗礁、淺灘的分布也相當詳盡。

在15世紀的世界地圖學史上,像這樣一部偉大的作品是伯人艾德力斯等人所不同,但其中《過洋牽星圖》所用的指、角等名稱以及一指所等于的度數,卻與阿拉伯人所用的Issaba(手指)、Zam等相似。這種過洋牽星航海術,中國與阿拉伯究竟孰先孰后,誰學誰的,目前尚無定論;但說它是中國與阿拉伯文化交流的一個具體體現,大概是不成問題的。

多種多樣新航道的開辟鄭和下西洋的航程遠,歷時長,次數多,訪問國家眾多,同時還要進行各種外交和貿易活動,船隊航行的能力很強,因此他們的航線也非常曲折而繁復。在漫長的遠航中,他們經常穿插進行一些短距離的航行,少則一二條航線,多則五六條航線。

鄭和下西洋,不僅開辟了從中國至東非的新航道,而且在全部航程中開辟了眾多的新航道。據鄭鶴聲、鄭一鈞《鄭和下西洋資料匯編》中統計,鄭和下西洋采取的航道,僅重要的出航地點即有20余處,主要航線竟有42條之多!

這是中國航海事業發達、航海知識豐富的又一表現。它在我國海運史上劃了一個時代,對后世的印度洋、太平洋上應取什么航道影響很大。

(中國網)
 

2010-07-15 08:32

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