第三章  消失的科技文明：经度之谜？

　　我们看到墨卡托1569年的世界地图精确地描绘了南极洲的海岸，与几千年前没有冰雪覆盖时一模一样。令人感兴趣的是，这同一幅地图上画的另一个地区――南美洲――的海岸线，却大不如他早些时候(1538年)画的另一幅地图。（1）

　　原因可能是，这位16世纪的地理学家先前画那幅图时，参照的是他收藏的原始地图，而画后一幅地图时，依靠的却是第一批去南美洲西部探险的西班牙人的观察和测量。既然这些探险家带回欧洲的是最新的信息，墨卡托听信他们也就无可厚非。这样一来，他绘图的精确性就打了折扣，因为1569年还没有能确定纬度的仪器。但他绘制1538年那幅地图时所参考的原始地图却似乎使用过那些仪器。（2）

　　经度之谜

　　我们现在探讨一下经度问题。所谓经度，就是距离本初子午线以东或者以西的度数。目前国际公认的本初子午线是一条实际上并不存在的曲线。它从北极开始，穿过伦敦格林威治村皇家天文台，一直延伸到南极。因此，格林威治的经度为0°，纽约大致为西经74°，澳大利亚的堪培拉则在东经150°左右。

　　解释什么是经度、怎样确定地球表面上某点的经度可不是三言两语就说得清楚的事情。好在我们在这里关心的不是技术细则，而只是人类如何逐步了解神秘的经度的历史事实。其中最重要的一点就是：直到18世纪有了突破性的发明，制图家和航海家们才得以测定经度。他们以前只能靠估计，几百英里的误差是常事，因为当时科学技术还没有发展到可以准确测定经度。

　　从赤道向南或者向北的纬度测定没有那么难，利用相对简单的仪器，测定太阳和星辰的角度就可以算出来。但测定经度需要全然不同的高级得多的仪器，需要一个能将方位测量与时间测量结合到一起的仪器。在已知的人类历史中，一直没有科学家能够发明这种装置。18世纪初期，随着航海业的迅速发展，人们如饥似渴地盼望这种仪器尽快发明制作出来。用一句研究这段历史的权威的话来说：“对经度的追寻胜过对水手的性命珍惜和对船舶、货物安全的重视。精确的测量似乎是个不可能实现的梦想。‘发现经度’在媒体的口中成了‘猪飞上天’一样的异想天开的事情。”（3）
当时最需要的是一种仪器，一种在漫长的航程中，无论风高浪大、船起船伏，无论干燥潮湿、天热天冷，都能正确无误地表示（出发港）时间的仪器。1714年，艾萨克?牛顿告诉英国政府设置的“经度委员会”说，“这样的钟表至今犹未问世”。（4）

　　实际上确实是没有。17世纪和18世纪初的计时器非常粗糙，不是快就是慢，每天误差达一刻钟之多。而有效的航海用计时器所能允许的误差是好几年一刻钟。（5）

　　直到18世纪20年代，天才的英国钟表匠约翰?哈里森开始设计一系列航海用计时器时，第一部经线仪才制造出来。他的目的是为了一笔奖金。经度委员会悬赏两万英镑，颁发给“经六星期航海后，所测定经度的误差在30海里以内的装置的发明者”。（6）能满足英国的这种条件的经线仪每天的误差不得超过3秒。哈里森花了将近40年时间，做过好几个样机后，才达到这个要求。终于，1761年，他精心制作的经线仪4号安装在了皇家海军军舰“德普特福特号”上。这艘军舰离开英国，驶向牙买加。哈里森的儿子威廉随船同行。航行九天后，威廉根据这台经线仪计算的经度告诉船长说，第二天上午他们会看到马德拉群岛。舰长同意保持航向不变，以5 ：1的赌注赌他输。结果是威廉赢了。两个月后他们到达牙买加时，这台仪器只慢了5秒钟。（7）

　　哈里森经线仪的精确度超过了经度委员会的标准。但是，由于英国政府官僚机构的疲沓拖拉，直到1773年，他去世前三年，才拿到两万英镑的奖金。哈里森在奖金到手之后才将设计秘密公诸于世，这当然不能怪他。这一延误的后果是，科克船长1768年进行他的首度发现之旅时，没能用上经线仪。（8）不过1778~1779年第三次出航时，他精确地绘制出了太平洋海域的地图，不但确定了每个岛屿、每条海岸线的纬度，也确定了它们的经度。（9）此后，有了科克的海图和哈里森的经线仪，再也没有航海者找不到太平洋中的岛屿，也不会有人再搁浅在突然冒出来的海滩上。（10）
毫无疑问，经度准确的科克的太平洋海图肯定是现代制图术的最早典范。此外，这些地图也提醒我们：制作一幅真正的好地图至少必备三大要素：伟大的发现之旅，一流的数学和制图技能，精良的经线仪。

　　18世纪70年代哈里森的经线仪大量上市以后，上述第三要素才得以实现。这一卓越的发明使制图家们能精确地绘出经线，这是古代苏美尔人、埃及人、希腊人、罗马人，一切已知的18世纪前的文明都难以企及的。难怪，当我们看到一些极为古老的、经纬度的精确性却绝不亚于现代的地图时，我们会感到惊奇和不安。