舰队起航1

    庞大的舰队未觉察到即将降临于中国的剧变，威严地向南驶过黄海，开始了载
着人们去天涯海角的航行。永乐十九年二月初二（1421年3 月5 日），即航行第一
天的清晨，此时，舵手保持船的正尾对着北极星，导航员则用牵星板测量北极的地
平纬度。获得初次数据后，导航员则保持整整24小时的正南向航行，然后再进行另
一次北斗的测量。通过向正南航行，在第一天航行结束时，他们不仅能够确定航行
的纬度变化—距赤道南或北的距离—而且也可以因磁性变化来校正他们的罗盘、测
量航行速度和航程，以及校正测速仪的计量单位。

    朱棣的航海官员所使用的航行方法被当时极少的文献之一《武备志》（Wu Pei 
Chi ）记载下来，并得以保存。这些中国的航海操作说明不知如何躲过官员的清查，
其实它是一种船舶驾驶和海战的技巧手册（1 ）。有了这写在长而薄的纸条上的操
作说明，为他们进行每一次定期航海提供了详细的方向，包括星星的位置、纬度、
针位和沿航线能清楚地看见的岛屿、岬角海湾和水湾的地形描述。通过研究这些航
海方向，不但可以推断中国人已航行过的航线，而且也可以推断他们航行的精确度
和凭借星辰确定航线的能力。这部文献的价值不可估量。

    北极星是中国天文学的基础，对于中国人，它在象征意义上和航海上都非常重
要。天极被看作是人间皇帝神圣地位的对应词。官员、侍臣、仆人围在皇帝周围，
就像别的星星旋转在北极星周围一样；侍从的服饰和他们与皇帝的接近程度，则表
明他们的重要，如同“系”在北极星周的群星的亮度、颜色和定位。“圣人云: ‘
为政以德，譬如北辰，居其所而众星共之。’”（2 ）西方天文学方法包含的原理
首先被希腊天文学家如亚里士多德（Aristotle ）和托勒密（Ptolemy ）阐明的，
其纬度是以赤道为根据的。在中国的天文学上，纬度并非由距赤道的距离决定而是
由距北极的距离，即北斗星的地平纬度来确定。北斗星处于北极的正上方数万亿英
里远的太空中，是一颗明亮而易辨认的星星。从北极观察，北斗星在观察者的正上
方，地平纬度为90°或纬度为90°；当在赤道观察时，北斗星以0 °地平纬度或0 
°纬度处在地平线上。通过测量地平线（地平纬度）与北极星的高度，能使导航员
计算出他所处的纬度。然而，因北斗星在正北向，这可能会引起磁性变化—罗盘的
磁性北和正北向之间的差异，于是需要确定差异并做校正。

    到永乐十九年（公元1421年），中国人已有远远超过6 个世纪的海上航行经历，
他们积累的经验是以对北极星及高纬度地区围绕磁极的从不上升和从不降落的星星
的计算分析为根据的。事实上，一旦中国人在天体中确定了北斗星的绝对位置，他
们就把北半球其他星星“系”在北斗星上。当观察某颗星或星座时，甚至在星星还
未升起的夜空，他们能确切地知道与它有关的其他星星在什么位置。这样，即使在
地平线下看不见的星星，通过观察被“系”在其上环北极群星的中天—从任意特殊
点观察它们划过夜空的轨迹的最高点—人们在任一地方就可知道一颗星星的准确位
置。然而，中国人还没有掌握利用太阳来确定纬度的方法（3 ），这一点葡萄牙人
首次于1474年成功地做到了。这一方法使他们不但能测出北半球的纬度，也可以测
南半球的纬度。而在南半球，北极星是看不见的。对于中国人而言，这是一个必须
得解决的问题。在朱棣绘制已知的整个世界的梦想实现之前，得先在南半球找到像
北半球的北极星那样用途的一颗星或星座。

    到公元7 世纪，中国人已发明了罗盘，所以能精确地确定航线。他们懂得利用
磁感应，磁石的磁性被转移给铁，可以把这种磁化的铁浮于油上①让其自由转动，
其一端始终指向地球的磁北极。到永乐十九年（公元1421年），中国人利用罗盘能
在他们选定好的航线上在不超过2 °的范围内精确地航行。他们亦能利用沙漏来测
出航行的距离。沙漏漏尽一次的时间相当于2 小时半，这一时长也是海员值更的单
位。

    然而，经度的计算是一个问题，在郑和第六次航行之始这还没有彻底解决。经
度的改变基于4 点：航线、船速、航行已用的时间和距离赤道南北有多远。通过记
录海员值班的次数、穿越水面的速度和罗盘针路，导航员能估算经度的变化。但是，
中国人的航海方法有一巨大的缺陷：如果正在航行的船下水体处于自流中—例如，
在洋流顺或逆船流动时水手就无法测定经度的变化。在约翰·哈里森（John Harrison）
最终完善了在海上保持精确时间的记程仪之前，测定经度只能靠测量绝对时间（absolute 
time）来完成，而欧洲人在后来的3 个半世纪中也未能实现。郑和第六次航行之始，
这一缺陷使中国人的经度计算上产生了巨大的误差。北斗星航海能让他们计算纬度
并在赤道北能以惊人的准确性抵达靠岸处，但是，近于同样准确的经度计算法则直
到他们航行快结束时才被完善。



    中国有能航行在波涛汹涌的大洋中的造船经历有几个世纪的悠久历史，造船技
师已逐渐形成了一种分体造船的有机模式。每一部分包括两端的水密隔墙，就像竹
子内部结构，水密部分用重几公斤的铜栓将其固定在一起。3 层硬木被钉在柚木框
架上，然后用椰子外壳纤维捻缝，并涂上滚热的桐油和石灰的混合物，这种牢固的
防水漆自7 世纪已被用作漆中国的远洋船只。然而，建造郑和的宝船需要如此多的
桐油，导致沿扬子江两岸数英亩土地都被辟为油桐树种植园。

    龙江造船厂的造船技师们设计的船只在广阔的海洋上能经得住最猛烈的风暴。
加固的船头能使船只乘风破浪，而且在船头两侧有通往船舱内的通道。当方形船头
颠簸在浪谷时，海水会进入; 而当船头漂浮在浪尖上时，水又从两侧排出，以此来
缓减船的颠簸。用铁圈箍在一起的柚木龙骨控制着船的长度，专门切割成巨大的长
方形石块作为压舱物装塞在龙骨周围。能升降的附加龙骨安装在其两侧以保持平稳。
在暴风雨中，半沉于海中的锚也可越过船舷抛入水中以减小船的摇晃。甚至在恶劣
的天气和海洋条件下，通过这些独特的改进，船的颠簸和摇摆被大大减小了。

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