第一章
知识

从自然寻路到使用仪器

埃里克·斯特普尔斯

导言：航海知识

公元800年到1450年是具有卓越海上成就的时期之一。在这一时期，新技术和科学知识的进步，加之对地理和航海的不断加深的理解，创造了一个商业、政治和文化互动的非凡时代。欧洲文化只是众多在中世纪时期对其海洋知识进行扩大和完善的文化之一。斯堪的那维亚人穿越北大西洋未被跨越的水域，在北美建立了殖民地（尽管时间短暂）；波利尼西亚人往返航行，远至夏威夷，实现了现代前在太平洋中部航海的伟大壮举之一。阿拉伯人、波斯人、东非人、中国人、印度人和马来人在印度洋和西太平洋已经确立的航线上的航行，比以往任何时候都要频繁。在这个过程中，经济相互交织，创造了文化上更加多元的海景（Fernández-Armesto 2006）。伊比利亚人冒险深入大西洋中部和南部，沿着非洲西海岸建立殖民地；在郑和的带领下，中国人在印度洋进行了一系列规模空前的航行。来自不同文化的水手分享和比较他们的导航、造船和航海技术，所有这些活动从根本上改变和扩展了人类的海洋知识。建立了横跨大西洋固定航线的地中海水手之间的相互交流，导致了15世纪末“全帆装船”⁽¹⁾的发展，这种设计在接下来半个世纪的贸易航线中占据了主导地位。再往东，海上丝绸之路将阿拉伯人的恒星高度导航知识带到西太平洋，将中国的指南针带到印度洋。

要全面讨论公元800年至1450年间与海洋有关的全球性知识，一本书都远远不够，更不用说一章了。因此，本章将对与航海相关的应用知识的特定领域进行概述，特别着重于那些超越个体文化的共有的航海实践。在科学史上有一个明显的趋势，就是把前现代的知识领域放在文化或民族的背景下来考虑。因此，图书馆里充满了与伊斯兰科学、中国科学、西方科学相关的标题。然而，过去几代学者对这种范式提出了挑战，并概念化了不同的方法来构建对知识生产、传播和适应的研究框架（Elshakry 2010； Raj 2016； Sivasundaram 2010）。在某些情况下，例如与船舶建造有关的知识，区域分析是合适的。但是，在其他情况下，却需要采取更全球性而不那么区域性的方法。在这方面，航海知识是一个特别有趣的领域，因为长距离海上贸易中的文化流动和相互作用的程度，使相当多的超越文化边界的共享知识得以产生。显而易见的是，尽管在中世纪初期有一些海上航行区域传统彼此相对隔绝地发展起来，但强有力的证据表明，到中世纪末期，非洲—欧亚大陆的海上群体已在共享各自特定文化背景下的航海知识和实践。个体社会参与其中并对这种知识作出了贡献，但这种知识本身既不根植于任何单一社会，也不是任何单一社会所固有的。相反，它是一个具有地区差异的共享知识体系。为了加以证明，我们将通过探寻在大多数中世纪海洋文化中明显存在的环境导航的形式来开始我们的论述，然后把重点放在更大的、更具体的、发生在中世纪末期的共享知识、实践和技术的例子上。它们将包括航海文献的发展，对星体高度的不断增加的依赖，以及新航海仪器（如罗盘）的使用。

不过，历史学家必须面对的问题是与那个时代有关的资料相对匮乏。他们研究的大多数沿海社会，如波利尼西亚人和图勒人（the Thule），是通过口述和实践传播知识，而这些知识也很难在考古记录中发现，除非它以船的形式存在。因此，当时许多与海洋有关的文字作品都是由地理学家或有文化的旅行者依靠二手信息撰写的。显然，真正的水手、渔民、航海家和船长为海洋知识的不断进步作出了最大的贡献，但后来记录和评估这些发展的往往是有文化的精英。因此，我们必须抛弃过去“伟人”的历史概念，形成对创作网络更细致的理解，将在大众化叙事中常被忽视的角色的多样性纳入其中。克利福德·康纳（Clifford Conner）在其著作《人民科学史》（A People’s History of Science）（2005）中以葡萄牙著名的航海者亨利亲王（Prince Henry the Navigator）为例探讨了这种现象。他指出，尽管亨利亲王资助了海上探险和航海知识的积累，但他这样做主要是出于政治目的。尽管他得到“航海家”的特殊荣誉，但他既不是航海家，也不是水手，对海上的技术知识也知之甚少。事实上，让葡萄牙人能够在15世纪探索西非海岸的技术和知识，是由真正进行航行的水手和航海者创造、收集和传播的，他们中许多人的名字已经被历史遗忘了。实际上可以这样说，在中世纪世界对天体和海洋的理解方面，拥有对海洋和天空的实践与运用知识的人比陆地上的地理学家和天文学家理论贡献更大。

罗兹岛的迈克尔（他自称Michalli da Ruodo）就是真正水手的例子。迈克尔是一名威尼斯船员，他从一名普通的桨手晋升为水手，精通航海和造船。他的著作显示出他对15世纪地中海的航海实践有专业的理解，特别是被称为“marteloio”的数学导航方法，以及与造船、星座和理论数学相关的知识（Falchetta 2009：199—210）。迈克尔并不是天生的知识精英，而是一名真正的水手，他一步一步地晋升，并在这一过程中积累了丰富的海洋知识和理论数学知识。真正的航海家对天体和海洋活动的理解往往比坐在天文台里的地理学家和天文学家更为详尽和细致。因此，我们对这一时期的知识生产和传播的了解仍然是片面的，即使在文献记录情况较好的地区也是如此。

虽然本章的重点时间段是公元800年到1450年，但年代上的一些灵活性是必要的，因为像海洋知识这样有渗透性而复杂的东西很难很好地适应这种人为构建的时间边界，特别是在全球背景下。印度—太平洋地区具有历史意义的航海文学著作都略超出这两个时间点，比如最著名的阿拉伯航海家伊本·马吉德（Ibn Majid）的海上航行诗歌写于1450年之后，但它们成为理解中世纪时期海事知识发展的重要历史资料，因此被纳入本章（Ibn Majid 1993， 1971； Tibbetts 1981； Zhao Rugua1966：9—14）。

环境导航

环境导航，也被称为“自然导航”或“寻路”，或许可谓与海洋有关的最具地域特色的知识。自古以来，航海者就依靠他们对海上环境的了解来确定他们在海上的路线，中世纪航海家使用的绝大部分知识依然基于这种方法。这一时期所有可获得的航海文献都提到了使用环境标记来确定一个人在海上的位置的重要性，而对理想航海者的描述也强调了这一事实。例如，杰弗里·乔叟（Geoffrey Chaucer）在对典型的“船员”的描述中，就强调了不同类型知识的重要性。

航海者所依赖的特定标记类型因海洋环境而有很大的不同，但几乎所有的航海者都熟悉他们航行的海域与众不同的特点。例如，阿拉伯和波斯的航海者会注意一个特定类型的海蛇“māraza”，它的出现表明他们已经位于印度西南海岸附近（Ibn Majid 1993：79； al-Mahri 1970：164—165）。维京航海者通过寻找大量的鲸鱼或海鸟来确定冰岛南部陡峭的海底斜坡（Taylor 1956：77）。其他自然景观特征，如山脉或高山，突出或形状独特的岩石也经常被用到。这样的寻路知识很少被记录下来，更谈不上绘图。不过，伊朗旅行家伊本·穆贾维尔（Ibn al-Mujawir）认为，当船靠近非洲之角附近的索科特拉（Socotra）岛时海上看得见海鸟是值得提及的重点，因此它们被纳入他的手稿插图中岛屿示意图的七圈（Ibn al-Mujawir 2008：fig.12）。由乌普萨拉主教奥勒乌斯·马格努斯（Oleus Magnus， 1490—1557年）撰写的《北方民族描述》（Historia de gentibus septentrionalibus），于1555年在罗马出版，包含了大量关于这种传统寻路点的参考资料和插图，不过出版的时间是在我们严格定义的时代之后。在中世纪，随着海洋探险的增多，航海者们拓展了他们的自然导航知识的边界。阿拉伯人、波斯人和非洲人在中国海上往返航行，中国人航行到西印度洋，波利尼西亚人穿越浩瀚的太平洋，斯堪的纳维亚人开始熟悉北大西洋的岛屿。

尽管我们对太平洋水手知之甚少，但他们也许是中世纪时期最伟大的自然航海家。大约在8世纪左右，来自东南方向2000海里（3500公里）外的玛贵斯（Marquesas）岛的水手在夏威夷群岛定居下来。后来大约在公元1200年，毛利人的祖先从南波利尼西亚航行至奥特亚罗瓦（新西兰），在当时这座地球上最大的依然无人居住的群岛上定居下来（Johns， Irwin， and Sung， 2014； Wilmshurst et al.2011）。太平洋是一片浩瀚的大洋，其航海挑战与水手们在大西洋和印度洋遇到的截然不同。现代对“传统”南太平洋航行的研究指出，他们的“航海能力依赖于对海洋、天空和风的深刻认识，对造船和航海原理的深刻理解，还依赖于认知装置——都在大脑中——来记录和处理大量不断变化的信息”（Frake 1985：256）。然而，我们对太平洋远距离航行的了解在很大程度上依赖于这些民族志证据和口口相传，以及18、19世纪欧洲人的描述，以至于不可能详细讨论这一时期具体航海知识的发展。我们所知道的是，在中世纪时期，在太平洋上，南岛民族水手能够在一张岛屿形成的网络中进行定期的长途航行，其中包括塔希提岛和夏威夷岛，其距离超过3500海里，而且他们还有其他非凡的自然导航技能（Johns， Irwin， and Sung 2014； Kirch 2000； Lewis 1994； Richards 2008）。引言中提及的阿纳韦卡独木舟（见图0.6和图7.1）就是这些成功航行的见证，也是如造船等伴随他们航行的知识类型的见证（Johns， Irwin， and Sung 2014）。民族志研究表明，20世纪的南太平洋航海者在很大程度上依赖环境导航和星图，但我们应该避免假设他们的航海传统处于静止状态，几乎没有随时间推移而改变。事实上，可以肯定的是，太平洋上的南岛人在中世纪的航行距离是十分遥远的，而且主要依靠的是他们自己的环境导航知识。

维京人属于另一种航海文化，它强调自然寻路，但他们的方法得到了较好的记录。大西洋是比封闭的地中海更令人生畏的航行水域，它有残酷的风暴，有远海，有刺骨的北部水域、极端的潮汐变化和强大的洋流。虽然如此，维京人却正是在中世纪探索了北大西洋的大部分地区，并极大地增加了他们对西欧海岸以外海域的知识。维京人在不列颠的大部分地区定居之后，冒险向西穿越大西洋，在公元874年英格夫·阿纳尔森（Ingolf Arnarson）的首次航行后，他们在冰岛建立了定居点，随后又在格陵兰岛建立了定居点，最后到达北美并在“文兰”（Vinland）建立了小型社区。在今天的加拿大纽芬兰的兰塞奥兹牧草地（L’Anse aux Meadows）发现了史前器物和定居点遗迹，显示维京人于10世纪至11世纪中期在此建立了一个永久的社区（Jones 1984：269—311； Paine 2013：247—254）。他们还于公元859年向南航行至地中海，并沿着跨欧洲的河流走廊，如伏尔加河航行。在这一系列引人注目的海上探险中，他们绝大多数时候依赖的是他们的环境导航知识，辅以测深锤来测量深度，并有可能使用了太阳石等其他仪器。

环境导航也是在印度洋航行的基础，数千年来，水手们一直在那里发展海洋环境的知识。其中一个知识领域与风有关，印度洋北半部分的风是基于季节的风型，在英语中称为“monsoons”（季风），它来自阿拉伯语“mawsim”一词，意思是“季节”。从11月到3月，东北季风将从亚洲大陆吹向南印度洋。一旦陆地开始变热，从5月到9月所谓的西南季风期间，风向就会逆转，并刮得更加猛烈。在这两段时间的中间，风的强度有所减弱，天气也不稳定，其间还穿插着严重的风暴事件，比如孟加拉湾的飓风。水手们对这些不同的风加以利用，根据一年中的时间和风向，从一个港口航行到另一个港口再返回。有证据显示，水手们对季风的模式有深刻的理解，至少从公元前1000年甚至更早的时候就开始对它们加以利用。不过，同样明显的是，在中世纪时期，水手们发展出一套更复杂的系统来规范航海日期，到15世纪，“mawsim”一词不仅指季节，它还指基于波斯阳历的具体航行日期（Ibn Majid 1971：309—342； Lunde 2013：75—82， 119—126； al-Mahri 1970：111—121；Tibbetts 1981：225—242）。

这种风的知识也融入了中世纪的文化背景。随着伊斯兰教的传播，阿拉伯水手的风向图结合了两种不同的标记风的系统，一种基于伊斯兰教的圣域地理，另一种基于恒星恒向线（stellar rhumbs）。在阿拉伯航海传统中，许多风都是根据它们吹来方向的恒星来命名的。因此，“al-Jāhī”是北风，根据北极星的波斯语名称“al-Jāh”命名，“al-Suhaylī”是南风，根据老人星的阿拉伯名称“Suhayl”命名。不过，它开始融合到伊斯兰风向图的方向中，根据其相对于麦加的克尔白（Kaʿaba）⁽²⁾（King 1991：839—840：Tibbetts 1981：382—384）的位置来标记风。这些例子说明，自然现象的知识在具体的文化背景下不断被采纳和修改。

显而易见的是，在中世纪时期，大多数航海都使用环境导航，有时辅以测深锤以确定水深。不过，在自然导航这一更大的知识框架内，我们可以看到中世纪时期的一些发展，它对整个导航的发展具有更广泛的意义。本章将讨论三点：（1）具体的航海文献的发展，（2）对在“纬度航行”中使用星体高度的逐步依赖和对它的改进，以及（3）航海中的新仪器，如船用罗盘等的发明和广泛使用。这些发展值得注意的一点是，很难精确地找出技术的单个“发明者”或“创始者”。相反，它们在大致相同的时期在中国海、印度洋、地中海和大西洋的不同航海群体中出现。例如，尽管直接技术传播的证据少得令人沮丧，但在多个地点出现的这种发展却有力地表明，不同的海洋文化之间的航海知识正在日益融合，并且一系列广泛的知识传播也在发生。此外，每个区域的发展都显示出对适合每个航海传统自身文化景观的特定概念或工具的积极而富有创造性的适应。

航海文献

航海文献自古以来就存在，因为有文化的商人、地理学家和水手会将他们海上旅行的知识记录下来。很显然，这种体裁的起源是环境导航的口口相传。但在中世纪时期，大量的不同语言的航海指南文献和航海图都得到发展。这些资料以各种各样的图像和文字形式为后代的航海者记录了航海知识，其中大部分流传至今。这些文献远远超出了最初的希腊罗马传统，包括欧洲的波特兰（portolan）⁽³⁾航海指南和罗泰罗（roteiro）⁽⁴⁾航线日志，伊斯兰世界的“rahmānij”（即航海指南），以及中国的航海手册、恒星图和地图。这些著作总体上代表了大批的原始资料，它们为我们提供了中世纪海洋知识状况的更详细、更具全球性的视角。

我们看到，在9、10世纪，在伊斯兰世界和中国的地理著作中，出现了与海上航线有关的内容。第一份资料是贾耽在公元785年到805年间撰写的汉语文本，描述了从中国唐朝到阿拔斯（Abbasid）伊拉克的航行（Zhao Rugua 1966：9—14）。主要用阿拉伯语书写的初期伊斯兰地理传统也记载了9世纪的这条路线，但方向相反，是从西亚到中国。年代为851年的《中国印度见闻录》（Akhbār al-sīn wa-l-hind）（2014）中最古老的部分，描述了从西拉夫（Siraf）到广州的航行路线。虽不及后来的描述那么详细，但也提到了它们之间的航行方向、航行危险、寻路标记、停靠港、补给站，还有从一个港口到下一个港口估计所需的天数。阿拔斯的行政长官伊本·胡尔达比赫（Ibn Khurdadhbih）在9世纪下半叶所写的《道路与王国之书》（Kitāb al-masālik wa-l-mamālik）中也描述了这条路线（Ahmad 1989：3—30）。到10世纪，阿拉伯和波斯地理学家在他们的著作中和民族志学更有关的部分也纳入了对海洋的描述。例如，知识广博的马苏迪（al-Masʿudi）（1861—1877年）曾经去过西印度洋，他描述了10世纪的海上航行，同时他的《黄金草原和宝石矿山》（Murūj al-dhahab wa-maʿādin al-jawhar）也包括几章关于世界海洋的内容。

在这一时期，一些更具技术性的航海文献也被提及。10世纪的地理学家穆卡达西（al-Muqaddasi）提到了航海指南，他认为船长和商人这些“对这海洋最有辨识能力的人”会“一起仔细研究，并完全依赖于它，根据其中的内容行事”（al-Muqaddasi 1906：10； 2001：9）。15世纪阿拉伯航海家艾哈迈德·b.马吉德（Ahmad b. Majid）（通称伊本·马吉德——译注）在对他出生前编撰的航海著作的引用中，也支持了这些言论。伊本·马吉德提到了先前航海文本的三位作者：穆罕默德·b.沙汗（Muhammad b. Shadhan）、萨赫·b.阿班（Sahl b. Abban）和莱思·b.卡兰（Layth b. Kahlan），他将他们称为航海领域的三头“雄狮”。尽管年代存在争议，但学者们普遍认为他们生活在11世纪和/或12世纪，这强烈地表明，在10世纪或11世纪，甚至更早，航海文献（阿拉伯语和/或波斯语）就已经发展并得到运用。

11到13世纪，世界其他地区也出现了重要的航海文献。例如，在这一时期出现了第一份成文的潮汐表。最早的潮汐表出现在中国，时间是11世纪前的某个时间段。它出现在杭州附近。如艾曼纽埃尔·瓦格农在第七章《表现》中所述，杭州以其涌潮而闻名（见图7.9），潮汐表说明他们了解月球对潮汐的影响。13世纪，圣奥尔本（St. Albans）修道院的僧侣们编制了欧洲第一份潮汐表，不过罗宾·沃德（Robin Ward）（2009）指出，它似乎主要根据潮汐变化的理论而非经验认识。不过，在1375年的《加泰罗尼亚地图集》（Catalan Atlas）中，潮汐被记录在一幅北大西洋14个港口的环形图中（图7.6）。在北欧水域发现的巨大潮汐变化使潮汐成为一个重要的话题。沃德估计，中世纪欧洲大西洋航迹图中大约有三分之一的内容与潮汐有关。其他航海文献，如有关印度洋的文献，对潮汐并没有给予同等程度的关注，主要原因是潮汐变化在这些水域没那么剧烈（Aleem 1967：459—467； Needham，Ling， and Gwei-Djen 1971：3：483—494； Ronan 1986：3：178—179； Taylor 1956：136—139； Ward 2009：139）。

由于航海指南越来越多地被写下来，并最终在视觉上呈现，因此我们也看到了13世纪地中海和黑海地区航海手册和波特兰航海指南的发展。现存最古老的波特兰航海指南文献是《航海手册》（Compasso da navigare），为意大利语文本，时间为13世纪晚期。它为地中海航行作出了详细说明，但没有插图。不过，在一份更古老的12世纪拉丁语文本Liber de existencia riveriarum中⁽⁵⁾，已画出了地中海的海图（Gautier Dalché 1995），它说明视觉表现有更长的历史。因此，“波特兰”一词通常被用来描述以区域为重点、通常绘制在羊皮纸上、表现海岸但仅表现少数内陆地貌的海图。港口名称的题写与海岸线呈90度角，用特定符号，如红点或十字等标示浅滩。这些海图内纵横交错的线网形成星形，被称为风线或恒向线，它们又进一步细分与罗盘的主要方向相对应的16个、然后32个次级方向。波特兰海图包括以英里为单位的距离比例尺。现存最早的波特兰海图是1275年左右的《比萨航海图》（Carte Pisane），如图1.1所示，它是一幅绘制在未裁剪的羊皮纸上的巨大海图，其名称源自意大利城市比萨，因为它是由法国国家图书馆于19世纪从比萨获得的（Kelly 1979：33.2； Taylor 1956：98—114）。尽管像《比萨航海图》这样保存完好的例子可能并未在船上得到使用，但有充足的证据表明，自13世纪晚期开始，波特兰海图就被带上了地中海的船舶，与它们一起的还有一些欧洲最早的磁罗盘。有几篇文本将这些海图描述成为航海提供便利的技术工具，尤其是帮助被吹离航线的船员找到方向。

在14世纪，波特兰海图发展到将大西洋，尤其将不列颠群岛纳入其中。到15世纪，葡萄牙水手沿西非海岸航行时已经在使用它们导航。在葡萄牙君主雇意大利和马略卡航海家协助他们出海探险时，他们将地中海的技术应用到大西洋的波特兰海图上，比如使用黑色、绿色和红色的方位线（恒向线）和用十字来标记近海的暗礁（Baldwin 1980：41）。从地中海的穆斯林水手中也能看到这一传统，如在安布罗斯图书馆发现的1325年的阿拉伯海图上，或者在1413年图奴斯路·易卜拉欣·卡提比（Tunuslu Ibrahim Katibi）的波特兰海图上（Brice 1977：55—56）。这些海图以不同程度的准确性记录了至关重要的地理和航海细节，它们提高了安全性和航行效率。

这些文献也展现出航海知识随时间推移的逐步改进。《比萨航海图》描绘地中海相当准确，但对于大西洋海岸线却并非如此，不过后来的波特兰海图对这片区域的呈现就精确了许多。航海图精度的不断提高反映了无数（大部分是无名的）船员的努力，他们纠正了以前的错误，如对大西洋海岸距离的估计等，记录了新的海岸地貌，并慢慢地丰富和完善了他们对于各水域的知识。航海图可靠性的提高也反映了13世纪末和14世纪地中海和大西洋之间海上商业交流水平的提高，尤其是在热那亚和威尼斯商人的层面上（Kelly 1979：19—23）。15世纪早期威尼斯水手的一份手稿，被称为《罗兹岛的迈克尔之书》（The Book of Michael of Rhodes），是另一份引人注目的欧洲航海资料，最近受到了相当多的关注，它显示出对适用于航海的数学原理的运用（Long，McGee， and Stahl 2009）。

在北大西洋，现存最早的航海手册来自15世纪，不过，在更早的文献中已出现与航海有关的章节，比如在13世纪中期的古挪威著作《国王之镜》（Konungs Skuggsjá）中发现的航海章节，且在古挪威或冰岛的讲述冒险经历和英雄业绩的长篇故事和冰岛法律书（Konungs Skuggsjá 1917：156—162）中也有提及。15世纪的航海资料包括用中古低地德语（Middle Low German）撰写的导航指南《海书》（Seebuch）和一份用中古英语（Middle English）编写的航迹图。两者都依赖于大部分来自南欧的前几个世纪的航海知识。《海书》具有特别丰富的环境方面的知识，它列出了潮汐、罗盘方位、港口、水深点、距离和航行危险（discussed in Ward 2009：152—154）。它几乎没有伊本·马吉德的著作中十分突出的天文学内容，对北大西洋上恒星的高度几乎毫不重视，这表明了当地航海实践的不同。正如艾曼纽埃尔·瓦格农在本卷第七章中所述，技术航海文献在15世纪的印度—太平洋地区更为突出，其中包括多种中国的航海手册、地图和图表。

在西印度洋，现存最早的详细航海技术文献是由阿拉伯航海家艾哈迈德·b.马吉德在1462年至1492年间创作的。他撰写了40多部著作，为详细了解14世纪到15世纪中期印度洋的航海状况提供了资料（Ferrand 1921—1928； Ibn Majid 1993，1971； Tibbetts 1981）。他的作品除一部外，均为诗歌，用简单的“rajāz”⁽⁶⁾韵律写成，便于记忆。这一事实提醒了我们遍及全球大部分地方的航海知识的口传规模。这些信息绝大多数都是由不识字但知识丰富的水手背诵下来的。口传在这一时期是普遍的做法，它使不识字的水手能够通过诗歌和歌曲记住大量的知识。这部中世纪航海文献的独特价值在于，它以手稿的形式捕捉到了口传内容的一部分，否则它们也将在历史中被湮没。

伊本·马吉德在后期的一部作品中，提到了合格的航海者应该具备的知识：“航海者（sāhib al-dark）需要知道日出、日落、水平位置恒星组合、恒星高度测量的准备和数据取得，以及恒星的起落点（用于方位）、纬度、经度、赤纬和天体轨道，才能成为一名大师级航海者（muʿallim）。”（Ibn Majid 1971：28—29； Tibbetts 1981：77）如果把它与本章引用的乔叟的更早描述进行比较，就会发现，至少在印度洋上，到了15世纪，环境导航已经与天文概念结合在一起，形成了一种更广泛而实用的知识体系。虽然这些文本以阿拉伯文撰写，但它们实际上代表了不同知识传统的各种不同的航海和天文知识。在单一的文字中，交织着伊斯兰二十八星宿、波斯太阳历法、贝都因人的恒星知识和印度的纬度测量。人们认为，这些材料大部分来自伊本·马吉德提到的更早的“三头雄狮”文献，尽管单独的出处已几乎不可能被理清了。

因此，我们看到，由于航海者越来越多地开始用墨水保留他们的知识，在欧亚非洲大陆的大部分地区出现了航海文献的文化共享。不过，记录这些知识的形式是多样的，文化上也各不相同。潮汐表、海图、星图、航海手册和诗歌均用不同的语言写成，以便水手们更好地理解海洋，更安全地穿越海洋。总体上，它们代表了一种更大的趋势，这种趋势就是为了后代的利益而以书面形式记录和传播知识。

纬度航行

纬度是一个地理坐标，它指定了地球表面上某一点在假想的南北连线上的位置。使用星体高度来估计大致纬度的做法在古代就已为人所知，但在中世纪，欧亚大陆和非洲的水手们改进了这种惯例，并开发了更标准化和更精密的仪器来在海上测量天体。在印度洋，对于北苏门答腊与斯里兰卡之间、南印度与阿拉伯海岸之间，以及波斯湾口与西印度海岸之间的远洋航行，纬度航行尤其有用。P. J.里弗斯（P. J. Rivers）对在中世纪背景中使用现代术语“纬度航行”提出了质疑，他宁可用“altura”（“高度”之意——译注）一词，但为了便于现代读者理解，本章的讨论使用术语“纬度航行”，同时也承认，并不是每个使用星体高度的水手都会把海洋当作划分了纬度线的地理空间（2012：88—89）。在海上使用星体高度来确定一个人相对于南北的位置，这种做法第一次发生于何时何地，已不能完全确定。关于地中海星体高度的最早参考文献来自1世纪，但显然这种测量方法在此之前就已经得到运用（Cunliffe 2001：82—83； Taylor 1956：46—47）。到中世纪时期，水手们已经在使用不同的仪器来测量星体高度，如拉线板（khashaba）、象限仪，还有中国的“牵星板”。图1.2为现代复制的拉线板，它被用于2010年从马斯喀特到新加坡的一次帆船航行的试验中。

在北大西洋，水手们显然已经在利用正午太阳的高度来确定他们所在的大致纬度。公元前4世纪，皮西亚斯（Pytheas，古希腊地理学家）沿北大西洋海岸旅行时记录了太阳顶点高度的变化，后来它们被希帕科斯（Hipparchos，古希腊天文学家、数学家）转换成纬度（Cunliffe 2001：81，91）。到了中世纪时期，维京人已经意识到太阳顶点高度的变化，有证据表明他们记录了太阳的高度。也有说法称，维京人使用太阳石和太阳罗盘来帮助他们确定大致的纬度和方位。不过，关于这些工具的证据一直存在争议，因此我们不能完全确定维京人在这一时期使用这些工具来帮助他们从东到西横渡北大西洋（Bernáth et al. 2014：1—18； Jones 1986：5—14；Rosedahl 1987：92； Ward 2009：130）。

在印度—太平洋地区，人们认为，早在我们讨论的这一时期之前，人们就已通过测量恒星相对于地平线的高度来确定大致纬度，但这种做法的确切证据在中世纪时期才出现。航海者利用恒星——在北半球尤其是北极星——相对于地平线的高度，并通过手指高度测量它以确定纬度。北极星在北纬23˚至北纬6˚之间是最有用的，因为在那里它距离地平线足够近，可以进行精确测量。根据现在所有可获得的文献，北极星也是导航所使用的最主要的恒星，只是不能确定这种导航方式在印度—太平洋地区始于何时。在10世纪的《印度奇观》（Kitābʿajā’ib al-hind）一书中，有一则奇幻的海洋故事，一个男人被困在一个杀男人的女人岛上，故事中提到，在如此遥远的南方，老人星（al-Suhayl）正好坐落在岛的正上方（al-Ramhurmuzi 1929：17—21； 1990：57—59）。不过，除了它提到老人星的高度，并没有纬度航行中利用恒星的确切证据存在，直到15世纪，阿拉伯和中国的文献中才都有所提及。

在中国，所谓的茅坤图，其实是在1628年的明朝军事专著《武备志》中刊登的一组海图，但一般认为，它再现的是中国海军将领郑和在15世纪初期远航时采集的数据，它也包括四幅幸存的记录星体高度的过洋牵星图（图1.3）。这些图中包含以和具体位置相关联的北极星高度为基准、用手指进行的一系列测量的值（Ma Huan 1970：236—302）。四幅过洋牵星图以围绕海船为中心图示的方向模式给出了诸星的具体高度，以此来标记印度洋上具体航线和港口的纬度（333—343）。船的上方为北，下方为南，右边为东，左边为西。图1.3左侧的过洋牵星图详细说明了从斯里兰卡到苏门答腊岛途中在孟加拉湾的星体高度测量，右侧的过洋牵星图是从印度西海岸一处地点到波斯湾霍尔木兹海峡航行中的星体高度测量。据推测，由于中国文献中所有恒星高度测量的证据都涉及的是中世纪时期的印度洋航行，而不是中国海航行，因此中国的这些信息依赖的是印度洋航海者。虽然这可能是事实，但该地图使用了天文学意义显著的中国星座，如“灯笼骨星”和“华盖星”等，作为恒星高度测量的基础，这种方式使它们具备典型的中国特色。

伊本·马吉德的著作提供了甚至更详细的星体高度信息，特别是四种不同的恒星高度测量方法，其中三种方法依赖于同时测量两颗或更多的恒星。他把所有诗歌都用于表达具体的恒星组合的测量，在他最后的著作《航海原则和规则实用信息手册》（Kitāb al-Fawā’id）中，他列出了可以用来确定纬度的73种不同的恒星组合。这一切表明，到15世纪，印度洋航海者对用这种方法导航已经有了全面而深刻的理解（Clark 1993：360—373； Ibn Majid 1971； Sheriff 2010：120—127； Staples 2013：47—60； Tibbetts 1981：329—354）。

除此之外，还有明确的证据表明，较为标准化的测量恒星高度的仪器已出现。伊本·马吉德提到一种装置，他有时称它为“一块木头”（khashaba），有时称它为“弓”（qaws；复数qiyās）。他还提到12种不同大小的工具，用来测量精确到四分之一指的高度（Fatimi 1996：283—292； Ibn Majid 1971：27）。在中国17世纪早期的文献中也记录了类似工具的存在（Needham， Ling， and Gwei-Djen 1971：574—575；Ronan 1986：3：175）。

专门用于确定恒星高度的工具也出现在伊比利亚，时间与印度洋大致相同，但准确日期已不可考。在安达卢斯（al-Andalus）11世纪研制出宇宙天体观测仪之后，这样的装置被用于在陆地上测量星体的高度。而且，其他的工具，如象限仪和直角器，至少在14世纪就已出现。但是，它们在海上得到使用的有力证据直到更晚些时候才出现在葡萄牙的文献中。阿尔维塞·德·卡达莫斯托（Alvise de Cadamosto）被认为在1455年首次记录了海上星体高度，迪奥戈·戈梅斯（Diogo Gomes）在1460年提到在西非海上使用了水手象限仪。1481年还提到一种简化的天体观测仪的使用，它被称为水手天体观测仪（Paine 2013：383； Parry 1981：145—147； Ward 2009：147—149）。天体观测仪和象限仪都是通过测量天体的高度来确定纬度，但星体高度的系统性记录直到16世纪才在欧洲出现，这表明，葡萄牙人可能是受到了他们最终在15世纪末遇到的印度—太平洋地区实践的影响。

总体上，所有证据都表明，在印度洋和大西洋，运用恒星高度进行导航变得愈加重要，而且远东、伊斯兰世界和西欧等各种不同的海上社会在中世纪末期也愈加依赖于这种做法。遗憾的是，它在这些文化背景中发展和传播的确切细节，却令人沮丧地缺失了。不过，文献资料还是能够证明，人们对这种方法有着较为深刻的理解，并显然也花了可观的时间来发展它。

导航仪器：船用罗盘

在中世纪时期，水手们开始依赖日益复杂的仪器来改进和加强他们的航海术，并开发了各种各样在海上使用的装置，其中包括沙漏、中国的牵星板、阿拉伯的拉线板（如上文所示），以及欧洲的航向航速盘（traverse board）和象限仪。这个进程开创了一个“仪器导航”时代，也被称为“间接导航”时代，它开始于11、12世纪的某个时候，并一直持续到18世纪。这个创新时代并不完全符合本系列丛书的时期划分，因为它的发展一直持续到近代早期，从15世纪后期的航海罗盘、16世纪的测速板（chip log）和六分仪，到18世纪的精密计时器。这些复杂的技术丰富了早期相对简单的工具，如古代用来确定海底深度和成分的测深锤（通常底部压有沥青或动物油脂）（Ward 2009：133）等。尽管进程漫长，但显而易见的是，对航海仪器的日益依赖始于中世纪时期。虽然本章没有花篇幅详细讨论所有相关的仪器，但我们可以了解一下出现在印度—太平洋、地中海和大西洋的一个重要的工具实例：船用罗盘。

船用罗盘是我们讨论的这一时期出现的最重要的航海仪器之一，因为它极大地提高了水手在海上确定方向的能力。船用罗盘提高了远洋航行的准确性，从而促进了这一时期和随后的近代早期进行的远距离商业冒险和移民。指南针最早出现在中国，然后传播到印度洋、地中海和东大西洋。尽管中国文献提到发明指南针的时间更早，但对这个工具的首次明确描述出现在11世纪（Guangqi 2000：296；Needham， Ling， and Gwei-Djen 1971：562—564； Ronan 1986：3：9—17）。1044年的《武经总要》（按皇帝诏令编撰）对中国指南针有一段描述如下：

鱼法，用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形……用时，置水碗于无风处，平放鱼在水面，令浮，其首常向午也。

（Ronan 1986：3：11）

到12世纪末、13世纪初，伊斯兰世界和欧洲的文献均有了对指南针的描述，在15世纪早期的一部法国手抄本里收录的马可·波罗游记的插图中也多次出现指南针（图1.4）。在大西洋区域，对指南针的首次提及出现在1180年英国修道士亚历山大·奈克汉姆（Alexander Necham）所写的《论事物的本质》（De Naturis Rerum）一书中（Taylor 1956：95—96； Ward 2009：144），伊斯兰世界比它略晚，萨迪德·丁·穆罕默德·布哈里（Sadid al-Din Muhammad b. Muhammad Bukhari）1232—1233年的波斯文著作《故事集》（Jawāmiʿal-hikāyāt）中首次提及（鱼形）指南针。不过，第一次明确提到航海指南针是在50年后，在贝拉克·其布亚奇（Baylak al-Qibjaqi）1282年的著作《商人矿石知识宝藏书》（Kitāb kanz al-tujjār fī maʿrifāt al-ahjār）当中（Schmidl 1997—1998，82）。到伊本·马吉德的时代，指南针已是印度洋所有船长的工具箱中必不可少的仪器，他还具体地把指南针称为“samaka”（鱼）（Ibn Majid 1971：194； Tibbetts 1981：165）。早先的中国人和后来的穆斯林的描述如此明显的相似，强烈地表明穆斯林航海者在11、12世纪的某个时候采用了中国指南针。在14世纪，指南针被放在了一面标明指南针指向的罗经刻度盘上，据不可靠的观点，这一改进是阿马尔菲的弗拉维奥·焦亚（Flavio Gioia of Amalfi）在1302年所为（Ward 2009：145）。

从中国海域到大西洋的航海者如何分享知识和技术，各文化如何创造性地将它们采纳以适应自己的特定文化习俗，在这些方面，指南针是一个明确的例子。例如，穆斯林水手采纳了磁化的鱼形指南针，然后对它进行了改进，使其与他们先前已有的、以他们的恒星“罗盘”为基础来确定方向的文化概念相兼容。阿拉伯的恒星罗盘依赖的是32个恒星方位（akhnān；单数Khann），它按照赤道附近的特定纬度区域内星星位置的升起和落下来确定方向（图1.5）。因此，在罗盘刻度盘上，东南并不是阿拉伯语字面上的“东南”，而是“心宿二（Antares）的升起点”（matlāʿal-ʿAqrab）（Ibn Majid 1971：113—128； Tibbetts 1981：121—156，294—298）。

这种阿拉伯印度洋恒星罗盘尽管在北大西洋或南纬地区并不合适，因为这些地方恒星的位置有很大的不同，但非常适合于印度洋的主要航海区域。因此，阿拉伯人采纳了中国的鱼形针和磁石，却没有采纳中国的罗盘方向系统——它有24个方位，以中国哲学的不同分支命名——而是把他们自己对天象的理解纳入其中（Saussure ［1923］ 1928：3：41）。他们的方向标记大概是从沙漠的寻路实践中继承下来的，具有非凡的文化适应力，直到进入20世纪，都仍然被运用于阿拉伯的罗盘和阿拉伯导航手册中。

类似的进程也发生在地中海和大西洋的船用罗盘上，水手们在使用这个工具时，把他们自己对方向的理解嵌入其中。以北欧为例，英国人的罗盘有32个方位，这对今天说英语的人来说是很熟悉的，比如北、北偏东和东北偏北。其中一些罗盘还包含了月时，以帮助人们判断涨潮和退潮，因为潮汐变化对北大西洋航行非常重要（Ward 2009：131—138）。然而在地中海，方向是以风向图为基础的，且一直到16世纪方位都被称为“vent”（风）。有趣的是，最初以希腊风向图的8个点为基础的地中海风向图在这一时期变得更加复杂了，进一步分为64个点（Taylor 1956：98； Ward 2009：132）。地中海地区对罗盘的采纳还带来了其他无意识的、文化上的具体演变。在中世纪后期，当指南针成为地中海船只上的流行工具后，地中海航海者和制图师开始在波特兰海图上使用恒向线来帮助确定航向，特别是在阴天和黑夜的条件下，如图1.1所示。然而，在中世纪的印度洋或中国海的传统中，却没有发现这样的恒向线或图表（Ronan 1986：3：161）。

我们应该记住，这一时期罗盘的重要性有时是被夸大了的，因为它仍然有可能产生严重的误差，同时也不是我们今天所知的高精度仪器。也不是所有的船都有罗盘，许多船继续使用更传统的方法来确定它们的海上航线。据推测，在能见度较好的地方，如西印度洋，大多数航海者一直使用恒星恒向线来确定方位，只有在必要时才依靠罗盘。也就是说，在不熟悉的海域或在天空阴暗时，它是寻找方向极为有用的帮手，而且它还将对提高商业航运的效率产生重大影响。总体上，中世纪时期航海仪器的发展和完善，连同包括海事知识在内的文献的出现，都推动了远洋航行的迅猛发展，为后来近代早期的全球海上扩张奠定了基础。

结论

总之，在中世纪时期，海上知识显然有了一系列超越地方和国家界限的发展。在航海领域，它导致人们更多地依赖于指南针，依赖于纬度航行新仪器和新技术的发展，依赖于航海文献更多的制作。到中世纪末期，许多信息被有条理地收集起来，并被抄写下来供后世的航海者使用。我们的历史文献尽管是零星的，却反映出复杂的导航系统在全世界不同的地方都得到发展，并且，随着不同的水手群体穿越海洋，巩固这些系统的知识和技术跨越文化和地理界限得以传播。这并不是说中世纪末期存在着全世界通用的海上文化，而是说，这个时代见证了海上知识的显著扩张，这种扩张是由于在这一时期似乎显著扩张的海上领域中，出现了“复杂而贪婪的文化之间的接触地带、厌恶，以及传播的多样的交错图景”（Chism 2009：624）。

中世纪的海上知识领域还有更多的工作需要完成，这样我们才能更好地理解这些知识产生和传播的更大网络。大多数对中世纪海上知识的研究仍然极大地受到区域重点的局限，这是可以理解的，因为权威地比较这些不同的资料受到了语言的限制。一些更具普遍性重点的研究，如林肯·佩因（Lincoln Paine）（2013）和菲利佩·费尔南德斯—阿梅斯托（Filipe Fernández-Armesto）（2006）的全球海上调查，主要依赖的是各种二手文献和来自不同地区的原始资料的翻译版。值得注意的例外情况，如朴贤熙（Hyunhee Park）（2012）对这一时期中国与伊斯兰社会的地图制作和航海的比较，在这个领域仍然相对稀少。对于未来可能的研究手段，有一种建议是创建合作项目，让专门研究海上知识不同区域和学科领域的学者们并肩工作，为分析和探讨这一时期的海洋知识提供可替代的框架。目前，区域性的具体研究是过剩的，但在更广的全球尺度上的中世纪海上知识方面，仍需要综合性的概念。

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(1)全帆装船（英文作Full rigged ship）是有三根或以上桅杆，全部桅杆均挂横帆的帆船。典型的全帆装船一般是三桅，也有四桅、五桅。——译注

(2)克尔白，世界穆斯林礼拜朝向和朝觐中心，阿拉伯语音译，意为“立方体房屋”，专指“真主的房屋”。中国穆斯林称“天房”。位于沙特阿拉伯麦加禁寺中央。——译注

(3)波特兰为标有海岸、港口等的航海指南，最早为文本而无插图，后来发展为波特兰海图，是写实地描绘港口和海岸线的航海图。自13世纪开始，意大利、西班牙、葡萄牙开始制作这种航海图。本卷中与波特兰海图相关的所有译名主要参考了何国璠博士与韩昭庆教授所著《波特兰海图研究及存在问题的分析》，原文载于《清华大学学报》（哲学社会科学版）2020年第2期。——译注

(4)Roteiro是葡萄牙为帮助水手和领航员而编写的航路描述，被使用于16世纪至19世纪。葡萄牙语中的“roteiro”翻译过来就是“路线”的意思。——译注

(5)手稿全称为Liber de existencia Riveriarum et Forma Maris Nostri Mediterranei，英文翻译为Book about the Locations of the Shore of our sea the Mediterranean and Its shape，中文大意为《关于我们地中海沿岸地点位置及其形状之书》，它是法国地图学者帕特里克·戈蒂埃·达尔切（Patrick Gautier Dalché）在英国不列颠图书馆发现的，达尔切于1995年发表了研究论文。——译注

(6)“rajāz”是古代阿拉伯诗歌的一种韵律，以这种韵律写下的诗歌被称为“urjūza”。这种韵律在现存的古代和传统阿拉伯诗歌中占到约3%。——译注