文明启示录——航海问题

世界各大海洋千差万别。风、浪、洋流不同，海面情况就完全不同。对于那些没有安装发动机的船舶来讲，更是如此。只有做到无论顺逆风都能安全航行，才有望在欧洲西海岸波涛汹涌的北大西洋里畅行无阻。而大西洋渔产丰富，对航海者有着永久的诱惑力。任何人只要能安全驶过汹涌海面，就能靠捕鱼维持生计，养活一家老小。

北大西洋海域危险最大。而在地中海上，大半年时间刮东北风，其间风平浪静。希腊人和罗马人就是趁这时候出海远航。后半年出海风险重重。风暴袭来，船有可能被冲回岸边，撞到岩石上。桨能帮助船出入港口。但在开阔的海面上航行，必须安装风帆。即便是百人划桨的战舰也不例外。因北大西洋随时可能掀起波浪，罗马人从未掌握这片海域上的航行技巧。就算从法国出发，穿越英吉利海峡，到英国去，也可能有性命之忧。所以很少有人尝试乘船做长途旅行。

但印度洋盛行季风气候，航海相对简单。半年中，风几乎以匀速从一个方向吹来。半年之后改变方向，返航尤为便利。太平洋和大西洋的信风带与夏季几个月的地中海信风带相似。在这些区域内，北半球吹东北风，南半球吹东南风。风力和缓平稳。只要天气晴朗，船每天都能鼓帆出海。当然，热带风暴一来，信风规律性就会被打乱。但风暴只在每年固定季节里出现（北半球是8月—10月份），一次也只影响几天时间。

但在两个信风带之间的热带地区，空气常凝滞不动。风是局部性的，一般吹几小时后便止息。在这一区域，空气经太阳温暖后变薄，遇北纬或南纬来的重冷气流后抬升，信风由此产生。

热带地区风小，风向不定，船可能连续几个星期都动不了。在热带地区行船，虽然风向是个问题，但经验丰富的船长可利用洋流航行。但如果船长既不按风向，也不留心洋流走向，则会反向行使。有了这方面的经验，欧洲航海者很快学会辨别哪种风和洋流适宜行船，哪种不宜。知识传播开来，长途航行变得相当简单。在信风带的任一地区，帆船每天至少能行驶160千米。而地球大部分洋面都处在信风带上。所以可以这样说，信风区是帆船时代的高速公路。

相形之下，在北欧水域，航海者要解决不少问题，才能横渡风急浪大的北大西洋。

欧洲造船航海术

整个中世纪，欧洲船匠和水手不断进步，掌握了北大西洋的航行暗藏的危险。但一直到1500年前几年，他们才破解了所有技术和经济问题。之所以用去这么长时间，是因为早在中世纪之初，欧洲航海者就决定尝试一些完全不同的新东西，造出足够大、足够坚固，能够劈波斩浪的船，而不像轻型小船那样，只能漂浮在海面上。

早在中世纪取得航海进展以前，就有人另想办法，稳渡北大西洋。这种办法是，用柳条编制船体，上面覆盖密不透水的动物皮革，造出碟形小船。这种船学名叫“科拉科尔小艇”。虽然一次只能载3~4人，却能在浪大风急的海面上航行，随波涛起起落落，就像是一只软木塞。中世纪早期，爱尔兰传教士就是乘坐这种船远行到冰岛传教。从公元前2000年起，类似的船载着巨石时代的人沿大西洋海岸，往返于欧洲和非洲之间。科拉科尔小艇小巧轻便，两三人就能抬起来，安全送回岸上。配上桨后，可作短距离逆风行驶。简而言之，科拉科尔小艇非常适宜航海。船员只要紧贴海岸行驶，就算遇到逆风，也能找到避风处。实际上，在1900年以前，一直有人在爱尔兰海岸用科拉科尔小艇捕鱼。

到900年时，受维京人影响，科拉科尔小艇不再用于长途航行。原因是，维京船比科拉科尔小艇大得多，能承载40~100名船员，且装备先进，攻打小艇不在话下。乘坐小艇做长途旅行有性命之忧。

维京船的先进性体现在龙骨和船后的舵桨上。顺风时，龙骨和舵桨能防船体横斜。但跟科拉科尔小艇一样，维京船也不能逆风行驶。遇风向不利，只能在岸上等待。不过，维京人航行的海域常年刮西风，盛行气旋风暴，风向变化很快，所以待航时间很短。

刚性船体和多桅的发展

在维京船基础上，中世纪船匠取得了两大主要进展。

第一，船体更坚固，更具刚性。做法是：将维京船体结构整体放大，加重龙骨，加固肋骨，在肋骨内外铺设双层外板，安装甲板，以增加强度，防止海水从舷缘外溅入。最终造出的坚固船体能抵挡船头和船尾两股大浪产生的压力，让很少的水、甚至无须有水承担船体中部重量。这种船体积大，坚固结实，能破浪前进，安全航行，不会像轻型小船那样上下颠簸。

欧洲水手还发现，安装船舵，替代舵桨，能让船更安全，更易操控。船舵比舵桨体积大，可直接装在船尾，便于水手施加更大力量，在任一方向操控船只。

第二项主要改进是，根据风力风向调整风帆。做法是，安装多根桅杆，把每根桅杆上的风帆拆分成几个粗帆布块。如风势强劲，则将多数风帆撤下。强风中仅需使用厚帆布制成的小风帆，就能达到舵效航速。即便遭遇暴风雨天气，也能保持航向。如风势微弱，多展开几张帆布，就能最大化利用气流。

人们无意中发现，按照这些原则造出的船不仅坚固结实、易操控，还有另外一个好处。在欧洲枪匠开始制作火炮时，欧洲船匠已经学会建造既能应对风浪抖振，又能抵挡重炮后坐力的船舶。虽然体积小、刚性低的帆船能在地中海、印度洋、中国南海安全行驶，但不能安装重型火炮，以免火炮后坐力损毁船体。因此，专为风大浪急的北大西洋建造的船在装载重炮方面独具关键优势。

多桅帆船、刚性船体和重炮在1400年至1500年间的一个世纪集中出现。葡萄牙人在船舶建造和风帆设计上走在前列。从1418年起，葡萄牙王子兼航海家恩里克系统性提升帆船质量，希望沿大西洋海岸探索非洲。到1460年恩里克王子去世时，葡萄牙船几乎每年都要南行一次。归来的每一位船长都要报告陆地发现和船舶改良情况。这些报告经对比研究后，成为下次远航探险的实践课程。通过这种方式，葡萄牙人迅速积累了风、洋流、暗礁和港口的可靠资料。他们又将这份匠心运用于船舶设计上，迅速提升了葡萄牙船的适航性和易操作性。人们将葡萄牙建造的这种新式远洋航船称为“小吨位快帆船”。

火炮的发展

火炮的历史与之不同。1240年至1241年，蒙古铁骑踏入中欧，带来了中国发明的火药。此后一个世纪里，欧洲工匠很可能深入研究了中国火药和火炮。在1346年克雷西会战中，欧洲人第一次使用火炮。隆隆炮声吓惊了战马，但没有造成实质性损害。欧洲火炮的发展与采矿业和冶金业紧密相关。早在1300年，欧洲人就已经在这两个领域达到了技艺精湛水平。因金属供应相对充足，1450年左右，欧洲人在火炮制造方面天下无敌。比如，1453年，奥斯曼帝国苏丹穆罕默德二世包围君士坦丁堡，为攻破城门，就曾雇佣欧洲工匠在墙外铸造巨炮。可以这样说，这些工匠代表土耳其人摧毁了君士坦丁堡城。

航海术的发展

集坚固船体、容易操控、重型火炮于一体的欧洲船显然无人能敌。但在驾船探险之前，水手还必须学会如何在一望无际的大海上找到回家的路。这就需要借助航海术。在这方面，葡萄牙恩里克王子也扮演了关键角色。长期以来，欧洲水手习惯以北极星为指引，根据北极星与地平线的夹角判断南北距离。但船越过赤道后，这种方法不起作用。北半球有北极星，而南极附近没有明亮星星。为解决这一问题，恩里克王子聘任天文学家和数学家制作表格，显示在不同纬度下，每天正午太阳在地平线以上的高度。拿着这个表格，船长就能根据太阳在天空中的最高点，以及太阳与地平线的夹角，估算出北面或南面离赤道有多远。

恩里克王子的船长在沿非洲海岸发现新海角或新河口湾后，会立即上岸计算太阳高度，以便精确计量纬度。这意味着，一艘船可以直奔某一地点驶入远海，免受浅滩和岩石之患。到达正确纬度后，再向东航行，直到看见非洲海岸。使用这种办法，可在目的地五六十千米内看到陆地。

计算经度是另外一码事。这一问题直到1761年才得到解决。那一年，约翰·哈里森发明了海洋钟。遇有船体倾斜，这台钟表也能长时间准确计时。钟表上显示的是格林威治时间。通过观察太阳在正午时分的高度，就能知道船沿格林威治子午线东西两个方向上走了多远。再配合使用天文表，就能将表上的时、分、秒，以及格林威治子午线的东西方向轻松换算成随纬度变化的实际距离。

但在欧洲地理大发现时，船长还不知道如何判明东西航行距离，偏离航道时有发生。实际上，巴西正是在这种情况下被发现的。1500年，葡萄牙远征队本来要去印度，却在路过非洲西海岸后多走了一段距离，误打误撞发现了南美。

但在多数情况下，水手不会精确测量经度，而是根据一定的信息猜测大致方位。为此，需要知道船在水中的行驶速度，再根据洋流的速度和方向校正船速。船速测量办法非常有趣。具体操作如下：将一段细绳系在帆布做成的“海锚”上，每隔一段时间打一个结。海锚的作用是增加阻力，绳子在船一侧松开时，海锚保持不动。通过计算给定时间内船外绳结的数量，船长就能准确计算船速。

相比船速计算法的简单直观，水手不可能直接观测到洋流的存在。为此，船长记录航海日志，记下每天行驶的大致距离。如出现大误差，比如，将每日里程数相加后，发现船过早或过晚靠岸，就能据此认定船在行进途中遇到了洋流。通过比较不同航线的航行记录，就可以精确计算出洋流的走向和速度。在这方面，葡萄牙人精通经验算法。而当时，欧洲其他国家对大洋航行知之不多。

当时曾有人认为，地球是平的，船如果走得太远，就会从地球边缘掉下去，永远回不来。听信这种观念的水手不太敢出海远航。但欧洲航海者和学者对地球了解较多。葡萄牙人沿非洲海岸测量纬度，对地球体积有了精确的概念。因此，当哥伦布来到葡萄牙皇宫，说他计划西行前往中国和印度群岛时，里斯本的航海专家都知道印度要比哥伦布想象中远得多。他们认为，应绕过非洲抵达印度，哥伦布规划的航线绕了不少路。这一判断相当正确。在葡萄牙人眼中，让这样一个愚昧无知的陌生人出去探险，还把发现的所有东西都归了他，完全没有道理。所以，他们拒绝了哥伦布。

航海秘密的价值

葡萄牙宫廷将非洲海岸信息和大洋航行视为国家机密，为的是让葡萄牙船独占海岸沿线贸易。在哥伦布和其他伟大探险家向欧洲展现新世界之前，葡萄牙船长和航海家到底对大西洋了解多少，人们对此仍有争议。也许，葡萄牙人在哥伦布出发之前已经知道巴西和美洲的存在。也许，神话故事和水手奇谈中所讲的西方那一片美丽土地，就是古埃及、巨石阵时代水手所说的亡灵要去的疆域。这些故事传说在中世纪保存下来，等待现代学者去破解隐藏在其中关于大西洋之外土地的零散信息。

可以肯定的是，维京人经格陵兰到过北美，并在那里建立了一个殖民地。该殖民地一直存续到14世纪40年代。公元1000年左右，莱夫·埃里克松首次到达“文兰”，并将消息带回了北欧。但维京人在新世界的殖民地并没有发展起来。不过，最近在加拿大北部的纽芬兰省发现了一处维京人殖民地。

在哥伦布发现新大陆的30多年前，渔民也开始向大西洋深处进发。我们可以这样推论，比斯开湾的巴斯克人和布列塔尼人曾横渡北大西洋捕捉鳕鱼。但渔民和葡萄牙宫廷一样，将信息秘不外宣，而且肯定没有诉诸文字，害怕别人知道最好的渔场在哪里。

组织探险面临的问题

不论真实情况是什么，有一点清楚无疑。即到1480年时，欧洲航海者和船匠已经解决了北大西洋航行问题。对他们来说，只要能渡过浪大风急的北大西洋，征服其他海域都不是问题。剩下的就是金钱和组织问题。谁愿意赞助远航船队，前往未知目的地呢？找到新土地后，该怎么处置呢？西班牙和葡萄牙，这两个引领欧洲海上交流的国家，对这两个问题给出了截然不同的答案。葡萄牙在恩里克王子的领导下，于1418年开始大洋航行探险。起初，规模很小。资金来自于恩里克王子率领的骑士团。该骑士团组建目的是倾尽资源，打败穆斯林。但恩里克王子认为，海上探险活动是侧翼包抄伊斯兰世界这一宏大计划的组成部分。当时欧洲有谣言说，一个名叫祭司王约翰的基督徒在亚洲，也可能在东非建有王国。恩里克王子希望绕过非洲，找到祭司王约翰的国家。他认为，只要能找到这个王国，双方就可以联手打败穆斯林，取得最终胜利。

祭司王约翰的故事之所以流传，有一定的事实根据。当时，埃塞俄比亚和印度都有基督徒（据说是圣托马斯传教的结果），中亚也有一少部分人信仰聂斯托利派基督教。但当葡萄牙外交家佩罗·达·科维良于1487年真正到达埃塞俄比亚时，眼前的情景令他失望。埃塞俄比亚基督徒并不愿意，或者说没有能力帮助欧洲基督徒，将包围自己王国的穆斯林驱逐出境。

仰仗祭司王约翰看来希望渺茫。而恩里克王子的骑士团很快入不敷出，无力装备海船每年出航。下一步面临着借款问题。欧洲银行家对借款给国王应付战事及其他皇家事务已经相当熟悉。只要能找到合适的抵押物，他们非常愿意给葡萄牙统治者筹款。起初，葡萄牙因国力不强，很难筹到款。但到了1444年，恩里克王子的船队经过荒芜的撒哈拉海岸，南行至塞内加尔河，与当地人开展互利贸易。非洲人提供给葡萄牙人的主要产品是奴隶、黄金和象牙，换回来的是工具、武器和小摆设。对这种商业形式，意大利和德国南部的银行家深表认同，愿意赞助葡萄牙在此地开展探险活动，便以借款和预付款形式支付给葡萄牙人，希望能从每次远航利润中抽成。