《经度》章节试读

《经度》的笔记-第44页 - 怜悯药粉

当英国航海家兼探险家约翰·戴维斯在1595年将反向高度观测仪（Backstaff）用于导航时，水手马上表示热烈的欢迎，并称颂它是对旧式直角仪进行的一项伟大创新。原来的观测仪要求人们直接迎着耀眼的阳光，以测量太阳相对于地平线的高度，而对眼睛的有限保护措施，也只不过是将仪器的视孔玻璃涂黑而已。以这种方式进行观测，要不了几年就足以毁掉人的视力。可是又不得不观测。
关于约翰戴·维斯与象限仪
约翰·戴维斯在1585～1587年期间，曾为找寻西北航道，经格陵兰岛、巴芬湾做了三次探险航行。约翰·戴维斯的象限仪，或叫“竿式投影仪”（Backstaff），是16世纪和17世纪最伟大的航海发明。主要用于在航海时测量地球的纬度。
工作原理：航海者无需像使用星盘或简单象限仪时所要求的那样设法看太阳，而是利用棍棒投射到刻度计上的影子，其影子端的位置表明了太阳的高度，这样纬度就可以计算出来了。航海者在平静的海面上，甲板稳定的时候使用戴维斯象限仪时，能取得最佳效果。

中国也有象限仪，又被叫做地平纬仪。但是与戴维斯发明的象限仪不同，亦非对其的继承与改良。它制造于1673年，属于清制八件大型铜铸天文仪器之一。其用途在于“观星”——星星的视线与地平面的夹角。在天文学上，这一角度叫做“天体地平高度”。
清制八件大型铜铸天文仪器，除了地平纬仪还有：
地平经仪 （用来测量天体的地平经度）
地平经纬仪（用来测定天体的地平经度、地平纬度）
赤道经纬仪（主要用于测量恒星以及太阳、月球、行星等天体的位置。）
黄道经纬仪（用来测定天体的黄经和黄纬值）
玑衡抚辰仪（主要用以测定天体的赤经差、赤纬和真太阳时）
纪限仪 （用来测量天球上任意两天体间角距离的天文仪器。 ）
天体仪 （主要用于黄道、赤道和地平三个坐标系统的相互换算以及演示日、月、星辰在天球上的视位置等）
古天文仪器： http://www.bjp.org.cn/misc/node_4546.htm

《经度》的笔记-第40页 - 装在魔瓶里的时间

利斯蒂安·惠更斯
克利斯蒂安·惠更斯是伽利略的学术继承人，1656年制作了第一台可运转的摆钟，是被公认的第一位伟大的钟表制作家，甚至制造出了两台航海钟。他在螺旋平衡弹簧的专利发明权上与罗伯特·胡克产生冲突。

罗伯特·胡克
胡克在科学领域上已经取得了几项名垂青史的成就。作为一位生物学家，他在观察昆虫肢体、鸟类羽毛和鱼鳞时，用了“cell”（细胞）这个词来称呼他在生物体内辨认出的那些小室。胡克同时还是一位测绘师和建筑师，他在1666年伦敦大火之后还帮助重建了这座城市。作为一位物理学家，胡克又在光的特性、引力理论、蒸汽机的可行性、地震的起因和弹簧的运动等方面进行了探索。
关于惠更斯更多： http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%8B%E9%87%8C%E6%96%AF%E8%92%82%E5%AE%89%C2%B7%E6%83%A0%E6%9B%B4%E6%96%AF
关于胡克更多： http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BD%97%E4%BC%AF%E7%89%B9%C2%B7%E8%83%A1%E5%85%8B

《经度》的笔记-第26页 - 漂泊在时钟机构般的宇宙中

早在1514年，德国天文学家约翰尼斯·沃纳（Johannes Werner）就偶然地发现了一种利用月球运动确定位置的办法。月亮每小时的运行距离大致等于它本身的宽度。 伽利略是最早用望远镜观察太空的一位科学家。他用望远镜看到了许多让他发窘却有事丰富多彩的细节：月球上有山，太阳上又黑子，金星上有位相，土星上有环（他错误地当成了两个紧靠在一起的卫星），而且有四颗卫星绕着木星旋转——就像这颗行星绕太阳旋转一样。
伽利略通过观察木星卫星的运行周期，找到了一种解决经度问题的办法——通过预测卫星蚀的发生时间，以至调整时间。但是这种方法在当时并未被接受，其原因：水手在颠簸的船上难以观察木星并且受到天气和木星运行规律限制。
直到1650年后，伽利略的木卫经度测定法得到普遍认同，但仅限于在陆地上。其主要作用于制作地图领域，大大提高了当前绘制地图的精度。

《经度》的笔记-第31页 - 漂泊在时钟机构般的宇宙中

伽利略曾经进行过测量光速的实验，但是由于距离太近而失败（两座山峰的距离），结果是由丹麦的天文学家奥勒·雷默（Ole Roemer）在1676年，通过观测木星的卫星蚀时无意中测出了光速（每秒300 000公里）

《经度》的笔记-第11页 - 假象的线

在探险时代，尽管配备了当时最好的海图和罗盘，但是由于缺乏测定经度的实用方法，伟大的船长们都曾在海上迷失过方向，从瓦斯科·达·伽马到瓦斯科·努恩涅思·德·巴尔波，从费迪南德·麦哲伦到弗朗西斯·德雷克爵士，他们都是靠了幸运女神的援手或上帝的眷恋，才不由自主地到达了“目的地”。

《经度》的笔记-第174页

哈里森一家
经线就像是时间。

纬线是相互平行的，从赤道到两极，环绕地球长短不一，逐渐收缩。而所有经线都汇聚于地球两极，形成一个个大小相同的圆。哪一条都可以作为起始线。地球24小时可以旋转360度，于是每时差一小时，两地就相隔15度。如今，随便两块身居异地的手表，一个已知地的经度，我们身居地的经度可以轻易推算。然而，至少从公元前300年到18世纪，因为气温、风、海浪的晃动，没有这样的钟表可以在大海上精准地行走。因为推算错经度，海战中得胜的英雄却和他英勇的水手们成百上千地葬身大海，一次又一次。像我们如今面对癌症一筹莫展一样，最后人们设置了［一个国王赎金］的经度奖金，等待能够解决这个难题的人。


托勒密最先发现，为了了解地理，必须抬头去借读星空。伤狗法，怜悯药粉，一个一个匪夷所思的说法被提出后，天文成为了解决经度问题唯一被认可的正统途径。木星。月相。凌日的金星。一颗颗星成为天钟上不朽的指针。托勒密。伽利略。惠更斯。胡克。牛顿。哈雷。一个又一个处于长路上的名字。剩下的似乎只有等待，等待观测工具的完善，等待更全面的行星轨道信息被收集公布。漫长的夜。


然后在18世纪初。约翰·哈里森出现。一个老木工的长子。没有人清楚他的早年经历。少年时他别人专门为他求来剑桥大学自然哲学课程的讲义，至于别人从何得知这就是他想要的，如今没有人知道。这孩子的书架上没有莎士比亚的只言片语，却被牛顿的《自然哲学之数学原理》还有剑桥讲义占据全部空间。青年时期他成为钟表制作的大师。他可以用木材制作出那个时代走的最精准的钟——不用金属，因为金属会热胀冷缩会生锈。不用润滑油。需要使用润滑油的部件他会采用一种自己可以渗出油的热带坚木。他设计了全新的齿轮，容易磨损的部分他选用了快速生长的橡木，可以牺牲一些强度的地方，比如齿轮的中心，他使用生长较慢的橡木，掂起来很轻。没有人知道哈里森是通过怎样的经历拥有了对木材这样精准的认识，所有以上的结论，都是我们现在使用精密仪器对他已作出的选择做以测量的结果。他用比例恰当的合金还有两个精巧的发明成功解决了钟表走不准的难题。没有人知道哈里森是如何成为那个时代最杰出的钟表匠的，他如何摸索出那些齿轮复杂转动的原理？哈里森一家居住一带成名的钟表匠，除了自学成才的哈里森之外别无他人了。


同样没有人知道哈里森从何得知经度奖金。


1735年，哈里森带着他的H-1直奔伦敦的经度局而来。它的长相活像一个制作精巧的金属模型船。科学与艺术最高结合的典范。这台可以经受大海猛烈颠簸与热胀冷缩的航海钟受到了英雄般的欢迎。它完全达到经度奖金要求的精度，哈里森可以赢得一切了。


可他没有提出申请。事实上，唯一一个对H-1不满的也是他。这个人就像是那种天生为思考解决问题而生的一样，提出他的改造意见。经度局在提出自己条件后耐心地为他拨款。6年以后，他向经度局展示了在1937年完成的第二台航海钟。这次的H-2是一个长方形，就像一个烤架。又一次人们对它赞口不绝，而哈里森自己又一次嫌弃它了。他甚至不允许让H-2出海实验。钟表匠所报有的幻想或者梦想没有在H-2中实现。于是他再次提出改进申请。


H-3的制作花去哈里森整整19年。为何如此没有人知道。19年中他几乎没有为任何其它事分心，甚至几乎为之毁掉了自己的健康和家庭。H-3的长相与H-2相仿，其中许多其貌不扬的精巧发明被沿用至今。这台计时器伴随他子承父业的儿子度过了长大成人的少年和青年时代。然而哈里森父子从未诅咒或厌恶这台耗去他们金钱时间生命所有的机器，反而痴迷地说，要不是制造H-3，又怎么会知道世界上竟然有这样意义重大的事呢。


1759年，哈里森完成了最后为了赢得经度奖金的H-4。它的外形像一块精美的怀表。保存在银白色的金属中，表面上刻有繁复精美的花纹，叶与果实的形状，典雅而高贵。后视图所看到的表的背面被镂刻的金属圆片覆盖，更是精美到魔幻。这四台航海钟至今还被庄严陈列在国家海洋博物馆。如果说参观者见到走动着的H-1，H-2，H-3时会惊奇，甚至随着上面的器械轻轻摆动，那么当他们见到H-4，则完全瞠目结舌。它不像一个思考与努力的科学结晶，更像是圣迹，似乎一个粗重的呼吸也会破坏它的精妙绝伦。



然而时代已经改变。



对经度局有决定性左右意见的，已经不再是哈雷，而是年轻的皇家天文官马斯基林。科学贵族一样的出身，清教徒式的严谨，自认为是天文学的忠实信徒，对于别的科学漠不关心并毫无尊重。但若有人与其意见相左，便会倾尽全力打压，甚至——为此而分心将他原本应该最擅长的天文观测搞砸。


几乎与H-3同时，多少代人的努力之后，根据天体之钟推算经度的［月距法］终于成熟。六分仪的原型被发明而出。一个可以熟练使用仪器的水手，根据天文台每年出版修正的月球图，用4个小时就可以测量出其所在的经度。这才是皇家天文官与经度局们长期期盼着的努力着的［正统］结果。天体不才是属于所有人的吗？至于哈里森与他的魔盒，虽然任何人都能用它更快更好地得到经度——可谁知道它里面是怎样运转的？


之后的事情发展为哈里森的噩梦。他的计时器被反复测验却不被信任或使用。他“对经度局的不敬态度”被指名道姓指责。加上H-1，前后三位耿直的船长带着哈里森的计时器或其仿制航行，包括著名的库克船长，这些心胸宽广的水手对计时器的精准印象深刻，忠诚地作出明证，然而这些在经度局和天文官的态度面前于事无补。哈里森被迫将自己的设计图纸公布、作出明确的解释。被迫上交那4台计时器，包括他视若珍宝的H-4。这些精妙绝伦的航海钟被毫不在乎地搬运、颠簸甚至摔在地上，经度局却仅仅在对它下了不公正的结论后在仓库里一扔了之。哈里森被要求在没有原型没有图纸的情况下复制自己的H-4，同时必须由另一个工匠根据他的图纸也能够同样制作出H-4的仿制。然而所有这一切侮辱与屈服，都没有为老人换来经度局和正统科学界的承认。


可以设想，年事已高，被痛风和经度局折磨着，哈里森是以怎样的心境被迫重复自己曾经那么痴迷那么喜欢的工作。H-4的复制品H-5在1770年完成，老人又花去两年为它调试。它的内部复杂一点也不逊于H-4，外表却简朴得多。简洁的钟面只有中心有一朵铜质的花，可以在不进灰尘的前提下调整表针。那星状的花让人想起另一个古老的测量仪器，罗盘，以及它上面不朽的风向玫瑰。


这时，它的制作者已经79岁，更睿智，也更加伤心。经度局的下一个测试可能还要花去10年，而他已经等不到那个时间。最后哈里森鼓起勇气，将自己的遭遇告诉了国王。乔治三世。被他的子民亲切地称为“庄稼汉乔治”。少年时他就写过论阿尔弗雷德王的文章，并决心做一个好国王。他赢得了子民的热爱，却没有得到议员的尊重。他经历了伤心的美国独立战争，又在精神失常中度过了漫长的岁月。然而在乔治力所能及之处，没有任何事妨碍他的公正之心。听说哈里森的遭遇后，国王喃喃自语，这些人受到了虐待啊。随后国王亲自设计安排了H-4的测验。哈里森与他的计时器始终在科学家们的敌意中孤身奋战，如今终于得到承认。老人最珍爱的H-4也终于回到他身边。


哈里森在83岁时去世。在钟表制造业享有烈士般的地位。

现在不需要星星了，熄灭它们。
包扎起月亮并把太阳也摘下。

然而故事没有结束。


H-1。H-2。H-3。这些精妙绝伦、科学与艺术的完美结合被马斯基林以不光彩的方式抢夺走后，再也没给它们上过发条，还在被孤零零地扔在潮湿的储藏间里生锈。1920年，当另一个伤心者古尔德少校找到它们时，它们已经是满身铜锈、灰尘，零件腐烂，丢失了大半。好像被打捞出的海底沉船。


皇家海军少校古尔德，一战中几乎失去一切的伤心者，与这些过时的航海钟们一起度过了12年。他不仅要让它们被清洗，而是要让它们重新走动起来。古尔德工作期间，写满了18本说明记录。其中有彩色墨水的精美插图以及明晰的文字说明。一开始仅仅指针的拆卸就用去他3天时间。当H-1最后一个被修复，重新开始滴滴嗒嗒地运转计时——整整过去了165年。


故事没有结束。


Dava Sobel，一位从小热爱天文的女士。她像许多孩子一样着迷着科学的美与奇观，也与他们其中的大部分一样不具有科学工作者的研究素质。为此她曾苦恼地5次转换专业。最终终于以天文史“科普作家”的职业维生。在丈夫离开她与两个孩子之后，这位伤心的女士开始了哈里森故事的写作。1995，《经度》在受到女儿质疑、出版商多次拒绝后终于问世——这本被Sobel女士原认为只有她的母亲才会读的书，奇迹般地大获成功。


十年之后，《经度》获得重出纪念版的机会。一位中国的大学教授肖明波也因此得以与Sobel女士建立联系，重新将它翻译在中国出版。他不是专业的翻译者，天文甚至不是他的专业。稿费低廉，但这位教授仍以可敬的态度，在与Sobel女士合作的过程下将这本小书成功译出。我只是不想看到这样一本好看的书被翻译糟蹋了，他这样说。


故事没有结束。


如今，3台默默行走的航海钟，1只静止的航海表和它的复制品一起，仍陈列在博物馆中，被照顾它们的馆员亲切地称为［哈里森一家子］。多少游客专门为此赶来。多少孩子在它们面前驻足。一个金发的小姑娘，一遍又一遍观看着H-1的演示片不愿离开。在争得她父亲的同意后，Sobel女士曾问小姑娘，为什么这么喜欢？

她说，我不知道，就是喜欢它。


这就是哈里森一家子的故事。一个超越其时代的天才的故事。伤心者的故事。Sobel女士喜欢它，所以在出版社纷纷拒绝后还去坚持讲述。我也喜欢它。喜欢那精美的魔盒一样的计时器。喜欢那十八本用彩色墨水精心记录下的图示。喜欢Sobel女士的经历。喜欢我们国家那位可爱的教授还有他翻译的理由。


经线就像是时间。它们所有都汇聚于地球两极，形成一个个大小相同的圆。哪一条都可以作为起始线。六分仪依旧是水手熟悉的器械。钟表更加是普通得所有人都习以为常。然而展览厅里，依旧有金发的小女孩，着迷地守在演示片前等待着观看着一遍又一遍。这本小书也漂洋过全球，三十个国家里，随便哪个房间里，总都有年纪或大或小的孩子们捧着哈里森一家子的故事，一页页翻过。

现在不需要星星了，熄灭它们。
包扎起月亮并把太阳也摘下。