消失的科技文明 發現經度

在前面生命探索中登過預見南極洲的文章，1569年歐洲人麥卡托繪製的世界地圖，對遠古時代尚未被冰層覆蓋的南極洲海岸，描繪得相當精確。而本次人類於19世紀才發現了南極洲，麥卡托使用的是更早流傳下來的古老藍本。也就是說當我們本次人類還在石器時代，在地球上就有其它高度文明的存在。

製作一幅好地圖至少必須具備3個要件：偉大的探險旅程、高超的數學和繪圖技能、精良的經線儀。而本次文明中，沒有任何一個民族的人曾擁有這項技術。

　　有趣的是，對另一個地區──南美洲西海岸──描繪的這幅地圖卻遠不及麥卡托早些時畫的另一幅地圖（繪於1538年）精確。原因可能是：這位16世紀地理學家繪製前一幅地圖，根據的是古老的藍本；畫後一幅地圖時，他則依賴第一批前往南美洲西部的西班牙探險家的觀察和測量。然而，在1569年的時候，歐洲還沒有能夠判定經度的精密儀器，而遠古時代的製圖家，卻顯然使用過這類儀器。他們繪製的地圖被麥卡托當作藍本，製作他那幅1538年的世界地圖。

　　我們不妨先探討一下「經度」（longitude）的問題。所謂經度，指的是本初子午線（prime meridian）以東或以西的距離度數。目前國際公認的本初子午線，是一條虛構的曲線，從北極一直畫到南極，穿過格林威治村的英國皇家天文台。因此，在經度上格林威治是零度，美國紐約市位於西經74度左右，澳洲首都坎培拉則大約是在東經150度的位置。

　　這兒，我們不必詳細討論如何精確判定地球表面任何一個地點的經度。我們關心的並不是技術細節，而是人類如何增進對經度的了解，如何逐漸解開經度之謎的「歷史事實」。其中最重要的一個事實是：18世紀技術突破之前，製圖家和航海家缺少精密的儀器，無法對經度做精確的判定。他們只能猜測，往往失之毫釐、差之千里。畢竟那時候的測量技術還沒有成熟。

　　從赤道向南和向北起算的緯度（latitude），對製圖家和航海家則未構成太大的困難──只消利用簡單的儀器，以角度測量太陽和星辰的位置，就可以判定地球任一地點的緯度。判定經度，則必須具備性能更加高超的、能夠結合方位測量和時間測量的儀器。在已知的人類歷史中，科學家一直沒有能力發明這種儀器。到了18世紀初葉，隨著海運日益興盛，這種儀器的需求也變得日漸緊迫。研究這個時期歷史的一位學者指出：「當時的人對經度的追尋，遠超過對船舶安全和水手生命的重視。精確的測量似乎是一個難以實現的夢想──在媒體記者筆下，『發現經度』不啻是『緣木求魚』。」（注1）

　　當時航海界最需要的，是一個極為精密的儀器，在漫長的航程中，它能夠精確地記錄時間（出發自港口的時間）──儘管船舶不停晃動，天氣不斷變化。1714年，牛頓告訴英國政府設置的「經度委員會」：「這樣的計時器至今猶未問世。」（注2）

　　牛頓說的沒錯。在17世紀和18世紀初葉的計時器非常粗糙，每天誤差達15分鐘，而一個有效的航海用計時器（chronometer），在好幾年中最多也只能誤差15分鐘而已。

　　1720年代，技術高超的英國鐘錶匠約翰‧哈里森（John Harrison）開始設計一系列的航海用計時器，經過多年研究，終於創造出第一具精密的經線儀。當時，經度委員會懸賞2萬英鎊，徵求「能夠在6星期航程結束時判定船舶所在經度的儀器，誤差不得超過30海里」（注3）。哈里森的目標就是贏取這筆獎金。為了滿足經度委員會的要求，計時器每天的誤差絕對不能超出3秒鐘。哈里森花了將近40年時間，試驗過好幾個原型後，終於達到經度委員會所訂的標準。1761年，他設計的「經線儀四號」被放置在皇家海軍兵艦「德普特福號」（Deptford）上，離開英國，駛向牙買加。哈里森的兒子威廉隨船操作經線儀。航行9天後，威廉根據經線儀計算的經度，向艦長報告：第2天早晨他們肯定會看到馬德拉群島（Madeira Islands）。艦長以5比1的賭注跟威廉打賭，他們不會看到這座群島。結果威廉贏了。2個月後，「德普特福號」抵達牙買加；哈里森設計的計時器誤差僅僅5秒鐘。

　　哈里森經線儀精確度超越了經度委員會制定的標準。然而，由於英國官僚體制從中作梗，直到他逝世前3年，也就是1773年，哈里森才領到2萬英鎊獎金。當然，直到獎金拿到手後，他才將經線儀的設計訣竅公諸於世。由於這個延誤，英國航海家科克船長（Captain James Cook，1728～1779）於1768年展開首度探險之旅時，並未使用經線儀。第3次出航（1778年到79年），他卻能以極高的精確度測繪太平洋海域，不但確定了每一個島嶼和每一條海岸線的緯度，也標出了它們的經度。此後，「在科克的地圖和哈里森的經線儀指引下，在浩瀚的太平洋中，每一個航海家都能找到任何一座島嶼，不會再一頭撞上突然出現的海岸線。」（注4）

　　毫無疑問，以經度測量的準確性而言，科克的太平洋地圖稱得上是現代製圖技術的最早典範。此外，這些地圖也提醒我們，製作一幅好地圖至少必須具備3個要件：偉大的探險旅程、高超的數學和繪圖技能、精良的經線儀。

　　直到1770年代，哈里森經線儀大量上市後，上述先決條件中的第3項才真正被達成。這個突破性的發明，使製圖家能夠精確地繪出經線，而根據一般歷史學家的看法，古代的蘇美人、埃及人、希臘人、羅馬人和18世紀以前的其它已知文明，全都未曾擁有這項技術。

　　因此，當我們接觸到一些年代極為古老、經緯線精確度卻具有現代水準的地圖時，心中難免會感到訝異和不安。
　　人類諸多發現，證實著高度史前文明的存在。

【注釋】

1.  摘自貝松與羅賓森《世界的形貌：地球的繪測和發現》，頁117。Simon Bethon and Andrew Robinson, The Shape of the World: The Mapping and Discovery of the Earth, Guild Publishing, London, 1991, p.117.
2.  同上，頁121。
3.  摘自《大英百科全書》，1991年版，卷三，頁289。
4.  摘自《世界的形貌：地球的繪測和發現》，頁131。

　　摘編自 《上帝的指紋》增訂版 商周出版提供 ◇