航海人（Navigater）的故事（下）

航海人（Navigater）的故事（下）
台灣師範大學地球科學所陳柏宇碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

汪洋中的一條船：
如果我們今天拿出哥倫布當時的航海路線來看，我們可以發現當時的人對於行星風系的了解已經有一定的程度了，他們可能不知道為什麼會有這個現象，但是他們已經知道哪些地方會吹什麼風，當哥倫布從歐洲出發，往西邊航行的時候他走的路徑是比較偏南方的航線，因為這條航線上有赤道東風帶的吹拂，所以對於一個航海家而言，這是一條通往西方的絕佳航線，他沿著這條路不斷向西方前進，最後抵達現在薩爾瓦多這個地方，薩爾瓦多的意思就是救世主的意思，當他們抵達他們所認為的「印度」之後，他們沿著西風帶回到了歐洲，所以當時的航海家已經知道要如何利用風來航行。

古代的商人也會利用這股「貿易風」來進行海上航行，貿易風又稱做信風，每年都會在固定的時刻與固定的季節出現，所以這股風對於航海人而言就有如親如父母，哥倫布所利用的動力，也就是這股貿易風。從現代的角度來看，我們已經知道這是因為地球自轉所造成的科氏力與氣壓梯度力所達到的平衡。

定位：
海上定位的問題到現在都還沒有解決，在大海中航行如果每個人都跟哥倫布一樣，有如瞎子摸象，這樣的行為絕對不是一條安全的道路，其實在哥倫布以前，就有人想要試著往西邊走，但是後來卻都沒有回來，而哥倫布本身也是因為上帝眷顧，如果沒有新大陸的存在，哥倫布可能也是眾多海上犧牲者之一了。
當時的航海圖其實已經相當精確，可以供航海人員做為海上航行之用，可是問題卻在於，無法準確的在海上定出自己所在的位置，如果能夠再有經度跟緯度的資料，就可以暢行無阻的在海上航行。

很幸運的，航海技術的發展因為各國為了自己本身的利益，不斷的向外擴張，從非洲不斷的輸入許多的金銀財寶，促使各國決定不斷的精進自己的航海術，但是無法精確定位的這個問題，卻一直苦惱著許多航海家，當時，航海的危險，很難在船上看到白髮蒼蒼的老者，為了要能夠安全航行，所以各國無不投入心血在於定位上。
到底問題是出在經度還是緯度上呢？很顯然的緯度的問題在很久以前就已經解決了，最主要的問題事出在經度上面，要如何測量緯度呢？測量的方法就是測量北極星的仰角，而在南半球的船隻，也可以藉由南十字星大致找出南極的方位，在白天的時候，也可以透過太陽在正午時分的仰角來測量，這個時候只需使用六分儀就可以精準的訂出所在的緯度，所以訂出緯度似乎不是那麼困難的事。

為了要訂出經度，各國的科學家無不絞盡腦汁，當時科學家已經發現，如果能夠精準的訂出時間，再透過當時通過自己上空的星星，就可以更精準的訂出經度的所在，而且伽利略也發現，透過木衛星通過木星表面所形成的蝕相來校準時間。問題的是這兩個方法都沒有辦法在船上所利用，因為船隻的晃動，造成擺鐘無法準確的計算時間，望遠鏡更不可能不動的面對木星，所以是必須要想出其他的方法來校正時間。

後來，在英國等海權國家的重賞下，許多人紛紛投入這方面的研究，最後由英國經度委員會提供兩萬英鎊，給能夠在海上經確定出經度者，只要誤差在半度以內，就可以獲獎，後來是一位未受過教育的木匠，他花了十九年的時間做出一個十分精確的時鐘，完成了「航海經線儀」，經過嚴密的測試，八天之中只誤差了五點一秒的誤差，性能之優越連今天很多經線儀都望塵莫及，不過他經過了多年的催討，還是無法拿到那兩萬英鎊的獎金。

參考資料：
Timothy Ferris。（2004）。銀河系大定位。遠流出版社。
Carl Sagan。（2004）。宇宙宇宙。遠流出版社。
楊政和。（民82）。馬可孛羅。東方出版社。
C.Donald Ahrens.（1999）.Meteorology Today.Brooks.
Michael A. Seeds.（2002）.Foundations of Astronomy.Brooks.