暴风雪过去了,太阳重新露面,船队继续前进。海峡越来越宽广,船队航行到被巴尔波称为”大南海“的大洋里。这里碧波浩渺,风平浪静,同前一阶段的航程相比,简直是到了另一个世界。于是麦哲伦给这片海洋起了个吉祥的名字---太平洋。
同自然界作斗争是要付出代价的,何况这次是跟浩瀚的大洋打交道。船队在太平洋里继续航行98天还没有见到陆地。干渴、饥饿、疾病同时向航海者进攻,船上的老鼠和皮革都成了他们渴望的食品。
离开塞维利亚码头2年6个月以后,麦哲伦的船队终于来到了太平洋上的第一片陆地,这就是菲律宾群岛。麦哲伦在同当地居民的一次恶战中死去了,随从他的幸存者们,驾驶着剩下的唯一的一艘船只,继续西行,循着葡萄牙人已经开辟的航路,越过印度洋,绕过好望角,最后回到了西班牙。这时候,已经是他们出航的第三个年头了。他们出发时是5只船,265名水手,回来时,只剩下1条船、18名幸存者。
”不入虎穴,焉得虎子。“征服自然界,需要有大无畏的斗争精神。尽管哥伦布、麦哲伦等人是由于利欲的驱使,进行了冒险的航行。然而,人们正是经历了这些实践,才真正认识了大地原来是圆球,天并无”涯“,海也无”角“。麦哲伦的继承者们得到了一件表彰他们的礼物---地球仪。那上面写着一行富有寓意的题字:”你首先拥抱了我!“三保太监的惊人故事明代杰出的航海家郑和,他带领船队七次下西洋的伟大壮举,惊动了全世界。郑和本来姓”马“而不姓”郑“,他的小名叫三宝,人称”三宝太监“,郑和从小就受父亲的影响,很小就知道一些外洋的情况,郑和具有丰富的地理知识,办事严谨,有谋略,懂兵法。他也是个虔诚的伊斯兰教徒,这为他日后七下西洋打下了基础。
1405年,郑和受命第一次出使西洋。当时所谓的西洋指的是现在文莱以西的东南亚和印度洋沿岸一带。首航西洋,他一共率领2。7万人,分乘坐200多艘大小船只,从江苏太仓刘家港出发,浩浩荡荡南下,先后到达越南南部、爪哇、苏门答腊、马六甲、印度西南海岸、斯里兰卡等国家和地区。于1407年10月返回。之后,一直到1433年的28年时间里,郑和先后七次下西洋,经历了亚非30多个国家和地区。其中第五次下西洋即1417年到1419年,到达的地方最远。从刘家港出发,经东海、南海,抵达越南南部、印度尼西亚,穿过马六甲海峡,到达孟加拉湾、印度西南海岸、波斯湾、红海沿岸和非洲东海岸,往返行程近2。
2万千米。郑和船队所到之处大都受到热烈欢迎,各国使者竞相访问中国。郑和的远航,促进了中国和亚非各国的经济交流和友谊,是世界航海史上的壮举。
郑和航海比欧洲航海家的远航要早半个多世纪。不必说郑和1405年第一次下西洋,仅从1433年第七次也是最后一次下西洋返航而言,就比1492年哥伦布到达美洲早59年,比1498年达·伽马绕好望角早65年,比1519年麦哲伦环球航行早86年。就航海规模来说也是欧洲远航规模无法比拟的。它不仅船数多、人数多、设备先进、次数多到达范围广,而且船只排水量大,其中最大的船只总长130米,宽50米,排水量为2。5万吨。
大家想过没有,如此巨大的船只,航程那么远,那时又没有机械动力,它们是靠什么作为动力呢?原来他们是凭借自然动力---季风和洋流。我们知道亚欧大陆是世界最大的大陆,东临世界最大的洋---太平洋,海陆热力差异大,因而亚洲南部、东南部和东部,季风气候显著。郑和就是巧妙地利用了不同时间的风向和洋流流向,从而完成了七下西洋的壮举。
疯狂的航海线
5世纪90年代,意大利航海家哥伦布在西班牙王后伊莎贝拉的支持下,率领由3只船组成的船队,从巴罗斯港出发,向西横渡茫茫的大西洋,寻找通往印度的航线以掠夺东方的财富。经过37天的漫长航行,终于到达了今天的巴哈马群岛,发现了一块新大陆---美洲。
1493年哥伦布第二次去美洲时,却没有按原路向西航行。而是顺着西班牙和北非西海岸南下,接近赤道时才向西横渡大西洋。这次只花了20天时间就顺利到达美洲,绕了一个大圈,时间却比第一次少用了17天,这究竟是怎么回事呢?
原来,这跟海洋表层大规模的海水运动---洋流有着密切的关系,海洋表层海水常年受盛行风的影响,推动海水随风漂流形成洋流。洋流对航海业的影响是显而易见的。海轮顺着洋流航行,速度比逆着洋流航行要快得多,哥伦布第一次去美洲是逆着北大西洋暖流航行的,逆风逆流,一路艰辛,花的时间自然比较长。而第二次去美洲是顺着加那利寒流和北赤道暖流航行的,顺风顺流,一路轻松,结果只花了20天时间就顺利到达。此后,欧洲人去美洲时大多沿这条航线航行,既缩短了航行的时间,又大大减少了事故发生的机率。
即使在船只高度机械化的今天,若能熟悉和掌握洋流运动规律,仍有很大的好处,既节约时间、节约燃料,又可减少事故。所以,很多国家的航运公司都认真研究洋流的运动规律,尽可能利用洋流助航,最著名的例子是美国爱友松公司聘请海洋气象局通过人造卫星测得墨西哥湾暖流的路线、流速、主轴位置等。该公司的轮船根据所获资料,在墨西哥湾暖流最大的流速区顺流向北航行,返航时则避开主流区,尽量靠近海岸南下,结果,1975年该公司的六艘海轮全年节约燃料12500多桶,折合36万美元。以后,该公司一直利用这条航线航行,取得了巨大的经济效益。
神墓横空出世
20世纪70年代,考古工作者对湖南省长沙市东郊的马王堆进行正式开掘,经过几十天的不懈努力,开掘的结果令大家目瞪口呆,神墓就这样横空出世了!
原来,马王堆共有三座墓葬。墓中埋葬的是西汉初年的软侯家族,而不是相传的五代时楚王马殷,也不是传说的汉初长沙定王刘发之母。
考古工作者挖开第一号墓的封土,掘开墓道,进入墓室。当他们撬开两层椁板、四层棺木之后,令人惊异地看到里面竟是一具保存非常完好的女尸。据推算,她在地下安安静静地躺着的时光,已2100多年之久。
马王堆第二、三号墓,由于密封不及第一号墓完善,墓中尸体均已腐烂。但第三号墓中残存了一些骨架,可供鉴定死者的年龄和性别。特别是根据第二号墓中的三枚印章和第三号墓中的一块木牍,与第一号墓的殉葬物、葬地两相对证,推断出第一号墓墓主名叫辛追,是第一代软侯利苍之妻;第二号墓埋葬着利苍本人;第三号墓则葬着他们的儿子。单说一号墓:这位汉代的软侯夫人经过重新”梳妆打扮“,正安静地卧在湖南省博物馆地下室的玻璃匣子里,任凭游客们评头品足。
马王堆一号汉墓女尸的出土是世界罕见的考古发现。其中12万字近30种帛书,包含着天文、哲学、历史、地理、医学等如此丰富的内容,尤其是其中许多早已失传的佚书,则更是我国古籍发现史上的一件大事。
帛书中的三幅地图可谓叹为观止,这是保存至今的世界上最古老的地形图,其中关键的一幅图长宽均为96cm,图幅范围西至广西的全州、北至湖南新田、东至广东连县、南至南海,即东经111°~112°30′、北纬23°~26°之间。该图主要表现了湘江上游、潇水流域、南岭及九嶷山一带的地形状况。此图基本上具备了现代地形图的显示内容。图上虽未注明图例,但山河、道路、居民点等全用统一的符号表示;图上虽未标明比例尺,但量算可知该图采用的实际比例尺约为1∶180000,即”一寸折地十里“。远在2100多年前,我们的祖先所绘的地图,就达到如此精湛的工艺水准,实在令现代中外地图学家惊叹不已。
另两幅,一幅为《汉初诸侯长沙国南境驻军图》,另一幅是一个县城的平面图,绘有城垣和房屋等。这两幅图的地形表示方法也相当精密,并能使用统一的图例,显然是通过实测绘出来的。
让地球转起来
在科学技术高度发达的今天,地球自转是一个不容置疑的真理,如果让人们对此作出证明,这是一件很难的事情!对于人类曾经对地球自转作出的证明来讲,还发生过这样一个有趣的故事呢!
16世纪时,”太阳中心说“的创始人哥白尼曾依据相对运动原理提出了地球自转的理论。可从他提出这一理论后的相当长一段时间内,这一理论只能停留在让人们从主观上接受的水平,直到19世纪才被法国的一位名叫傅科的物理学家,用他自己设计的一项实验所证实。
傅科是用一种特殊的摆来进行实验的。这个摆由一根长60余米的纤细金属丝悬挂一个27千克重、直径约30厘米的铁球所组成。当时人们把这种从未见过的”超级摆“称之为”傅科摆“。
1851年的一天,傅科在法国巴黎万神庙的圆顶上将他亲手制作的傅科摆吊上,让摆在广场上悠然自得地摆动着。这时,成千上万人前来观看这一奇妙的实验。随着时间一分一秒地流逝,他们发现了奇迹,那就是摆在悄悄地发生着”移动“,并且是沿顺时针方向发生旋转。有的人在摆动开始时,明明看到摆球运动到自己眼前,又荡了回去,可经过一段时间后,摆球竟离自己越来越远。这对于围观的人们来讲,他们通过对现象的观测都得出这样的结论,眼看着自己没有移动,那一定是摆平面发生了”移动“。
其实摆动的平面是不会发生移动的。我们知道作为一种物质运动形式,摆是无法摆脱地球自转的。傅科选用较长的金属丝,是为了让摆动的时间达到足够的长度,这样便于观察摆动的变化,同时选用较重的摆球,是为了增加摆本身的惯性和动量,以克服空气的阻力,一旦它摆动起来,作为一种运动状态,有滞后于地球自转的惯性,即能够减少地球自转的影响。知道了这一点,我们就不难分析,由于地球的自转,每一个观测者都被地球带着运动,尽管观测者站在原地没有动,可脚下的地面是动了,也就等于把观测者悄悄地带离了原地。因此,真正没有移动的是摆动平面。
傅科摆的摆动作为地球自转的有力证据,现已为世界所公认。我国北京天文馆的大厅里就有一个傅科摆,一个金属球在一根系在圆穹顶上的长长细线下来回摆动着。下面是一个刻着度数的像铁锅似的大圆盘,人们可以由此读取摆动平面旋转的度数。前去参观的人们都喜欢在这里停留一段时间,亲眼看一看地球是怎样自转的。
面红耳赤的争论
2000多年前的鲁国。有一天,孔子在路上碰到两个孩子正争得面红耳赤。孔子上前问他们说:”你们是为什么事争得不可开交呀?“两个孩子争先恐后地告诉孔子,他们正在争论早晨和中午的太阳哪一个离我们近。
一个孩子说:”我认为早晨太阳出来时离人近,中午的时候离人远。因为早晨的太阳看起来有车盖那么大,中午的太阳看起来只有菜盘子那么小。这不就说明早晨的太阳离我们近才显得大,中午的太阳离我们远才显得小吗?“孔子听了觉得有道理。但还没等他点头称是,另一个孩子马上反驳说:”早晨太阳出来时,到处凉气袭人,中午却热得像站在沸水边一样难受,这不是因为早晨太阳离我们远才觉得凉,中午太阳离我们近才觉得热吗?“孔子一听也觉得有道理。可这样一来他就无法断定两个孩子谁说的真有道理了。
两个孩子看到孔子似是而非的样子,急得直跺脚,一个拉着孔子一只手说:”孔大人,您可得给我们评个准理,看到底谁说得对呀!“两个小孩子给满腹经纶的孔子出了个难题,大学问家无可奈何地摇摇头,老老实实地承认自己搞不清谁是谁非。
两个小孩十分失望,望着孔子远去的背影取笑说:”还说他学问大得很呢!原来也不过如此而已!“2000多年前的儿童,从他们的生活体验中能悟出物体近则大远则小;同一热源近则热远则凉的道理,并且以此来判断太阳的远近,这是难能可贵的。但受当时科学认识水平的制约,不能准确认识地球之外的许多天文现象是不足为怪的。孔圣人也非先知先觉,他的学问也受当时历史条件的限制,我们同样不能苛求他。
现在我们知道日地距离在一天内的变化是微不足道的。早晨太阳离我们稍远一点,中午稍近一些,两者相差约等于地球半径,仅相当于日地距离的1/2300,这对观察太阳的大小和太阳辐射到地球的热能都不起多大影响。
早晨的太阳看起来大一些,中午的太阳小一些,实际上是一种视觉误差。因为,早晨太阳刚从地平线上升起来时,有山峰、树木等地面物体作对比,太阳就显得大一些;而中午的太阳高悬在空旷的天空,相形之下就显得小一些。实际上用仪器测太阳的视直径,若不考虑地平线上大气折射的影响,早晚都是一样的。
至于地面温度的高低,主要取决于太阳高度角。早晨,太阳斜射,同束阳光照射的面积大,单位面积上得到的太阳辐射少;同时,因为斜射阳光通过大气层的厚度大,大气对太阳辐射的削弱多,再加上夜晚地面辐射散热,日出前后地面热量亏损到极大值,因此,早晨气温低,显得凉爽。而中午呢,一方面太阳高度最大,阳光直射或接近直射,热量集中,另一方面阳光通过大气的厚度小,太阳辐射被削弱得少,再加上地面热量盈余,气温已经升高,因此,中午就热得多。实际上对于每秒30万千米的光速来说,早晨和中午日地距离的微小差别根本不会影响到达地面的太阳辐射的多少。
无恶不作的地主遭报应
很久以前,有个地主财迷心窍,为了钱财,他干尽坏事,有一天,阿凡提又看到这个财主跟穷人打赌诈骗钱,阿凡提就在心里想着怎么样来惩罚财主。阿凡提对财主说:”你知道一昼夜有多长?“财主不加思索地说:”一昼夜就是一天。这还用问?“阿凡提说:”你说的不完全正确。有些地方,一昼夜不是一天,而是一年。“王财主气势汹汹地说:”一昼夜在哪都是一天,哪里会有一昼夜是一年的地方!你敢跟我打赌吗?“阿凡提问:”赌多少?“围观的人们也都议论着,一昼夜是一天,怎么会是一年呢?说起阿凡提,财主知道他聪明过人,但心想这小子老坏我的大事,今天一定要出出往日的窝囊气。想到这里,财主冷笑一声:
”赌黄金百两“!
阿凡提笑着说:”百两就百两。我愿立下字据为证,决不反悔。“财主十分高兴,当众双方立下打赌字据。观众都为阿凡提捏一把冷汗,一旦输了,这百两黄金到哪里去找?
阿凡提领着财主往北走啊走,一路上风餐露宿,寒冷、险情时刻威胁着他们。财主从未受过这等艰苦,但一想到百两黄金,还是无奈地跟着阿凡提去冒险。走啊走,越走白天的时间越长。终于有一天,他们历尽千辛万苦来到了北极。一天、两天过去了,太阳就是不落,财主很着急;五天、十天过去了,太阳仍然不落,财主疑惑起来;一月、两月过去了,太阳还是不落,财主已经心灰意冷。最后,财主把带来的干粮快要吃光了,太阳依旧不落,为了能活着回去,财主只好认输。
人人都知道一昼夜等于一天,即24小时。为什么北极一昼夜就是一年呢?