【這些文化遺存現今的模樣77】從“指南針”到“北鬥”
【這些文化遺存現今的模樣77】
光明日報記者 楊 舒
在無際荒原裏跋涉,在蒼茫大海上泛舟,人們(men) 最擔心的是什麽(me) ?迷失方向!
曾經,人類辨別方向的辦法,隻有仰望天空。可當風雨呼嘯、晦暗不明之際,又該怎麽(me) 辦?好在,中國發明了指南針。
第一枚指南針什麽(me) 樣?中國科學院自然科學史研究所裏有一個(ge) 複原模型:其形如勺,其色烏(wu) 黑,其性為(wei) 磁,其名——司南。
約公元前7世紀前後,中國人就發現磁石不一般。《管子》這樣描述:“上有慈(磁)石者,下有銅金。”春秋末年的《關(guan) 尹子》中寫(xie) 道:“磁石無我,能見大力。”至秦漢,方士登場。他們(men) 利用磁石吸鐵的特性,製作出“磁石門”、磁“鬥棋”等“奇妙之術”獻於(yu) 皇帝,甚至將磁石用於(yu) 殯葬招魂。後世有學者推測,正是在這一階段,“磁性指極”的秘密被窺破,指南針的前身——司南,誕生了!
東(dong) 漢王充在《論衡》中解密了司南的神奇:“司南之杓,投之於(yu) 地,其柢指南。”20世紀20年代,史學家張蔭麟提出,這應當是中國人最早的磁石指向器。此後,文博專(zhuan) 家王振鐸據此提出了“司南”的複原方案,製作出實物模型,得到後世的普遍認同。
然而,磁石並不常見,能用來製作指向器的更是稀少,如何能飛入尋常百姓家?到了晚唐,困局終於(yu) 被打開——人們(men) 發現,用磁石摩擦能磁化鐵針——這樣做,不消耗磁石,指南針可以批量製作了!
晚唐以降,指南針一定已經普及,成了時髦的探險裝備。誌怪小說家段成式的作品就有記載:“勇帶綻針石,危防丘井藤”。
南宋名臣文天祥在《揚子江》一詩中寫(xie) 道:“臣心一片磁針石,不指南方不肯休。”意思是我的心就像磁針一樣,不指向南方就絕不肯罷休,表達了作者永遠忠於(yu) 國家的拳拳情懷。
與(yu) 陸地相比,在毫無參照物的海上,指南針的作用更加凸顯。宋代,指南針與(yu) 方位盤組合在一起,誕生了羅盤。當時的文獻記載——廣州航海從(cong) 業(ye) 者“舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦觀指南針”;浙江海商“全憑指南針,或有少差,即葬魚腹”。
帶著航船乘風破浪,羅盤自己也開始了“遠行”——從(cong) 宋代開始,阿拉伯人將指南針和羅盤的知識傳(chuan) 往歐洲;1190年,英國人尼坎姆首次提到磁極性和磁感應,這比中國人晚了一個(ge) 世紀!
小小指針,改變了世界的樣貌——
印度、波斯、大食……海上絲(si) 綢之路商船往來,瓷器、絲(si) 綢、香料傳(chuan) 到西亞(ya) 、北非,奇花異種、珍禽名獸(shou) 現身中土;達·伽馬、哥倫(lun) 布、麥哲倫(lun) ,歐洲冒險家們(men) 揚帆遠行,開啟地理大發現的時代……近代史的大幕徐徐打開,大洲間的“孤立”狀態被打破,人類這時才確信,原來地球真的是圓的。“導致歐洲快速崛起的四項重要發明——印刷術、火藥、造紙術和指南針都是由中國發明的!”英國科學家李約瑟在《中國科學技術史》中這樣寫(xie) 道。
然而,近代以來,由於(yu) 閉關(guan) 鎖國,在問天尋路方麵我們(men) 落後了……
工業(ye) 文明時代,以無線電為(wei) 媒介的無線電導航和不依賴外部手段的慣性導航出現;1957年10月,蘇聯成功發射第一顆人造地球衛星,衛星導航時代也隨之開啟——20世紀中後期,美國全球定位係統(GPS)在美建成,蘇聯有了格洛納斯係統,歐盟則著手發起伽利略計劃。
新中國成立後,不甘落後的中國人開始奮起直追。
1994年,中國獨立自主的北鬥衛星導航係統開始研製發展,2000年,北鬥一號係統建成。然而,嚴(yan) 峻的現實擺在眼前——當時,最適合衛星導航的信號“黃金頻段”大多已被美俄占用,僅(jin) 剩兩(liang) 小段,由各國平等申請,先到先得。但國際電聯規定,一旦申請,必須在7年內(nei) 發射導航衛星並成功播發導航信號,逾期失效。
為(wei) 保住這一頻段“窗口”,北鬥開啟了長達7年的全係統攻關(guan) 。
2007年2月底,衛星研製完成;4月14日,衛星發射成功……3天後,當導航信號清晰回傳(chuan) 時,距離我國導航頻段資源失效“倒計時”已經不到4個(ge) 小時!最後時刻,“壓哨破門”!北鬥,拿到了進軍(jun) 全球衛星導航係統的“入場券”!
2012年,北鬥二號係統建成,開始服務亞(ya) 太;2020年,北鬥三號全球衛星導航係統正式開通。
於(yu) 是,牧民坐在家裏,點點手機,足不出戶也能放牧了——給幾百峰駱駝戴上北鬥衛星導航項圈,“每峰駱駝在哪兒(er) 看得真真的”。海上遇險無援手,沒有信號怎麽(me) 辦?北鬥終端已成很多漁民出海的“標配”,帶上這個(ge) “護身符”,“不用任何手機信號,隻要按一下,就能立即啟動報警、發出定位”。是的,天邊的北鬥就在我們(men) 身邊。
如今,北鬥的“朋友圈”已遍布全球200多個(ge) 國家和地區,每天北鬥定位服務的使用量就超過3600億(yi) 次!
在科威特,北鬥輔助建造300米高的科威特國家銀行總部大樓,縱向垂直精度得以保證;在阿聯酋,北鬥係統和物聯網技術被用於(yu) 鐵路工程設備監測、物料和人員管理,分分秒秒實現精準調度;在塔吉克斯坦,水利人員利用北鬥係統實時監測薩雷茲(zi) 湖大壩形變,精度毫米不差……
這幾年,北鬥還與(yu) GPS、伽利略、格洛納斯三大全球衛星導航係統“手拉起手”,合作打造兼容使用、精度更高的衛星集群。半個(ge) 多月前,北鬥正式加入國際民航組織標準,成為(wei) 全球民航通用的衛星導航係統。此前,國際民航客機的導航名單裏,隻有GPS!
“四大衛星導航係統間並不是有些人認為(wei) 的‘競爭(zheng) 關(guan) 係’,更多的是攜手為(wei) 全球用戶提供更精確、更可靠的定位導航服務,促進世界互聯互通。”中國衛星導航係統管理辦公室原主任冉承其這番話坦誠而有力。
《光明日報》(2023年12月17日 01版)
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