过洋牵星术——古人的星辰与大海

海洋和航海技术对于国家军事、经济贸易的重要意义，不用赘述，相信刚参加完高考的小伙伴们对于这道题，肯定都能对答如流高分高中。

但是，航海节为什么定在7月11日呢？

这就要追溯到600多年前的今天了。此时，明朝的郑和大佬正率领着数万人浩浩荡荡从苏州杨家港第一次出使西洋，乘着六十多艘大船起航，开始了他海上传奇之旅。

那么，问题来了：

远洋船队不但没有迷失方向，还画出了可供后世研究分析的《郑和航海图》，这究竟是如何做到的？

郑和航海图节选

要知道，古代船舶大多尽量沿着海岸线航行，怕的就是踏进远洋从而迷失方向，而明朝人也还没有经纬度的概念。在茫茫无际的海上，乘风破浪的哥哥们不停地问自己：

“我在哪儿？

我该往哪儿走？”

其实这两个问题的答案，就是导航的基本数据：位置和方向。也是远洋航行得以实现的关键。古代确认方向很简单，白天观察太阳，夜晚观察北极星，再佩戴我国古代四大发明之一的指南针（郑和那会儿叫罗盘）这种“黑科技”，瞬间分辨东西南北，so easy～。

郑和下西洋时期用的是这种水罗盘，罗盘上刻有天干地支共24个方位表示方向，图片中的罗盘藏于福州博物馆。

方向解决了～“我在哪儿？”的问题咋整？

身处浩荡汪洋的郑和，如何知道自己的位置呢？

小编翻阅资料时，发现了一个神奇的东方秘术：过洋牵星术这词儿乍一听，像是武侠小说里的御剑飞行术一样，难道古人用牵引星斗的法术跨洋过海吗？NO! 过洋牵星术可不是什么玄学法术，这可是正儿八经的科学，更是咱老祖宗的智慧！

所谓牵星术，就是利用星辰的位置来定位自己所在的大致位置。熟悉天文的小伙伴应该知道，北极星永远在北方，不过，因为地球是个球体，天空中北极星的高度会随着观察者所在的纬度不同而变化！假如小编此刻在北极极点，那么北极星会悬停在我的头顶正上方，但我在赤道附近，北极星就几乎与地平线平齐。只要摸清了这个规律，通过观察北极星和地平线的高度角，不就能算出我在哪个纬度了嘛~

其实，北极星高度和南北里程有关的现象早在唐代的疆土测量中就有确定和运用。随后的朝代更是不断的发展。到了郑和下西洋时，牵星术用于航海早已十分成熟，甚至还发明了专门用于测量星斗高度的仪器—牵星板（诺～，看下面）

牵星板由12块从小到大的木板组成，每块木板正中心穿有一根细绳。

牵星板使用教程大致分为4步：

1.造型开始 大佬左手抓住木板伸直手臂，右手扯住细绳放到眼前

2.保持造型 瞄准木板的下沿与地平线平齐

3.切换造型 更换不同大小的木板使木板的上沿与北极星平齐

4.测定数据 两边平齐的木板刻度为北极星高度，一指2cm对应夹角2.15°

牵星板使用姿势和原理

看到这里，身为学霸的小伙伴可能会有疑问了：“北极星只能在北半球看到呀，郑和当年的航线可是跨越了赤道的。在南半球这招就不灵了，咋办？！”别着急，我们来看看附在《郑和航海图》里的《过洋牵星图》记载之一《锡兰山回苏门答腊过洋牵星图》：

“时月正回南巫里洋（今印度尼西亚苏门答腊岛西北部），牵华盖星八指，北辰星一指，灯笼骨星十四指半，南门双星十五指，西北布司星四指为母，东北织女星十一指平儿山。”

《锡兰山回苏门答腊过洋牵星图》

从原文中，出现了熟悉的北斗七星，织女星，而南布司对应的是现在的小犬座，北布司则是双子座。华盖星对应为何，科学家们有众多争议，但这些都不是事儿！关键在于灯笼骨星和南门双星，也就是现今大名鼎鼎的，号称南半球“北斗星”的“南十字座”和“半人马座α（南门二），β（马腹一）”

PS：南门双星实际上是一个三星系统，第三颗星就是我们熟知的比邻星，距离地球4.2光年，是不是感觉这设定很熟悉？没错，科幻小说《三体》写的就是这儿

从这张《过洋牵星图》可以看到，实际应用中的牵星术远没有我们想象的那么简单。它是利用多个星斗的相对位置，合力判断测绘出精确的方位。无论是否能观测到北极星，它都会利用多个星座来精准定位。有了牵星术，再利用罗盘和记载详细的海图，郑和的舰队就能成功且多次完成远距离海洋航行的壮举啦！

脑补一下，郑和和船员们瞄准着一颗颗星斗做出牵星的姿势，穿梭于亚洲与非洲之间，开辟水上丝绸之路，还真有一种“以星为马，驰骋天海”的气势呢！

18世纪，醉心航海的西方人发明了六分仪，同样运用了观测天体与地平线的夹角来测算纬度。但是，牵星术与牵星板比六分仪的发明至少早了整整三百年！这项成就充分展现了明朝的航海技术位于当时世界科技之顶尖。