作者：西湖遇雨
“姜先生既然有丈量日月之能，在下胸中卻有個困擾了許久的疑問，實在是不吐不快。”
“且說來。”
姜星火看向這位怪異的紅臉長髯漢子。
嗯，今天天雖然不熱，但好歹是中午，貌似他的額角，在流……紅色的汗？
姜星火扯了扯嘴角，假裝沒看見。
鄭和隔着長髯艱難開口道：“那晚曾見姜先生的球形海圖，有些類似渾儀，但又不太像……有點像元朝人制作過的物件，可城池、地名、國名的精度卻非常高，在下想問問姜先生，製作時是如何定位的？”
“經緯度。”
姜星火簡單說道。
“經緯度？”鄭和咀嚼着這個新名詞。
所謂經緯，倒是好理解，經天緯地嘛，可是經緯度是什麼意思？
見他們有些不解，卓敬補充道：“《大戴禮記·易本命》記載：凡地東西爲緯，南北爲經。小友所說的經緯度是‘北極高’和‘裏差’嗎？”
所謂北極高，就是在古代華夏緯度的初步概念，當然，這裏要指出的是，北極高跟後來緯度的概念，還是有一定微小差別的。
這裏面的原理便是因爲北極星是處於整個地球地軸的延長線上，而且距離非常遠，故此，在北半球的任意一個角度去觀察北極星，這個角度與地平線之間的夾角，就等於北極星的仰角，也就約等於該地的緯度。
換言之，如果北極星在你腦袋上，恭喜你，你到北極點了。
如果北極星在地平線上，那麼你就到赤道了。
同樣的道理，如果你四十五度仰望天空發現了北極星，那隻能說明你處在北緯四十五度。
而緯度與經度這兩個概念，目前華夏做的比較好的是緯度的測量，最典型的自然是郭守敬測量大地，這個就不多做贅述了。而關於經度，也就是所謂的“裏差”，則是此前所提《西行記》作者耶律楚才提出的，但並沒有進行實際的測量。
這便是因爲緯度是由自然產生的，赤道就是零緯度，兩極則是九十緯度，有固定的標準，但經度則完全不同，這世界上就沒有一個天然的零經度，只能靠人類自己的標準來劃分。
姜星火微微頷首道：“便是差不多的意思，而經緯度，就相當於一個個井字格，只要確定自己在哪個井字格里，就能確定自己的具體位置。”
大海波瀾壯闊，同時也蘊含着無數的驚濤駭浪。
如果航行的船隻在大海中迷失，顯然是一件非常糟糕的事情。
所以，鄭和幾乎瞬間就意識到，經緯度對於遠洋航海的重要性。
“北極高倒是好說，這個能很輕易地測出來，哪怕在船上，熟練的水手用牽星板也能測出來。”
鄭和疑惑道：“可是裏差，也就是經度，該怎麼測出來呢？”
這裏便是要說，爲什麼在姜星火的前世，鄭和七次下西洋都沒有發現美洲？明明距離非洲已經算是隔海相望了啊！
原因就在於，華夏、天竺、阿拉伯等地區，在這個時代用的都是牽星術以及水羅盤。
元、明兩代用於導航的羅盤是二十四方位水羅盤，其羅盤將圓周二十四等分，並以十二地支、十天干除戊、己（屬土，位於中央）外餘下八個、及八卦的四個斜向方位逐一命名，爲二十四針，使方向能夠準確地指示。
有點類似於後世網遊裏的坑爹小地圖，在一個圓形小地圖上，給你顯示出了幾個目標的方向，但你既不知道有多遠，也不知道前面都有什麼。
按照這種二十四針水羅盤來航海，結果就跟元代的《真臘風土記》所記載的差不多。
“自溫州開洋，行‘丁未針’，歷閩、廣海外諸州港口，過七洲洋，經交趾洋到占城。又自占城順風可半月到真蒲，乃其境也。
又自真蒲行‘坤申針’，過崑崙洋，入港，港凡數十，惟第四港可入，其餘悉以沙湽什煌ň拗郏欢鴱浲孕尢俟拍荆S沙白葦，倉卒未易辨認，故舟人以尋港爲難事。自港口北行，順水可半月，抵其地曰查南，乃其屬郡也……”
二十四針水羅盤會告訴你，順着丁未針能到真蒲，路上會遇到什麼，一概不知。
而這個水羅盤的方位指向的目的地，也不是天生自帶的，而是一代代航海者摸索出來的。
所以說，在大明這個時代，正是由於缺乏“經緯度”的概念，無法在茫茫大海中準確定位，只能順着海岸線走，不然就會走丟。
鄭和下西洋就是如此，所以他最遠只能到達非洲，不可能發現隔海相望的美洲大陸，原因就在於牽星術和水羅盤由於都沒有前人探索過那裏，所以自然就沒有任何信息可供參考。
嗯，前面全是空氣牆，勇者請回吧。
所以爲什麼在明代前後以及西方的大航海時代有那麼多蹲點的海盜？譬如五峯船主汪直，又譬如鄭氏父子等等。
便是因爲，這個時間段，世界上所有往來於西歐、阿拉伯、天竺、華夏之間的商船，都只能沿着海岸線走，依靠前人探索出來的穩定航路和補給點來確保自己不會迷失於大洋中。
姜星火說道：“測量經度的辦法，倒也不是沒有。”
“哦？還請姜先生細細說來。”
“一天是十二個時辰，沒問題吧？”
幾人齊齊點頭，這個沒問題。
“而之前我們說過，地球是在自轉的，也就是說，一天轉一圈，那麼每個時辰，就是三分之一個直角度數（30°），而我們只需要通過兩地的日晷來判斷時間差異，就能在陸地上獲得知道比較粗糙的經度差異了，通過反覆地測試，最終能以窮舉法的方式，在大明的國土上獲得。”姜星火說道。
“便是說，如果南京是正午，說不得成都還是上午沒到正午，也就是測時間差就好了？”鄭和還是覺得有些不對，“姜先生，在陸地上可以這麼慢慢測，錯了也不要緊，畢竟城池都是固定的……可是海上漂浮不定，該怎麼來判斷經度呢？”
“月距法。”
看着紅臉的漢子，姜星火輕輕地吐出這三個字。
而隨着不經意間看對方撩起長髯，姜星火的心頭卻有了些許猜測。
這人，怎麼這麼對航海感興趣啊……
不過姜星火也無暇細想，繼續道：“所謂月距法，就是利用月亮的移動來測量經度。因爲月亮在天空中的相對位置每時每刻都在改變，大約每半個時辰移動一個月亮直徑的距離。所以只要在兩地分別觀測月亮，準確記下它移動到某個位置的時間，就能算出兩地的經度差。”
“而這，只需要一個《大明星空志》，也就是一個完整的星表，有完善的背景星圖用來當月亮的背景參照物，就可以記錄月亮等星體的固定移動規律。這便是‘月距法’的基礎，計算月亮在某個時間走到了哪顆星星中間，就可以作爲出發地時間的參照物。”
第二百零二章 星辰大海
樹下，卓老頭不由地在心頭感嘆。
“經天緯地之才！”
這幾個字不是用來形容的，而是字面意思。
從洪武朝的風風雨雨中走來，卓老頭從來沒有見識過，世界上竟然真的存在這般有才華之人。
不僅腦海中的想法堪稱是天馬行空，不拘一格。
而且對於各種事物的本質和原理，也有着相當高超的認知與掌控能力。
在卓老頭看來，姜星火這顆聰明絕頂的大腦，簡直就是一部智慧無窮的寶藏，可以讓人輕易的找到苦求不得的答案。
“老先生，您怎麼了？”
看着身邊陷入沉默的卓老頭，姜星火有些疑惑。
“哦，沒事兒，咱們接着講。”
回過神來，卓敬擺擺手。
“好的。”
姜星火點頭隨後繼續問道：“地球儀上關於如何定位，也就是經緯度的測定已經講完了，還有什麼要問的嗎？沒有現在就下課了。”
說罷，姜星火打了個哈欠，暗示自己已經困了。
沒辦法，物理學和數學，確實容易催眠。
姜星火低頭看着地上列出的一串公式，自己都覺得看的有些暈。
不過姜星火認爲，這節物理課的意義還是很重要的。
原因無他，如果想要給予程朱理學致命一擊，那麼姜星火認爲，在“宇宙觀”這個角度入手，是比較恰當的。
爲什麼？
因爲程朱理學的宇宙觀，是沒法實證的。
換言之，都是空想出來無法證實的。
而我的學說，宇宙觀能夠證實，自然就遠遠強於你這種宇宙觀不能證實的。
還是那句話，實踐纔是檢驗事物道理的標準。
我的道理擺在這裏，大家都能清清楚楚地看到。
你的道理又在哪呢？
存在於虛無之中的天理嗎？
抱歉，我看不到耶。
然而，然而，明明鄭和自己託着長髯的手都麻木了，此時竟然還有心情繼續問問題！
姜星火困得腦瓜仁疼，卻也不得不硬着頭皮準備回答。
“還有最後一個問題。”
姜星火嘆了口氣：“你且說罷。”
鄭和大約也覺得有些不好意思，連忙道：“真的最後一個問題了。”
“那便是說。”鄭和小心翼翼地欠了欠身子，“即便能在海上知曉具體的緯度和基本準確的經度，又該如何確定自己到哪了呢？”
鄭和非常關心這個問題，之所以鄭和要冒着身份暴露的風險，繼續問這些有關於航海的問題，就是因爲這些問題，很可能能在危險的時候，救他的命！
這一點都不誇張。
波濤萬丈的海洋裏，定位，比什麼都重要！
而偏偏鄭和出海，至今用的還是色目人做領航員。
也就是說，航海定位這種核心技術，還不完全掌握在自己的手裏，至少需要幾次遠洋的磨練，禁海多年的大明遠洋艦隊才能做到徹底熟悉航路。
所以，作爲大明遠洋艦隊的實際負責人，鄭和對此，自然是一千個一萬個上心，哪怕此時的他的手都已經舉麻了。
聽到這個問題，姜星火也不由地捏了捏眉心，反問道：“現在航海，是怎麼測算速度的？”
鄭和如實說道：“用的是流木法。”
“說說。”
姜星火也不是全知全能，對於華夏古代遠洋航海技術，有些還是不太瞭解具體原理的。
經過鄭和的一番解釋，姜星火方纔明白過來，這個“流木法”到底是怎麼一回事。
“流木法”最早起源於三國時代，那時候吳國的海船就已經能抵達萬里石塘一帶了，隨船的人寫下過《南州異物志》一書，書中有這樣的記載：在船頭上把一木片投入海中，然後從船首向船尾快跑，通過看木片是否同時到達，來測算航速航程，也就是“流木法”的雛形。
而到了如今的大明，用的還是這個古老的辦法，只是稍作改進而已，便是說把一晝夜劃分爲十更，靠燃香來計時，還是把木頭扔進海里，然後人跟着跑，如果同時抵達就算標準，而如果人先到叫不上更，木片先到叫過更。
每一個更的距離是五十里（也有說法爲六十里），如此一來，自然可以算出船隻在海洋上的航速和航程。
“流木法”的優點是能夠計量路程和測算速度。
缺點是……有點廢人。
聽完後，姜星火沉吟剎那說道：“先提個意見。”
“姜先生請指教。”
“指教倒也談不上。”姜星火苦笑道，“你不覺得這個測速方法有點廢人嗎？而且，若是海浪大怎麼辦？木板或者木塊、木片之類的，一個浪不就給打沒了？總不可能一直都是風平浪靜讓你觀測吧。”
鄭和也有些無奈，只說道：“自古以來都是如此，也沒有太好的改進辦法。”
“可以用繩結法。”姜星火說道。
鄭和聞言一愣，繩結法，是個什麼東西？
若是姜先生所提的這個繩結法，能避免流木法無法適應複雜海況的弊端，那可就太好了。
畢竟，船上能折返跑的人有的是，但是木頭在複雜海況中無法順利從船頭飄到船尾，纔是流木法的最大弊端。
因此，鄭和從心裏非常期盼，姜先生能夠提出一個更好的辦法。
“第一個，就是不需要用線香來計時，用沙漏就可以了，不一定用琉璃沙漏，其他也可以。”
說起沙漏，在華夏古代又稱“沙鍾”，製造原理與水滴漏刻大體相同，同樣是根據從一個容器漏到另一個容器的數量來計量時間。
而之所以有了水滴漏刻還要發明沙漏，就是因爲在北方冬天天氣寒冷，漏刻根本用不了會動輒結冰的緣故。
此時的大明，不僅有沙漏，而且有製作非常精良的品種，叫做“五輪沙漏”，乃是洪武朝的中書舍人、臺閣體的先導者、明初書聖詹希元所發明。
這種“五輪沙漏”的流沙從漏斗形的沙池流到初輪邊上的沙鬥裏，驅動初輪，從而帶動各級機械齒輪旋轉，最後一級齒輪帶動在水平面上旋轉的中輪，中輪的軸心上有一根指針，指針則在一個有刻線的儀器圓盤上轉動，以此顯示時刻，這種顯示方法幾乎與現代時鐘的表面結構完全相同。
除此以外，詹希元還巧妙地在中輪上添加了一個機械撥動裝置，以提醒兩個站在五輪沙漏上擊鼓報時的木人。每到整點或一刻，兩個木人便會自行出來，擊鼓報告時刻。這種沙漏脫離了輔助的天文儀器，已經獨立成爲一種機械性的時鐘結構。
呃……其實聯想到朱元璋怒砸琉璃天文儀的事情，也能想到這位愛搞發明的仁兄是什麼結局。
——被老朱給噶了。
哦對了，詹希元還有個弟子，叫解縉。