20、克里斯托弗·哥伦布的精神视野

受《圣经》启示而绘制的中世纪基督教世界地图以耶路撒冷为中心，东边是陆地上的伊甸园，到15世纪中叶这种地图变得不为人认可。体现思想进化（而不是革命）、可以被称为过渡地图的是毛罗修士在1459年于威尼斯绘制的著名的世界地图。这张地图在风格上是波特兰航海图；耶路撒冷从纬度上看处于中间，但是从经度上看位于西方，因此欧洲和亚洲差不多处于恰当的比例。非洲的部分地区名称是阿拉伯名字，亚洲具有一些最先由马可·波罗描述的特点。非洲和亚洲的南边是一片连绵的大海。那些怪物种族和陆地上的伊甸园不见了。

随着地球上更多的地区被发现，波特兰地图在许多更重要的方面开始无法满足航海者的需要。这也与托勒密《地理学》一书的发现同时发生，这本书试图解决地球的曲率问题，但是同时假定了酷热地区以南有一块广阔的未知领域。现在人们知道根本没有古代意义上的酷热地区，也没有未知领域，至少没有与非洲或亚洲相连的一整块大陆。

第一幅包含美洲的印制地图是1506年由乔万尼·马特奥·康塔里尼绘制的，这张地图表现了地球的曲度，同时将新大陆分三部分展现出来：北部与中国相连，西印度群岛位于距日本不远处，南美洲是南部一块单独（而广袤的）大陆。一年之后，马丁·瓦尔德泽米勒绘制了他著名的世界地图，这张地图由十二张纸组成，画在一块心形的投影图上，题作“基于托勒密的传统与亚美利哥·韦斯普奇和其他人的航行”（这是第一张用美洲这个词来形容新大陆的地图）。这张地图显示旧大陆横跨230°的经度，但是瓦尔德泽米勒后来抛弃了托勒密，绘制了亚洲比例近乎准确的地图。[1918]

但是托勒密的影响还在继续，随着人们对地球曲率越来越了解，他为那些希望提高航海技术的人提供了灵感。第一个探索这一问题的是佩德罗·努涅斯，一位葡萄牙数学家和宇宙学家。虽然他从未实际投影出一张图，但是其他人做到了，尤其是佛兰德人格哈德·克莱默，即墨卡托。墨卡托是一位土地测量员、雕刻师、数学和天文工具制造者、地图制图员。他是那个时代最富学识的地理学家（他编辑了托勒密和其他人的著作），但是令他声名鹊起的是他绘制的世界地图。他绘制的地图很大，由二十四张纸组成。[1919]地图按照他的新投影绘制，虽然他的投影方法后来被修改了很多次，但仍以他的名字命名。这张地图的基本原理是画成平行直线的纬度和经度组成的格网。但是墨卡托按照纬线离两极的距离渐进地增加了每一纬度的长度，越靠近两极，每一纬度的长度更长，而且这种渐进的增加与子午线在曲面上的汇聚比例相同，这样就克服了地球曲率的影响。用当时的话说，他的地图拥有“增长的纬线”。这样就保留了两地之间正确的角度关系，也意味着航海家能够在航海图上将路线画成直线。墨卡托投影在某种程度上是一个理论上的突破，它虽然给航海带来了稳定性，但没有相应地提高使用墨卡托投影的地图的质量。在海上仍然不可能测量经度，最重要的是，整个16世纪，探索世界的水手和探险家都不知道怎样将他们的发现画在航海图上。墨卡托地图犯了一个约翰·诺贝尔·维尔福特所说的奇怪错误：希腊人概念中的一片广大的南方大陆，即澳大利斯地，覆盖了南极，并向北延伸到南美洲和南非。[1920]

以上这些都不容易，因为一旦在海上，计时就非常困难和麻烦。船上通常实行两班制度，每班四小时。时间的流逝用沙漏记录，沙漏每半个小时翻转一次，以值班水手的吆喝为标记。（这些沙漏通常由威尼斯生产，非常脆弱易碎，船上会携带许多个备用，麦哲伦的船上就带了十八个以防万一。）正午是由罗经刻度盘确定的，刻度盘的阴影会变短，然后变长。[1921]

掌舵也是个问题，至少在18世纪之前是。一个长长的舵柄被榫接在船舵上。舵手通常看不见船前进的方向，航线由值班驾驶员大声传话给他。船舵在顺浪甚至横浪中都几乎没什么用，遇到暴风雨的话，可能需要多达十四个人来稳住舵柄。17世纪出现了垂直船舵，这是一根支点位于后甲板的长杠杆，通过一个环与舵柄相连。这使得舵手可以观察船帆，使它发挥额外的杠杆作用，但是在恶劣天气里它仍然不是那么理想。最终在船舵顶部安装了一个轭，绳子穿过一系列滑轮连接到后甲板的一个卧式滚筒上，这个滚筒可以由轮子带着转动。但是舵轮一直要到18世纪才出现。[1922]

除了指南针（据传欧洲最初使用指南针是在阿马尔菲），还有测深锤。通过使用深海测深锤，船员们可以提早发现陆地。人们知道在欧洲外围海洋深度达一百英寻（六百英尺），然后深度陡然增加。船员们认识到，例如在葡萄牙外围，大陆架延伸大约二十英里；而在更北方，例如不列颠，大陆架延伸约一百英里。测深锤重约十四磅，系在两百英寻长的线上，线上二十英寻处和其他每隔十英寻处用绳结做有标记。在熟悉的海岸，水深测量还有助于定位，船员们学会了记住海底的走向形状。有时候测深锤是中空的，带上来的岩屑还能帮助有见识的船长看出他们的位置。[1923]其他的帮助包括《航海指南》，一本写成于13世纪末、内容覆盖整个地中海和黑海的综合领航书。这些种类的书要在很久以后才在北方使用，在那里它们被称为“航迹图”。到16世纪，这些书提供了水深的详细记录。[1924]

随着船冒险进入外海，领航术被真正的导航术取代，但是早期的一个问题是没有办法测量速度。最早的方法是将一块木头系在绳子上，绳子上每间隔一段有绳结。当放开“圆木”，所有绳结在船尾上方完全显现的速度被用沙漏记录下来。这不是非常精确，许多水手，包括哥伦布，常常高估了他们的速度。人们对洋流的无知也使得计算无法降低难度，但是从13世纪末开始有了一些表格，这些表格能够让航海家算出当他们在顺风的时候逆风调向会对他们的位置有怎样的影响。对速度的初步认识能通过航位推算法来帮助航行，但是如果不了解洋流和潮汐，一趟航行的距离越长，误差也就会越大。唯一的另一种方法是航海的时候观察天空。在夜空中最耀眼的是北极星，北极星在地平面以上的高度会随着人们往南航行而降低。这里就要用到四分仪来读出纬度。在哥伦布的时代，纬度的一度测算约合50英里，这是一个相当大的误差，可以追溯到托勒密。北纬9°往南，北极星就完全消失在视野中，但是可以用到与北极星的角度距离已知的其他星辰。北极星的消失当然证明了（对于那些不接受其他证据的人来说）地球是圆的。

最后一个因素是，随着航行的时候观察天空和纬度航法的采用，真北和磁北间的差距变得越来越重要，需要航行者将他的航线与真北，而不是磁北联系起来。最初人们认为两者间的差距是不变的、系统性的（有一条不存在差距的子午线通过亚速尔群岛）。然而随着时间的推移，人们在世界性大洋（印度洋和大西洋）中的经验表明，情况要复杂得多。只有把整个16世纪海员的经验综合起来才最终使情况明晰，而这也需要用上记载在年鉴中的地方信息。经度仍然是个更棘手的问题，因为它与速度和时间紧密相连。问题是，因为地球是个曲面，经度间的距离大小不一：在南北极为零；在赤道，它近似纬度一度的长度。如果一个人知道他所在的纬度，那么他理论上可以算出经度的一度，但是这只有在可以精确测量速度的时候才有用，而且需要精确的计时。正如J.H.帕里所说，整个15世纪和16世纪的大部分时期，外海航行