【這些文化遺存現(xiàn)今的模樣77】從“指南針”到“北斗”
【這些文化遺存現(xiàn)今的模樣77】
光明日報記者 楊 舒
在無際荒原里跋涉,在蒼茫大海上泛舟,人們最擔心的是什么?迷失方向!
曾經,人類辨別方向的辦法,只有仰望天空。可當風雨呼嘯、晦暗不明之際,又該怎么辦?好在,中國發(fā)明了指南針。
第一枚指南針什么樣?中國科學院自然科學史研究所里有一個復原模型:其形如勺,其色烏黑,其性為磁,其名——司南。
約公元前7世紀前后,中國人就發(fā)現(xiàn)磁石不一般?!豆茏印愤@樣描述:“上有慈(磁)石者,下有銅金?!贝呵锬┠甑摹蛾P尹子》中寫道:“磁石無我,能見大力。”至秦漢,方士登場。他們利用磁石吸鐵的特性,制作出“磁石門”、磁“斗棋”等“奇妙之術”獻于皇帝,甚至將磁石用于殯葬招魂。后世有學者推測,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!
東漢王充在《論衡》中解密了司南的神奇:“司南之杓,投之于地,其柢指南?!?0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。此后,文博專家王振鐸據此提出了“司南”的復原方案,制作出實物模型,得到后世的普遍認同。
然而,磁石并不常見,能用來制作指向器的更是稀少,如何能飛入尋常百姓家?到了晚唐,困局終于被打開——人們發(fā)現(xiàn),用磁石摩擦能磁化鐵針——這樣做,不消耗磁石,指南針可以批量制作了!
晚唐以降,指南針一定已經普及,成了時髦的探險裝備。志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》一詩中寫道:“臣心一片磁針石,不指南方不肯休?!币馑际俏业男木拖翊裴樢粯?,不指向南方就絕不肯罷休,表達了作者永遠忠于國家的拳拳情懷。
與陸地相比,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——廣州航海從業(yè)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”——從宋代開始,阿拉伯人將指南針和羅盤的知識傳往歐洲;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世紀!
小小指針,改變了世界的樣貌——
印度、波斯、大食……海上絲綢之路商船往來,瓷器、絲綢、香料傳到西亞、北非,奇花異種、珍禽名獸現(xiàn)身中土;達·伽馬、哥倫布、麥哲倫,歐洲冒險家們揚帆遠行,開啟地理大發(fā)現(xiàn)的時代……近代史的大幕徐徐打開,大洲間的“孤立”狀態(tài)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(fā)明——印刷術、火藥、造紙術和指南針都是由中國發(fā)明的!”英國科學家李約瑟在《中國科學技術史》中這樣寫道。
然而,近代以來,由于閉關鎖國,在問天尋路方面我們落后了……
工業(yè)文明時代,以無線電為媒介的無線電導航和不依賴外部手段的慣性導航出現(xiàn);1957年10月,蘇聯(lián)成功發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星,衛(wèi)星導航時代也隨之開啟——20世紀中后期,美國全球定位系統(tǒng)(GPS)在美建成,蘇聯(lián)有了格洛納斯系統(tǒng),歐盟則著手發(fā)起伽利略計劃。
新中國成立后,不甘落后的中國人開始奮起直追。
1994年,中國獨立自主的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)開始研制發(fā)展,2000年,北斗一號系統(tǒng)建成。然而,嚴峻的現(xiàn)實擺在眼前——當時,最適合衛(wèi)星導航的信號“黃金頻段”大多已被美俄占用,僅剩兩小段,由各國平等申請,先到先得。但國際電聯(lián)規(guī)定,一旦申請,必須在7年內發(fā)射導航衛(wèi)星并成功播發(fā)導航信號,逾期失效。
為保住這一頻段“窗口”,北斗開啟了長達7年的全系統(tǒng)攻關。
2007年2月底,衛(wèi)星研制完成;4月14日,衛(wèi)星發(fā)射成功……3天后,當導航信號清晰回傳時,距離我國導航頻段資源失效“倒計時”已經不到4個小時!最后時刻,“壓哨破門”!北斗,拿到了進軍全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的“入場券”!
2012年,北斗二號系統(tǒng)建成,開始服務亞太;2020年,北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通。
于是,牧民坐在家里,點點手機,足不出戶也能放牧了——給幾百峰駱駝戴上北斗衛(wèi)星導航項圈,“每峰駱駝在哪兒看得真真的”。海上遇險無援手,沒有信號怎么辦?北斗終端已成很多漁民出海的“標配”,帶上這個“護身符”,“不用任何手機信號,只要按一下,就能立即啟動報警、發(fā)出定位”。是的,天邊的北斗就在我們身邊。
如今,北斗的“朋友圈”已遍布全球200多個國家和地區(qū),每天北斗定位服務的使用量就超過3600億次!
在科威特,北斗輔助建造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(lián)酋,北斗系統(tǒng)和物聯(lián)網技術被用于鐵路工程設備監(jiān)測、物料和人員管理,分分秒秒實現(xiàn)精準調度;在塔吉克斯坦,水利人員利用北斗系統(tǒng)實時監(jiān)測薩雷茲湖大壩形變,精度毫米不差……
這幾年,北斗還與GPS、伽利略、格洛納斯三大全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)“手拉起手”,合作打造兼容使用、精度更高的衛(wèi)星集群。半個多月前,北斗正式加入國際民航組織標準,成為全球民航通用的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。此前,國際民航客機的導航名單里,只有GPS!
“四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)間并不是有些人認為的‘競爭關系’,更多的是攜手為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(lián)互通?!敝袊l(wèi)星導航系統(tǒng)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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