罗盘好还是指南针好（旱罗盘与水罗盘）

文｜郭晔旻

在东西方的技术交流中，中东地区往往扮演了“中介”的角色，火药、造纸术皆是如此，指南针也莫能免。12世纪末期，英国学者亚历山大·尼坎姆（1157—1217）用拉丁文撰写的《论自然界的性质》一书记载：“在阴沉的天气或晚上，当水手们不能看清太阳，也不知道船首驶向何方时，他们便将针与磁石接触。此时针在盘上旋转，当旋转停止时，针就指向北方。”这本书的成书时间被考证为1190年，这也是欧洲文献中首次见到有关指南针的记载。之所以会比阿拉伯、波斯的文献还显得时间早，恐怕也是前者的商人注重技术保密的缘故。无论如何，欧洲从对磁石的示极性都不甚了了一下子进步到将指南针用于航海，如此“跨越性的发展”只能用“拿来主义”来解释。恩格斯在《自然辩证法》里就断言，“磁针在1180年左右由阿拉伯人传至欧洲”。在阿拉伯人只是从中国传播指南针技术“二传手”这一前提下，这个论断距离实际情况应该不会太远。

17 世纪木刻画，简单的鱼形罗盘示意图

在这方面的一个证据，是13世纪初期的居约用古法文写的咏指南针诗句。尼坎姆虽然谈到指南针在欧洲航海中的应用，但没有对其形制和构造做出介绍。而居约则明白无误地写道，“磁针穿在麦秆上，置于水面浮动，它就对准北极星”。显而易见，当时的欧洲早期航海罗盘是中国早就实用化的水罗盘。其制造方法与中国一样，将经过磁石感应的铁针横穿在植物光滑的茎秆中，再漂浮在刻有方位的罗盘中间的圆形水槽内，当磁针停止转动时，其两端便分别指向南北。其中微小的差异不过是刻度方位格数有多有少。另外欧洲人强调指北，中国人则以南为尊而已。

而且，与古代中国和阿拉伯船只采用水罗盘导航的做法不同，欧洲的航海家们很快就将青睐的目光转向旱罗盘。1269年，法国实验物理学家皮埃尔将旱罗盘放入有玻璃罩的圆盒内，使之成为便携式仪器。因此，13世纪后期，指南针已在欧洲广泛使用。

旱罗盘上的指南针有固定支点，而且它在使用时无需用水，当然较之水罗盘方便。不过欧洲人早期的旱罗盘也有缺陷，当海船在风浪中大幅度摆动时，磁针会过分倾斜而靠在盘体上转不动。到了16世纪，欧洲人的航海罗盘开始出现了称为“万向支架”的装置。它由两个直径略有差别的铜圈组成，小圈内切于大圈，并用枢轴连结后安放在固定支架上。旱罗盘就安放在内圈之中。这样，无论船只如何在大洋中晃动，罗盘总能保持水平状态，从根本上克服了旱罗盘用于航海导航的技术障碍。明代中期以后，葡萄牙和荷兰航船正是依靠旱罗盘导航来到东亚，又将这种改进的旱罗盘直接或通过日本传回了指南针的发源地——中国。