- 相關(guān)推薦
天文學(xué)在航海上的應(yīng)用
航海是人類在海上航行，跨越海洋，由一方陸地去到另一方陸地的活動。 在從前是一種冒險行為，因為人類的地理知識有限，彼岸是不可知的世界。
人類在新石器時代晚期就已有航�；顒�。當(dāng)時中國大陸制造的一些物品在臺灣島、大洋洲，以至厄瓜多爾等地均有發(fā)現(xiàn)。公元前4世紀(jì)希臘航海家皮忒阿斯就駕駛舟船從今馬賽出發(fā)，由海上到達易北河口，成為西方最早的海上遠航。公元前 490年，在波斯與希臘的海戰(zhàn)中，希臘就曾以上百英尺長的戰(zhàn)艦參戰(zhàn)。中國漢代已遠航至印度，把當(dāng)時羅馬帝國與中國聯(lián)系起來。唐代為擴大海外貿(mào)易，開辟了海上絲綢之路，船舶遠航到亞丁灣附近。在當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)條件下，航海是靠山形水勢及地物為導(dǎo)航標(biāo)志，屬地文航海；而以星辰日月為引航標(biāo)志的，則屬天文航海技術(shù)之一種。
�。保覈胶５臍v史發(fā)展
殷商與西周時期，人們除了會制造船舶之外，已能制成帆而利用風(fēng)力航行。甲骨文用“凡”代替“帆”，說明殷人行船已經(jīng)使用帆，不過，這時的帆一般主要用在陸地江河航行中。而隨著春秋戰(zhàn)國時期各國的海上活動興起，人們航海的地理知識逐漸增加，將中國東部外測的不同水劃成“北海”（今渤海）、“東海”（今黃海）、“南海”（今東海）。人們已了解到“百川歸海”并開始在沿海巡航。同時，人們在江河和航海過程中，逐漸認(rèn)識了風(fēng)，并利用風(fēng)和帆航行。
值得一提的是，春秋戰(zhàn)國時期，海上導(dǎo)航技術(shù)已與天文學(xué)聯(lián)系起來。戰(zhàn)國時期人們已經(jīng)對二十八星宿和一些恒星進行了定量觀測，并取得了可喜成果，并把海上航行與天文學(xué)相結(jié)合，利用北極星為航行定向。戰(zhàn)國時期，磁石“司南”已發(fā)明。但其用途主要用于陸上定位。春秋戰(zhàn)國時期主要以太陽和北極星為海上導(dǎo)航標(biāo)志。
三國兩晉南北朝時期造船業(yè)發(fā)展的同時，航海知識與技術(shù)得到了進一步的充實和提高。這一時期航海技術(shù)有所進步，還表現(xiàn)在人們已對航行所經(jīng)海區(qū)的海岸地形有了初步了解，如對今南海的珊瑚已有所認(rèn)識，同時天文導(dǎo)航技術(shù)也已采用。
隋唐五代時期航海技術(shù)趨于成熟，人們已能熟練運用季風(fēng)航行，天文、地理導(dǎo)航水平都有明顯提高，對潮汐也能進一步正確解釋。
唐代，人們已能認(rèn)識到北起日本海，南至南海的風(fēng)有規(guī)律地到來和結(jié)束，這種與航行有關(guān)的季風(fēng)成為“信風(fēng)”。義凈正是借著對南海季風(fēng)、北印度洋及孟加拉灣的季風(fēng)和洋流規(guī)律的認(rèn)識和利用而乘船到達東南亞室利佛逝國而還歸中國的。同時唐代人對海洋氣象有了進一步認(rèn)識，已能利用赤云，暈虹等來預(yù)測臺風(fēng)。
唐代天文定位術(shù)的發(fā)展，集中體現(xiàn)在利用仰測兩地北極星的高度來確定南北距離變化的大地測量術(shù)。開元年間天文學(xué)家憎一行已可以利用“復(fù)矩”儀器來測量北極星距離地面的高度，雖與實際數(shù)字有一定的差距，但這是世界首次對子午線的實測，而且這種測量術(shù)很可能已經(jīng)在航行中使用。唐代航行者已掌握利用北極星的高度而進行定位導(dǎo)航。
兩宋時期航海技術(shù)的提高,最突出的是指南針的廣泛應(yīng)用。宋以前的航海指引，一般是憑天象、天體識別方向，夜以星星指路，日倚太陽辨向，至北宋時期，航海技術(shù)開始了重大的突破，已能利用指南針航行。而指南針的應(yīng)用，在南宋時期發(fā)展成羅盤形構(gòu)，隨著精確度不斷提高，應(yīng)用越來越廣泛，海上航行已逐步依靠指南針指示方向，比北宋時期更為進步。
元代指南針的應(yīng)用更為普遍，也更為精確，已成為海舶必備的航海工具。
明朝的航海技術(shù)主要表現(xiàn)在對海洋綜合知識的運用以及航行技術(shù)方面有較大的提高與進步。
明代指南針的應(yīng)用更為普及與精確。牽星術(shù)來確定船舶的航行位置。牽星術(shù)，乃是當(dāng)時一種利用天文狀況進行測位的航海技術(shù)。即在船上利用牽星板來觀察某一星辰的高度，借以確定船只所在的地理位置。特別是在深海中，地形水勢難以提供有效的識別，無所憑依，往往以天象來確定航位�！多嵑秃胶D》中就附有《過洋牽星圖》，記錄在印度洋地區(qū)的牽星航海。
清朝前中期的航海技術(shù)雖然沒有很大創(chuàng)新，基本上繼承前人的傳統(tǒng)方式。但也有一定程度的發(fā)展。指南針的應(yīng)用，普遍使用三針法，對航海天象觀察、航海地形水勢都有系統(tǒng)的掌握。
“中國洋艘，不比西洋呷板，用混天儀、量天尺，較日所出，刻量時辰，離水分度，即知為某處。”相形之下，中國的航海技術(shù)已開始落后于西方。
2.過洋牽星技術(shù)的內(nèi)容與使用方法
中國古代航海所用的天文觀察導(dǎo)航技術(shù)。是指用牽星板測量所在地的星辰高度，然后計算出該處的地理緯度，以此測定船只的具體航向。牽星術(shù)的主要工具是牽星板。牽星板是測量星體距水平線高度的儀器，其原理相當(dāng)于當(dāng)今的六分儀。通過牽星板測量星體高度，可以找到船舶在海上的位置。牽星板共有大小十二塊正方形木板，以一條繩貫穿在木板的中心，觀察者一手持板，手臂向前伸直，另一手持住繩端置于眼前。此時，眼看方板上下邊緣，將下邊緣與水平線取平，上邊緣與被測的星體重合，然后根據(jù)所用之板屬于幾指，便得出星辰高度的指數(shù)。明代過洋牽星術(shù)常用的星座包括北辰星、織女星、布司星、水平星、北斗星、華蓋星、燈籠骨星等。
3.天文學(xué)概況
天文學(xué)所研究的對象涉及宇宙空間中的各種物體，大到月球、太陽、行星、恒星、銀河系、河外星系以至整個宇宙，小到小行星、流星體以至分布在廣袤宇宙空間中的大大小小塵埃粒子。天文學(xué)家把所有這些物體統(tǒng)稱為天體。地球也是一個天體，不過天文學(xué)只研究地球的總體性質(zhì)而一般不討論它的細(xì)節(jié)。另外，人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站等人造飛行器的運動性質(zhì)也屬于天文學(xué)的研究范圍，可以稱之為人造天體。
宇宙中的天體由近及遠可分為幾個層次：(1)太陽系天體：包括太陽、行星（包括地球）、行星的衛(wèi)星（包括月球）、小行星、彗星、流星體及行星際介質(zhì)等。(2)銀河系中的各類恒星和恒星集團：包括變星、雙星、聚星、星團、星云和星際介質(zhì)。(3)河外星系，簡稱星系，指位于我們銀河系之外、與我們銀河系相似的龐大的恒星系統(tǒng)，以及由星系組成的更大的天體集團，如雙星系、多重星系、星系團、超星系團等。此外還有分布在星系與星系之間的星系際介質(zhì)。
天文學(xué)還從總體上探索目前我們所觀測到的整個宇宙的起源、結(jié)構(gòu)、演化和未來的結(jié)局，這是天文學(xué)的一門分支學(xué)科——宇宙學(xué)的研究內(nèi)容。天文學(xué)按照研究的內(nèi)容還可分為天體測量學(xué)、天體力學(xué)和天體物理學(xué)三門分支學(xué)科。
天文學(xué)始終是哲學(xué)的先導(dǎo)，作為一門基礎(chǔ)研究學(xué)科，天文學(xué)在不少方面是同人類社會密切相關(guān)的。時間、晝夜交替、四季變化的嚴(yán)格規(guī)律都須由天文學(xué)的方法來確定。人類已進入空間時代，天文學(xué)為各類空間探測的成功進行發(fā)揮著不可替代的作用。
4.結(jié)束語
21世紀(jì)是海洋世紀(jì)，海洋已成為人類第二大生存和發(fā)展空間。世界各國未來的競爭也將在海洋上競爭。充分開發(fā)和綜合利用海洋資源是世界各國進一步發(fā)展的必然要求。國際貿(mào)易和大宗貨物運輸?shù)闹魍ǖ乐荒苁呛Ｑ蟆Ｎ磥砭S護國家權(quán)益和安全的領(lǐng)域?qū)⒅饕呛Ｑ蠛吞��！吨袊Ｑ?1世紀(jì)議程》已經(jīng)制定，為了在2020年實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的目標(biāo)，為了在本世紀(jì)中葉建設(shè)成世界中等發(fā)達水平的國家，堅持全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀，創(chuàng)新航海學(xué)技術(shù)，發(fā)展海洋生產(chǎn)力日益重要。我們要大力弘揚愛國主義，開拓進取，崇尚科學(xué)的精神，要鼓勵更多的勇敢者獻身航海事業(yè)，進一步開發(fā)和利用海洋，為中華民族的振興和國家的富強做出更大的貢獻。
【天文學(xué)在航海上的應(yīng)用】相關(guān)文章：
海上拖航的法律問題與實務(wù)05-01
仿真在海上搜救中的應(yīng)用05-01
拖航世界最大海上石油鉆井平臺04-30
光纖通道技術(shù)在航電系統(tǒng)中的應(yīng)用04-27
天文學(xué)12-13
萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用05-02
古代天文學(xué)04-29