羅盤之謎

十三世紀下半葉是世界史的新頁。如果說二十世紀是資訊革命的年代，十八世紀是工業革命的起始點，那麼稱十三世紀末葉為商業革命開始的年代，可說是恰如其分。

一二八○年代之後數十年間，國際貿易量遽增，使得威尼斯、西班牙和不列顛等海上強權繁榮發展。這一切都得歸功於一項新發明—磁羅盤。羅盤的出現，才讓航行者不論在海上、陸上（後來甚至連在空中），不分日夜時辰，不管外在環境為何，都能迅速無誤地確定方位。貨物因而得以安全穩當地飄洋過海，海上探險活動也賴以展開。世界從此展現新貌。

可見羅盤是繼輪子以後，最重要的技術性發明。除了古老的天平以外，羅盤也是人類最早發明的衡量裝置；還是第一件裝有指針，使人們得以目睹衡量結果，也就是方向的儀器。

羅盤的重要性無以復加。到今天，有羅經盤（compass card）可以指示方向的羅盤已出現七百年，初具雛形的指北針也發明了一千年之久。現在每艘輪船還是都帶著羅盤，做為電子儀器失靈時的備用品。

羅盤不只是著名的科技發明，還成為詩歌偏愛的隱喻，長久以來也是用於蒐奇探秘與占卜的器具。從文明出現之初以來，人類就對磁力的天然現象著迷不已。天然磁石為何能夠影響遠處的金屬，令人不解，因此被視為具有神秘的力量和超自然的特質。西方接觸羅盤之前的幾個世紀，中國的術士就已利用指北針來勘定風水或提出預言。在歐洲，尤其是地中海盆地周圍區域，懂得利用磁鐵的民族也都相當興盛。

羅盤的起源撲朔迷離，或者也可說是匯集了一連串至今未獲圓滿解釋的神秘說法。發明羅盤的故事與人類文明一樣廣闊綿長。從地理上來看，這故事從中國到地中海、斯堪地那維亞半島、阿拉伯、非洲與新大陸，跨越了整個世界；歷史則涵蓋古代、中世紀，一路延續到今天。本書探討的就是織成羅盤故事的連串謎題，也是改變航海、商業和世界經濟的發明神話。

羅盤之所以能夠發揮作用，原因在於地球本身就是一個大磁場。磁鐵能夠產生磁場：磁場的範圍內充滿看不見的磁力線，而磁力線始、終於南北兩極。只要電子一運動，例如電流流動，就會產生磁場。磁石等天然磁性物質因為有電子在內部運動，因而產生磁力。磁場對於鐵或類似的元素有吸引力，而且異性相吸、同性相斥。將磁鐵置於磁場中，如果這塊磁鐵能自由運動，在它固定下來後，將其南、北極連成一線，這條線的方向會和所在位置的磁力線一致。

鐵質熔漿組成的地核，在地心深處進行圓球狀旋轉的運動。這團物質在地殼下方旋轉時，造成電荷運動產生電流，並形成磁場。這些電流使地球變成具有磁北極和磁南極的大磁場。

磁針是懸浮在空中或水面的小磁鐵，因此得以自由轉動，指出方向。這片磁鐵對地球這塊大磁鐵的磁場產生反應，自行調整的結果是指出南北的方向。

地磁北極和真正的北方並不一致；地磁南極和南方也不是完全吻合。地磁的兩極常會千萬年不變，然後突然轉變，結果磁北極成為磁南極，磁南極則成了磁北極。科學家研究地質沉積層中和地球磁場方向一致的物質，估計這些物質在變成固體以前還能夠自由移動的時間，推論出這種神秘現象的存在。兩極改變的原因和下次將在何時轉換，都無法知悉。如果回到上次地磁兩極發生轉換的三十萬年前，磁針指的將是南方而不是北方。

羅盤相當稱職可靠，只是也會受到某些因素的影響。磁北極稍微偏離地球真正的北極。偏離的程度因時空而有差異。可是航海家藉著科學圖表的幫助，可以修正這種差異引起的輕微偏差，求得正確航向。地殼蘊藏的鐵質或磁性物質，甚至於船上的含鐵金屬物件，也可能導致這種偏差。只要根據環境調整羅盤，就足以更正錯誤，最常見的作法是在羅盤兩旁放置兩顆大金屬球。調整之後的磁針，就成了航行中非常可靠的儀器。

人類是怎麼發現懸浮於空中或水中的磁針，可以用來指出北方？東西南北的觀念發源於什麼地方？航海家又如何懂得運用這種觀念？如何開始利用羅盤來航海？本書企圖解釋的正是這些謎題。

羅盤的故事也是關於人類才智的偉大故事；是發明、創意、機遇和資本的故事。這故事敘述一個文明如何做出重大的發明，而在世界另外一邊的文明如何加以利用，進而促進貿易、創造財富。這是人類文明的故事，也是利用發明、掌握機會、發展科技，並充分利用以求發展繁榮的故事。

1 奧迪賽

家父是一艘地中海郵輪的船長，我跟著他在船上長大，所以從小就對羅盤發生興趣。除了每年在岸上上學幾個月之外，我的童年都在船上度過。出海的時候，我就和老師靠通信來補課。利用這種方式，我設法完成了學校教育。然而在船上我還學到不少別的事情。

十歲的時候，父親開始教我掌舵。水手拿了一張小凳子讓我墊腳，我才搆得到舵輪。最初由父親幫忙，然後我學會依據船長的命令自行操控。父親下令「左舷十度」，我立刻複誦「左舷十度，船長」，然後依指令操作。他又下令「右舷五度」，我就重複「右舷五度」，然後轉動舵輪。接著就是更艱難的工作：「穩定前進。」這時我就得利用羅盤，精確維持父親下令時的船隻航向。這件工作相當艱鉅，因為船隻不像汽車（多年後成年考取駕照時才知道這點）。船隻本身具有慣性，反應緩慢。雖然船舵告訴你的是直線前進，船身還是繼續朝原來的轉向移動；所以要先把舵輪朝相反方向轉動，直到船隻有了反應，然後再把舵輪往回轉，好讓船隻在正確的航向上停止轉動，穩定前行。十歲時，我就知道利用羅盤操控船隻既是藝術又是科學。

隨著年歲增長，我對於羅盤和舵輪產生特殊的感情。我感激父親對我的信任（船上可是有七百名乘客呢），所以努力改進技術、力求完美。多年以後，耳中還常常響起船隻轉彎時羅盤一度一度轉動的滴答聲。聲響的快慢間隔，顯示轉彎的速度以及必須停止轉彎動作時得使出的力道。幼年當舵手最大的挑戰，是父親要我把船隻開過麥西拿海峽（Strait of Messina），那時我才開始掌舵三、四年而已。

麥西拿海峽是位於義大利南端卡拉布利亞（Calabria）地區和西西里島之間的狹窄水道，連接地中海內的第勒尼亞海（Tyrrhenian Sea）和愛奧尼亞海（Ionian Sea）兩個海域。由於許多大片陸地分隔兩海，所以從海峽入口直到西西里島麥西拿市附近的狹窄尾端，水流洶湧險惡。開船渡過這處海峽，連對老練的舵手都是嚴酷的考驗。那時正是夜間，船隻往北前進，可以看到兩邊市鎮的遙遠燈火。接近麥西拿海峽的尾端時，多道強烈的海流在此匯合，濁浪翻滾，船隻開始震動。海流力道增強，羅盤的滴答聲也獲得動能，我必須時而左舷、時而右舷，然後又更快轉回左舷，以防船隻轉向過度。有時船隻好像就要被急流吞噬，可是我堅決不讓大海贏得這場戰鬥。通過海峽再度處身於波平浪靜的海上時，家父走到我的身邊。船隻剛剛進入第勒尼亞海，我們站著一起觀賞遠處史特姆玻利（Stromboli）島的琥珀色火山岩，錯落有致地插入天空。他溫和地說，「幹得好。」我們安然過關，正朝著義大利南部的目的地前進。

多年後，我再次來到陽光普照、景色怡人的義大利南部。這次也是在羅盤的指引之下到來，目的在追尋這個引起航海革命的神秘儀器的起源。從孩提時代開始，我就對它深深著迷。

離開沙勒諾（Salerno），驅車沿著海岸朝亞馬菲（Amalfi）前進，道路非常崎嶇曲折，只能以低檔前進。可是愛快羅密歐156（Alfa Romeo 156）正是為了這種路況而設計的。第一次急轉彎時，引擎發出呼嘯聲，輪胎緊緊抓住地面。那是初夏一個星期五的下午，陡峭的懸崖路上車水馬龍，許多駕駛驅車勇往直前。

我環視周圍，右邊一片岩壁面向玫瑰色的天空，峭壁伸入海中。接近目的地的時候，植被變得更加繁茂：樹幹彎曲的橄欖樹、紅白相間的夾竹桃、紫色的九重葛，還有果實纍纍的野檸檬和橘子樹。再前進數哩，當地人建在岩石斜坡上的灰泥石屋映入眼簾。再過一個小時，當車子轉過最後一個急彎開出隧道的時候，亞馬菲就出現在下方蔚藍的海灣旁邊。我在路邊停車，走下狹窄的階梯，經過保存良好的住屋，家家戶戶都種著九重葛，還有擺設在窗邊的盆景。最後，終於到了古老的港口。途中有家旅社，寫著「羅盤旅館」的招牌已經斑駁褪色。

不久我便來到亞馬菲鎮的鎮上，這個鎮位於一處小港的旁邊。一面拱門上有片銅牌，用義大利文寫著：

全義大利和亞馬菲都該感謝羅盤的偉大發明。沒有羅盤，美洲和其他未經探險的地方就不可能對文明世界開放。亞馬菲紀念此一純屬義大利的光榮，特別將榮譽獻給本地之子—不朽的佛拉威額．吉歐伊亞（Flavio Gioia）。他是發明羅盤的幸運兒。—一三○二—一九○二年

鎮上綠色廣場附近有塊註明一九○二年建立的尖碑，刻著：亞馬菲獻給佛拉威額．吉歐伊亞—羅盤的發明者。街道對面一座面對地中海的銅像，戴著兜帽，俯視手中拿著的羅盤；樣子介於但丁和哥倫布之間，這也許並非巧合。銅像下面一片素樸的銅片，刻著十字架和佛拉威額．吉歐伊亞的名字。

我查閱的羅盤歷史紀錄，都指出亞馬菲是歐洲境內發明羅盤的地點，有些記載還提到佛拉威額．吉歐伊亞的名字。他出現在亞馬菲街上的每個史蹟，可是他究竟是誰呢？

我走進一家書店，這裡販售各種題材的義大利文和外文書籍。可是沒有一本書、沒有一個字和這位最著名的亞馬菲之子有關。我在街上、店裡以及旅客服務中心到處詢問，可是沒有人知道哪裡可以找到有關這個人和他的發明的任何資訊。公車站牌指出當地巴士公司的名字是佛拉威額．吉歐伊亞。在亞馬菲，佛拉威額到處可見，卻又無處可尋。我決心多挖掘一些他的資料，可是到哪裡去找呢？終於，一位警察給了我線索。

當我問起佛拉威額，他告訴我，「試試亞馬菲文化中心吧。」他告訴我文化中心在一條小巷裡，遠離鎮上以及享受陽光的觀光客。我走過鎮上邊緣的狹窄街道，爬了一段階梯，轉過一處不起眼的建築，找到文化中心的入口。檔案管理員說，「啊，有啊，有一些佛拉威額．吉歐伊亞的資料。可是你也知道，到底有沒有這個人都不能確定。先看完這個再決定吧。」他給我一本小冊子，上面引用了義大利歷史學者巴德列．提摩帖歐．貝爾泰利（Padre Timoteo Bertelli）的說法：

根本沒有佛拉威額．吉歐伊亞這個人。他只是個神話，在傳說的生存年代之後很久才被創造出來，因此值得懷疑。他只是亞馬菲和其他地方的人，運用南方人豐富的想像力所創造的幻想而已。

我不禁咕噥，「千里迢迢而來，得到的卻只有這點……，南方人豐富的想像力？」我抬頭看到管理員溫和的笑容，眼神流露出歷代義大利學者、圖書館管理員和編輯的睿智。他們都仔細蒐集古代的事實。

「教授，別這麼快就絕望。雖然長途跋涉，可是我認為你到了解開謎題的正確地點了。」

他把一大堆沾滿灰塵的書籍放在我面前，發出砰然巨響。然後立刻告退，進入辦公室。

我坐在閱覽室中，從最上面一卷看起。打開發黃的書頁，開始閱讀引人好奇的古書—以法文撰寫卻在那不勒斯（Naples）印行的兩百年老論文。作者對於古代航海術做過徹底的研究，宣稱考定了奧迪修斯（Odysseus）使用的航海方式。

2 海空的蛛絲馬跡

羅盤發明以前，古代水手如何在海上認路？在不瞭解大海，且對於人類才智沒有信心的人之間，有則神話廣為流傳：古代水手都只敢沿著海岸航行。這種說法完全背離事實。遠古以來水手就已遠離陸地、飄洋過海；引發聖經故事和希臘神話靈感的古代水手，都是沒有藉助於羅盤的航海老手。最近有科學家指出，兩千三百年前有一場發生在地中海中央的船難，距離海岸有兩百哩遠，證實了古代水手並非緊沿著海岸航行的說法。

東地中海中央克里特島的米諾安（Minoan），就是古代的航海帝國，財富來自和其他國家進行的貿易。從克里特航行到任何地方，有一部分時間都得遠離海岸跨越大海。克里特人相當成功地跨越地中海。他們的主要貿易夥伴是埃及，位於三百多哩寬的大海東南方。在克里特島以及鄰近的山多里尼（Santorini）島上的米諾安遺址，發現的銅器時代（西元前一六○○年前）壁畫，就有使用帆布和大槳的大型船隻。這些船隻往來於米諾安各港口和遠處大陸之間的海洋。米諾安的水手經常越過東地中海，數天或數週之間看不到陸地。

腓尼基人和古以色列人也都是航海民族。有充分的證據顯示他們都不是沿著海岸航行。約拿（Jonah）的船在海上遭遇風暴無法上陸時，掉到船外而被鯨魚吞食。所羅門王和神秘的俄斐（Ophir，舊約聖經時期以出產純金而聞名，但確切位置不詳）跨海貿易，還追求悉巴女王（Queen of Sheba）。

古埃及的象形文字以方形的船帆象徵外國船隻；本國船隻則以不同形狀的船帆表示。根據埃及考古地點出土的紀錄，可以推斷早在遠古時代就經常有許多外國船隻抵達埃及。

羅馬的航海紀錄還指出從諸如希臘各島到埃及的航向。馬爾他（Malta）島的聖保祿（Saint Paul）海難，就有目擊者的生動描述。馬爾他在地中海中央，位於西西里島和北非海岸之間。《聖經》上記載著，在烏雲蔽天、日星不見許多天後，水手們感到絕望的情景。因為他們無法在這種情況之下航行。

證據顯示玻里尼西亞人（Polynesians）在一千五百年前從馬克沙斯群島（Marquesas Islands）駕著大型獨木舟，越過幾千哩的茫茫大海，到達夏威夷群島定居。

只有不懂船隻和航海的人，才會相信羅盤發明以前的水手只能「沿岸航行」。水手面對的最大危險是觸礁擱淺。觸礁的原因在於海底深度差異極大，水手無法經常預知何處的海水夠深。岩礁和淺灘範圍廣泛，常常延伸到岸外數哩的地方。沿岸既然充滿這種危險，大海反而是水手最安全的地方。古代水手可以到達任何想去的地方，縱然在同樣的海岸外往來於兩地之間，也都和海岸保持安全距離，不會沿岸航行。

隱藏的暗礁和沙洲促成第一種儀器—測深索的創造。測深索是簡單的工具：一條打結的長繩，在繩子上逐段標明距離，尾端加上鉛墜。早期航海界認定測深索是重要工具，所以船隻欠稅或為了其他原因而遭扣留時，通常會沒收測深索。船隻有了更現代化的裝備之後，這種作法還持續了好久。山姆．克利曼（Samuel Clemens）採用的筆名馬克吐溫（Mark Twain。twain 為船上測水線深度二噚的記號），就是十九世紀航行於密西西比河的船隻使用測深索的證據。

只要水深在測深索的範圍之內，測深索就能夠顯示深度。尾端的鉛墜常常塗以油脂，拉上來之後水手可以看到海底有什麼沉積物。水手能夠分辨泥沙、淤泥或海藻的形狀和顏色；所得的資料又可以運用於航海。

海底沉積物顯示地殼和海溝、隆起部分和溝壑的形態。這方面的知識對於航海大有幫助。在使用註明深度的海圖以前，航行主要依賴船長或領航員對於海床的認識。船隻接近海岸時，必須一再使用測深索，以判斷深度遞減的程度，避免碰觸海底。這種方法從聖經時代就採用了。聖保祿海難船上的水手，因為多日看不到天空而驚慌失措。一天午夜，水手認為可能已經接近海岸，所以丟下測深索。第一次水深二十噚，接著是十五噚，因而知道他們正在迅速接近海岸。然而，第二天他們卻好像故意讓船隻擱淺在馬爾他人稱為聖保祿灣的海岸。

除了海床的知識以外，水手也要根據經驗瞭解潮汐。這種知識在大西洋和印度洋的重要性大過地中海，因為後者的潮汐變化較小。從遠古時代開始，船隻近岸時都得雇用當地水手當領港，幫助船長把船隻駛進港口。這些水手對於當地的潮汐和海底情況瞭若指掌，成為現代引水人的先驅；現代輪船公司大都雇用引水人，協助船長進出港口。

船隻抵達可以看見陸地的地方時，對於海岸輪廓的瞭解，重要性無以復加。使用海圖以及其他輔助工具以前，水手都得依據記憶和經驗，確定目標港口的位置。海岬、海口、海角和海灣能夠在外海較遠的地方就加以確定。海岬因為突出於海中，對於航行特別有幫助，但也是對水手的挑戰。沿岸航行時，由於海岬附近常有暴風雨或難以預測的狂風，所以繞過海岬也是艱難的任務。此外，海岬附近的海流可能非常險惡。基於上述原因，水手都寧可在外海航行，非不得已不願過分貼近海岸，冒險繞行海岬。

荷馬（Homer）在《奧迪賽》（Odyssey）中說到斯巴達國王米奈勞斯（Menelaus）從特洛伊（Troy）出航返家時，在阿提卡（Attica）突出於愛琴海的蘇尼翁岬（Cape Sunion）遭遇第一次不幸。他的舵手是當時對抗暴風雨最卓越的水手，不幸遇難死亡。葬了舵手之後，船隊繼續往南，接近裴勒龐尼索斯（Peloponnesus）南端以惡劣天氣著名的馬利亞角（Cape Malea）時，天神宙斯（Zeus）吹了一陣掀起滔天大浪的颶風。船隊分散走失，米奈勞斯被大風刮到埃及。其餘船隻都被沖毀在克里特島的岸上。

自從文明之初以來，燈塔都建在海岬或臨海的高地上，協助船隻認路。馬利亞角從遠古時代就築了燈塔。燈塔附近有座小教堂，裡面住著一位教士，和文明地區之間隔著數哩杳無人煙的地方。只要家父的船接近馬利亞角的時候，一定鳴船笛三次致敬。這時，教士就會出來揮舞旗幟並且敲響教堂的鐘，直到船隻消失在懸崖之後才歇手。旅客事先獲得告知都會站在甲板上觀看，參與傳統的海上友誼活動。家父年輕的時候從他的船長那兒學到這項習俗，船長也是從他自己的船長身上學到的，如此代代相傳不已。

古代世界七大奇景之一的羅得斯島巨像（Colossus of Rhodes，位於愛琴海，現在隸屬於希臘），對航海也極有幫助。巨像是希臘神話的日神赫立阿斯（Helios），高度超過一百呎，是島上一個叫林多斯（Lindos）的地方著名的雕刻師查阿斯（Chares）的傑作。巨像跨立在羅得斯島港的入口，高大得足以讓船隻張帆從底下進港。這座巨像也是為了協助水手找到羅得斯島並進港而設計的。

風向、海流的知識以及對不同動物習性的瞭解，對航海也有助益。風向和海流隨著季節變化，但通常都有一定的模式，瞭解這些對於古代的舟子特別重要。下文還會談到，羅盤上的方位名都取自盛行風（prevailing wind）的名稱。

候鳥的遷徙模式以及特殊動物的出現地點，也為航海家提供了船隻位置的線索。印度沿岸附近海蛇充斥，範圍廣及海岸之外數哩。水手看到海蛇，就可以斷定已經靠近岸邊。候鳥對於古代水手尤為重要。不同種的候鳥各自有固定的遷徙路線。只要追蹤牠們，就能夠決定航線。

航海家在紀元初期的幾個世紀還沒有羅盤，可是愛爾蘭的教士就已經搭著小船，在鎮日陰暗的天空下，往來於各島之間。他們追蹤候鳥，所以能夠把握正確航線。古挪威人根據候鳥和風向，在西元八七○年發現冰島。有時水手還有更積極的作法：把鳥帶在船上。維京人把烏鴉養在船上，到了認為接近陸地的時候就放出一隻。如果烏鴉飛開，船隻就跟在後面，很可能會發現陸地。如果烏鴉飛回船上，就可以斷定附近沒有陸地。諾亞（Noah）就使用過這個方法。聖經故事說，諾亞放出一隻鴿子，鴿子帶回一截橄欖樹枝。

烏鴉或其他鳥類接近陸地的時候，可能知道海岸的位置，這也可能就是牠們在海上判斷方向的方法。可是跨越遼闊的茫茫大海，動物必須具有方向感。鮭魚在大海迴游兩年之後，能夠認路回到出生的河流；候鳥遠距離飛行，經常都能找到正確的途徑到達目的地。牠們是怎麼辦到的？一九九七年，紐西蘭奧克蘭大學的麥可．沃克（Michael Walker）和同事在《自然》（Nature）期刊發表一篇文章。文中報導他們發現鱒魚的臉部神經纖維，能夠對磁場產生反應。這個研究小組也研究過蜜蜂、黃鰭鮪魚、鮭魚、鰭鯨和鴿子對磁力的感應。科學家發現這些動物，甚至還有其他動物，對於地球磁場的變動都有感應。許多鳥類、爬蟲類和哺乳類，很可能都會透過地球的磁極來確定方位。沃克和同事因而確認動物天賦的機制，能使牠們在長途遷徙途中知道方向。這些動物似乎天生具有羅盤。可見古代水手在羅盤尚未發明之前，可能就已經在借用動物的羅盤了。

自古以來，水手都得依賴海流與風向、海底的地形和深度。他們還觀察鳥類以及海上動物的習性。但羅盤發明以前—從遠古直到大約一千年前，最重要的航海指引，不是水中或水域附近的事物，而是高掛於天上的星星。