译者前言:一个决定霸权兴衰的科学之谜17世纪以后的欧洲,航海事业蓬勃发展。航海的人们比其他任何人都迫切地需要精密的计时器,对于他们来说,精密守时的钟表就是他们的生命线,没有它就很难知道船只的位置,就有触礁沉船的危险。为什么时钟对航海者如此重要呢?因为要测量地球上任何一点的经度,都离不开时间。海上船只的准确位置,是用它所在地点的经纬度来表示的。测量纬度比较简易。很早以前,人们就知道,太阳和恒星的位置不仅随季节变化,也与观测者所处的纬度有关。航海者只要简单地测定他所在地太阳的位置,或者北极星到地平线的夹角,就可以求出当地的纬度。在17世纪,任何有经验的水手都能以零点几度的精度测出船只所在地的纬度。但测定经度却是另外一回事,它并不像测定纬度那样简单。人们为此苦恼了好几个世纪,设想出形形色色的方法,诸如狗吠法、磁偏法、星空行列
gitude经度法、信号炮船法、月距法、钟表法等,这些方法,有的荒唐可笑,有的艰涩繁难,于测定经度并无补寻找地球刻度的人益。水手们只能在发觉差错之后尽快让船靠岸,往往在措手不及之间遭遇海难。所以在早期的航海史上,船破人亡的悲剧时有发生。当时,欧洲几个比较发达的海洋大国,出于军事和经济的需要,都以巨额的奖金,悬赏征求解决经度问题的方法。1598年,西班牙国王腓力三世悬赏一千克朗;荷兰国王悬赏一万佛罗林;法国则出价十万里弗。由此可以看出,测定经度是当时十分迫切的问题。在英国,1707年发生了一次特大的航海事故。当时,一支由海军上将肖威尔率领的英国皇家海军舰队,由于迷失经度而撞上了锡利群岛中的一个小岛。结果,四艘舰艇和两千名水兵,统统葬身海底。英国政府对事故进行了长期的调查之后,于1714年悬赏两万英镑(相当于今天的数百万美元),征求能以半度的精度测定经度的方法。在这种形势下,很多科学家和有技术的工匠都致力于这方面的研究,使得这项工作取得了长足的进展。科学家们相信,至少在理论上,测定经度的方:2:
7译者前法是存在的。这多少同测定纬度一样,也取决于对言太阳和恒星的观测。太阳和恒星的相对位置不随经度变化,但是在东西方向上有差别,这取决于航海者从出发港驶往所在地点所经历的时间。这样,要测定经度,首先要知道出发港的时间,或者已知经度的其他地点的时间(严格地说,是格林威治时间),另外,船上还必须有能精密计时的钟或表。由于船在运动,冷热于湿变化很大,不同纬度的地方又有不同的重力差,在当时要造出足够精密的航海钟是困难的。但是,时代的需要足以推动技术的发展,这样的钟终于造出来了。第一个造出这种钟表的人是英国的约翰·哈里森。他是一个木匠的儿子,从小就喜欢工艺劳作。他费时近四十年,先后造出了五台航海时计,其中以1759年完工的哈氏4号最为突出,这只表经过81天的航行,误差只有五秒钟。约翰·哈里森有理由获得那两万英镑的奖金。但是,由于某些权威人士的怀疑和嫉妒,受到欺凌的哈里森只能一点一点地讨回本该属于他的奖金,直到1773年他80岁时,在国王乔治三世的同情翼护之下,才算如愿以偿。这种“不公正”,或许就是造成时钟发展史上:3
ngitudeO1经度一个有趣现象的原因:在时钟发展史上,第一只航海时计是哈里森造出来的;但是,航海时计的发明1寻找地球刻度的人人却不是哈里森,而是法国人勒·鲁瓦。后者与哈里森同时代,采用了不同于哈里森的原理,也造出了相当精确的航海时计,并且得到了法国政府的及时承认。大约比哈里森早700年,我国北宋的苏颂,在元祐三年(公元1088年),设计并且组织韩公廉等人制造了“水运仪象台”。这架水钟是已知的以机械运动的周期作为计时标准的最卓尝试。它不仅继承了我国汉唐以降的天文学和机械学的成就,而且还有创新。其中的昼夜机轮是世界上最早的天文钟,它所用的擒纵装置也被公认为世界上机械钟的祖先。但是,苏颂等人的这项发明并未得到宋王朝的支持和鼓励。与失意的哈里森相比,苏颂可是一个有权有势的人,他官至刑部尚书、吏部尚书,晚年还曾人阁拜相。只是权势也帮不了他的“水运仪象台”,他的发明终于潼没在流俗的物议之中,毕竟,这一发明太超前于那个时代了。相形之下,晚生700年的哈里森则幸运得多,他在古人时人的成就的基础上孜孜以求,作出了顺应时代要求的重大发·4
Longitude译者明。在哈里森因哈氏4号海钟获得成功之后,一时前言间许许多多的钟表匠都来从事航海时计这一特殊的行业,形成了航海国家的一个蓬勃发展的产业。现代的一些钟表史家认为,哈里森的工作加速了英国对海洋的控制,并因此成就了大英帝国的霸业一一正是凭籍着精密计时器,大不列颠联合王国统治了海洋。戴瓦·索贝尔是一位优秀的科普作家,她的这本《经度》(英文版)于1996年问世时,受到了广泛的好评,被认为是“本比小说还要精彩的非小说”,是“让所有小说黯然失色”的“书中至宝”。这本兼具科学史和小说特色的书,文字十分优美流畅。作为译者来翻译这本书,我们感到十分荣幸。但是,由于我们的学识修养与文字功夫的不足,在翻译过程中,会存在不当之处,削弱原书的文采,敬请读者批评指正。原书每章的章题之下都有一段深奥的题引,各有出处,翻译难度很大,我们力有未逮,幸得北京大学翻译学会会长辜正坤教授援手,以生花妙笔一一传译,使全书能完整地展现在读者面前,我们对他深表感谢。另外,戴瓦·索贝尔因为“这本书是通俗读物:5: