仰望天空描绘大地的传统

——《克劳策尔肖像》荷尔拜因　1528年

——《用一个直角器导航的寓言：阿维洛斯》委罗内塞　1557年

亨利八世在位的1491年至1547年，英格兰在科学方面还相当落后，许多科学人才和科学仪器要从国外引进。这里要讲的小汉斯·荷尔拜因1528年创作的《克劳策尔肖像》，就印证了这一史实。尼克劳斯·克劳策尔（Nikolaus Kratzer）1487年生于慕尼黑，1516年（也就是30岁时）来到英格兰，被任命为国王天文学家。他也是一个天文仪器供应商。

处在航海事业初期的英格兰为什么要引进天文学家？因为“以天经定地义”是世界地理学传统，也就是说，人类是通过天文观测来测定大地的。比如，在公元前240年左右，古希腊地理学家埃拉托色尼（Eratosthenes）于亚历山大通过阿斯旺井观测太阳运行，测算出地球周长约为4万千米；而古希腊的天文学家、三角学家希帕克斯（Hipparrchus）为地球创建了360度的经纬网格。公元前20年左右，亚历山大的学者斯特拉博（Strabo）写出了西方最早的关于地理知识和地图绘制方法的著作《地理学》。这些前辈的理论准备，促生了古希腊最伟大的地理学家托勒密，他在公元130年左右写作了《天文学大成》《地理学指南》，西方地理学由此“定型”。

现由卢浮宫收藏的这幅《克劳策尔肖像》，着力表现的是主人公作为天文学家和天文仪器商人的形象。在这幅画中，克劳策尔的办公空间或者说是店铺摆满了天文仪器。当然，首先映入眼帘的是画家着力刻画的克劳策尔若有所思的眼睛、高高的鼻梁和轮廓分明的嘴唇所呈现出的智慧聪颖、沉着稳健的形象。但随着画中人物的动作，观赏者的目光又落到他的手和手中的仪器上。他手中的木制几何体叫“多面体日晷”，它的不同平面显示不同的时间。画面左上方的架子上，还有一个圆柱形的“海拔日晷”，圆筒表面的时针线显示太阳的高度，也表达纬度与时间的关系，圆柱底座周围的字母表示月份。那个半圆仪器叫“Torquetum”，是中世纪的一种天文仪器，采取并转换三套坐标——地平线、赤道和黄道来测量。某种意义上讲，它是一架古老的天文计算机。这些仪器在小汉斯·荷尔拜因所画的《大使》中也出现过，扇形舵柄、日晷仪和扭矩测量仪（时计和航海仪器）可计算航船在海上的坐标。

接下来，我们看另一幅画，它表现的“以天经定地义”的传统更为明确。

威尼斯画派三杰之一的委罗内塞25岁来到威尼斯，师从提香，又深受米开朗琪罗、拉斐尔等人的影响。或许是受拉斐尔1511年的名作《雅典学院》的启示，他也创作了多幅崇尚知识的作品，如《耶稣在博士中》《辩证法》和这里要讲的《用一个直角器导航的寓言：阿维洛斯》。这幅画不仅有一个复杂的名字“Allegory of Navigation with a Cross-Staff: Averroes”，还有比这名字更难解释的故事。

这幅1557年完成的高204.5厘米、宽116.8厘米的大作，令人物有顶天立地之感。画中的这位大人物叫阿维洛斯，是12世纪著名的穆斯林学者，“Averroes”是他的拉丁语名字，他的阿拉伯语本名叫伊本·鲁士德（Ibn Rusd）。他是阿拉伯文明鼎盛期的大哲，其形象也曾出现在拉斐尔的《雅典学院》中。不过，在委罗内塞这幅画里，他是以天文学家的形象出现的，并担当“用直角器导航”的领航员。

为何要用一个天文学家来当海上航行的“领航员”呢？

这幅似乎在表现“知识就是力量”的画中，有三个道具值得细细品味：一是右上角象征希望的橄榄枝，二是右下角给人类送来知识的蛇，三是阿维洛斯手中的点题道具——直角器。虽然没有文献证明阿维洛斯是航海家，但阿拉伯的大哲懂些天文学是没有疑义的，所以，他在画中仰望天空，手持直角器，也顺理成章。这个直角器（cross-staff）也叫雅各布连杆（Jacob's staff），或横杆测天仪、十字架测天仪。

大航海初期，人们通过地平线和太阳或某颗固定星体之间的夹角，来测量和确定纬度，以掌握航船在海上的位置。纬度比较容易测量，赤道就是0°，两极则是90°，只需要一台能够测量星体高度的象限仪就可以了。把象限仪水平放置，一端对准北极星，读出它和水平面的夹角，就是纬度。

在象限仪出现之前，人们测量纬度所用的工具，一是星盘，二是直角器。星盘测量太阳高度时，要一个人提星盘，一个人用指针对准太阳，还要有一个人读星盘上的读数。由于航船上下起伏，这种仪器极难操作，也不容易测算准确。后来，人们用直角器取代了星盘。它由一把标尺和一个十字架组成，先将十字形下端水平放置，眼睛瞄准标尺，推动十字形直至与视线中的天体成一线，读出正午时太阳与地平线的读数，经过计算就可推算出纬度。这种方法虽然简单，但经年累月地瞄准太阳，对人的视力损伤很大。这就是十个船长中有九个是独眼的原因。后来，人们发明了背测式测天仪（back-staff），亦称为四分仪或象限仪。通过仪器的反光镜来测量，既保护了眼睛，数据也更精准了。

但想在大海之中确定经度，则比登天还难。因为，地球一直在转，没有任何天体能够用来直观地显示经度的差异。因而，沿海岸线走是古代最安全的航行选择。比如，《郑和下西洋航海图》所显示的郑和船队就是沿岸航行。当然，也有人沿着一定纬度远洋冒险成功。比如，哥伦布就是沿着变动不大的纬度一直西行，撞上了新大陆。

哥伦布发现美洲新大陆的壮举引发了一股探险热，可是没有经度的导航，随之而来的就是一系列的海难。此时的航海大国西班牙似乎感到测定经度的历史重任正落在自己肩上，1598年菲利普三世（Felipe Ⅲ）颁布诏书，宣布设立经度奖金，任何人只要找出海上测量经度的方法，就可以获得2000杜卡托的巨额奖励。这份诏书一经颁布，立刻招来各式各样的测算法，连伽利略都投过标。但一百多年过去了，没人能拿下菲利普三世的经度大奖，海难仍接连发生。在又一个倒霉鬼——海军上将克劳迪斯里·肖维尔爵士（Sir Clowdisley Shovell）倒下后，新兴的航海大国英格兰又设立了新一轮经度大奖。