大海航行,除了蒸汽机保证船只动力以外,六分仪判断海上方位尤其重要。

六分仪是用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器。

通常用它测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角,以便迅速得知海船或飞机所在的位置经纬度。

六分仪的原理是牛顿首先提出来的,六分仪具有扇状外形,其组成部分包括一架小望远镜,一个半透明半反射的固定平面镜即地平镜,一个与指标相联的活动反射镜即指标镜。

六分仪刻度弧度为圆周的1/6,使用时,观测者手持六分仪,转达指标镜,使在视场里同时出现的天体与海平线重合,根据指标镜的转角可以读出天体的高都角,其误差约为正负0.2°~正负1°。

1730年,美国人T.戈弗雷和英国人约翰.哈德利在牛顿的理论下研制成功。

1732年,英国海军开始将原始仪器安装到船艇上,因为当时最大测量角度是90度,因此被称为八分仪。

1757年,约翰.坎贝尔船长将八分仪的测量夹角提高到120度,发展为六分仪,其后,六分仪夹角逐渐提升到144度,但是六分仪名称一直保持不变。

六分仪原理:光线的反射角等于入射角。

实际上,六分仪可以测量任意两物体之间的夹角。

听到刘恢提起六分仪,甘宁显得异常兴奋。

“殿下,有了六分仪,大海之上不会再迷路了,加之我们学会了如何测量纬度和经度,这对我们海军未来发展非常重要。”

航海还有一个重要的事情,那就是如何确认经度和纬度的问题。

公元前344年,压力山大渡海东征,随军的地理学家凯尔库斯沿途搜集资料,准备绘制一幅“世界地图”,他发现沿着压力山大东征的线路,由西向东,无论季节变换、日照长短都很相仿,凯尔库斯作出了一个重要贡献,第一次在地图上画了一条纬度线,这条线从直布罗陀海峡起,沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉,一直到太平洋,压力山大的城邦里有个学者埃拉托斯特尼,精通数学、天文、地理,他计算出地球的圆周长km,并且画了一张有7条经度线和6条纬度线的世界地图。

公元120年,青年罗狄斯.托勒密提出,应该在地图上绘制经纬网的概念,他测量了地中海一带重要城市的经纬度,编写了8卷地理学着作,其中就包括8000个地方的经纬度。

为了使地球上的经纬线能在平面上绘制出来,他设法把经纬线绘制成简单的扇形,绘制出了一幅着名的“托勒密地图”。