丁卡
夏天最好的去處是哪里?當然是大海!藍色的天、藍色的水,無邊無際,更刮著陣陣清涼的海風,別提有多舒服了!但你可曾想過,到海上去旅行,又是怎樣的一種感覺呢?本期的《百科探秘》就來帶你走進這個神秘而美麗的世界,來一次全方位的海洋之旅!
地球上70%的面積都被海洋所占據(jù)。這片廣闊的水面,將一塊塊大陸隔開。使生活在不同大陸上的人們,在很長很長的一段時間里,相互之間幾乎是隔絕的。那時的人們,走到海邊,也就是走到了自己所居住的“世界”的盡頭。海的那邊是什么?誰也無法想象。
雖然大部分人都會這么想:反正陸地上已經(jīng)夠住的了,再說,我們當飯吃的糧食長在陸地上,當肉吃的動物也都生活在陸地上,那為啥還要到海上去呢?不過,還是會有一些勇敢的人們,對未知的海洋充滿了好奇心,一定想要知道:它的盡頭到底在哪里?它會把我們帶到什么地方?于是,就在這些“冒險家”的推動下,人類開始了征服海洋的旅程……
船行水上
船是人類在水上航行的重要工具。然而,在海上航行,跟在陸地上的江河湖泊里航行可是完全不一樣的!在一些小河小湖里,扎個小筏子、做個小竹排,就可以順流而下,擺渡靠岸。而在海里,這么干簡直就跟拿自己去喂魚差不多!江河里的風浪,跟海里的狂風巨浪相比,可都是“小兒科”了。因此,沒有堅固的大船是無法在海上航行的。
道理說說都容易,但真要造一艘可以漂洋過海的大船,那可是非常、非常困難的一件事。毫不夸張地說,人類差不多用了整個文明史的時間——大約三、四千年的工夫,來不斷探索、改進自己的造船技術(shù)。在這個過程中凝聚了人類最寶貴的聰明才智。這也是人類在征服海洋的道路上書寫下的最壯麗的篇章。
“太陽神”歷險記
前面說了,木筏子在汪洋大海面前,簡直就像一片小樹葉一樣微不足道。然而,在沒有大船的年代,真的有人嘗試過用它來進行航海之旅!在太平洋上的波利尼西亞群島,就流傳著一個已有數(shù)千年歷史的傳說:在很久很久以前,當?shù)厝说淖嫦仍谔柹窨怠さ倩膸ьI(lǐng)下,乘坐木筏從東方的海岸出發(fā),按照太陽移動的路線,一直漂流到這個群島,在這里定居下來,繁衍生息……
這個故事是真的嗎?1947年,挪威探險家托爾·海爾達爾和五名伙伴按照古代波利尼西亞人的傳統(tǒng)方式,用9根輕型原木制成了一艘原始木筏,并用太陽神康·蒂基的名字為它命名。他們乘坐這只木筏,從南美洲的秘魯海岸出發(fā),用時101天,完成了一次橫渡大西洋的旅行!當他們成功抵達波利尼西亞時,當?shù)厝粟s到海邊,載歌載舞地歡迎他們。因為這次旅行告訴了全世界,他們那些生活在遠古時代的祖先曾經(jīng)在航海史上留下了怎樣的奇跡。
脆弱蘆葦很堅強
你見過生長在水邊的蘆葦嗎?它們的莖干看上去纖細而脆弱,用手輕易就可以將它們折斷。然而,當一束蘆葦被捆在一起時,想要將它們折斷可就不是很容易的事情了。你會發(fā)現(xiàn),它們變得堅韌、強大。而且,即便被捆成了一大捆,它們的重量還是很輕,可以像羽毛一樣漂浮在水上。這些都啟發(fā)了古代人用蘆葦作為造船的材料,利用它們的輕便,在水上航行。
在古代文明的發(fā)源地埃及和中東地區(qū),在河邊生長著大片的蘆葦。因此用蘆葦造船就成為早期人類不約而同的選擇。這些蘆葦船輕飄飄的,在河里航行當然不難,然而,它們能在海里經(jīng)受大風大浪的考驗嗎?
呵呵,不要忘了,蘆葦?shù)牧α烤蛠碜杂凇皥F結(jié)”。2007年7月11日,德國航海家多米尼克·格力茨就按照玻利維亞印第安人的古老方式,用總重量達到17噸的蘆葦建造了一艘名叫“阿博拉3號”的蘆葦船。他從美國紐約的曼哈頓港啟程,用兩個月時間橫穿了大西洋。再次證明了勇敢的古代航海家們曾經(jīng)利用這種“脆弱而堅強”的工具向海洋發(fā)起過挑戰(zhàn)。
看風帆飄揚
蘆葦船雖然也能航海,但顯然,這樣的材料在海上的狂風巨浪面前,還是太不結(jié)實了。因此,古代的埃及人開始改進造船的技術(shù),改用木頭來建造更堅固的海船。不過,在釘子這種“先進科技產(chǎn)品”被發(fā)明出來之前,人們造船的思路還是“木筏式”的——就是用繩子將木頭纏在一起,再利用繩子之間的角度和拉力,將它們加固,變成一艘可以載人也可以裝貨的“船”。
這樣的船,比蘆葦船當然要沉重多了。行駛時的動力就成了大問題。最后,人類發(fā)現(xiàn)了帆這個“寶貝”,將它張開,掛在船中央的桅桿上,就可以利用風力來讓船航行。但是,這樣的船只能順著風向走,想“逆風而上”就不行了。因此,古代的航海就跟種地一樣,是要看季節(jié)的。在風向和你要去的地方方向相同時,才可以出航。而到了風向改變時,就只能停船靠岸,就地休息。等風向變回來,再重新出發(fā)。有時甚至要等上幾個月。所以,那時出一次海,就算運氣好,沒有碰到其他的危險,也往往要花上好幾年的時間才能回到家里。
老這樣“靠天吃飯”實在是太磨蹭了。那怎么辦呢?人們漸漸發(fā)現(xiàn),可以通過改變、調(diào)整船帆的角度,來調(diào)節(jié)船行駛的方向。后來,又發(fā)現(xiàn)光靠調(diào)整船帆還不行,同時還要能夠改變船頭的方位,進行配合。而這個技術(shù),是通過一塊安裝在船尾、可以轉(zhuǎn)動的木板來實現(xiàn)的,這就是——舵。
現(xiàn)在你知道,為什么有句成語叫做“見風使舵”了吧?人們在航海時,必須根據(jù)風向的變化,隨時調(diào)整船舵和船帆,用來控制船行的航向。漸漸地,在這些方面最有經(jīng)驗的人,就成了船長。整條船上的人都必須服從他的指揮,才能戰(zhàn)勝無邊無際的大海,成功到達目的地。
在一千多年的時間里,歐洲人把帆船的造船技術(shù)發(fā)展到了極高的水平。到了16世紀,歐洲出現(xiàn)了巨大的西班牙大帆船。它長約三十米,有兩到三層的甲板和三根桅桿。每根桅桿上都掛著多面寬大的船帆。通過調(diào)節(jié)這些船帆,這種船可以靈活地行駛在廣闊的海洋上,并且保持航行的方向。正是這些船組成的船隊越過了大西洋,到達了美洲這塊“新大陸”,并為西班牙人從海外掠奪了無數(shù)的寶藏。至今,關(guān)于那些沉船的傳說還在吸引著無數(shù)的探寶人,去尋找當年在風浪中沉沒的珍寶和財富……
讓我們蕩起雙槳
船在江河中航行,不能缺少的是動力。所以,才有了“劃船”這件事!不錯,水流是可以帶動船的行進,然而如果你要逆流而上,或者橫穿河流的話,那么水流反而會成為你的障礙。這時,你就只好甩開膀子,蕩起雙槳,用自己的力氣來給船當“能量”,跟大自然比比力量啦!
在海上,雖然有了帆船,但大??偸撬蚕⑷f變。有時會在很長、很長的一段時間里都風平浪靜,這時候你可就要傻眼了!沒辦法,只好再使用咱們的“原始技術(shù)”——劃吧!可是,在大海里劃船,靠一個人、幾個人的力量是沒門兒的。在古代的海船上,平均每條船上要配備幾十人來劃槳。隨著貨物越帶越多,船航行得越來越遠,需要的劃槳手數(shù)量也不斷增加。到最后,就出現(xiàn)了由兩三百名槳手來劃動的大型遠洋海船。在這樣的船上,既有船帆可以利用風力,又有劃槳提供的人力,使得船行的速度大大增加。為人類跨越海洋提供了可能。而這種船超凡的速度和靈活的應(yīng)變能力,尤其適合在戰(zhàn)爭中使用。所以在長達兩千多年的時間里,槳帆船都被用作最主要的戰(zhàn)船,在各大海戰(zhàn)中一顯身手。
但是,劃槳是非常辛苦的活兒。只要船在走,就一刻也不能停下,更不用說有時船還要加速“沖刺”了。這么苦、這么累的工作根本沒人肯干。于是各國紛紛制定法律,將戰(zhàn)俘、奴隸和罪犯送到這些船上,強迫他們來做這種苦役。直到19世紀,歐洲的一些國家仍然在沿用這樣的法律。結(jié)果不少犯人還沒等到服刑期滿,就被活活累死了。隨著蒸汽時代的到來,這種野蠻的做法終于被歷史淘汰。用蒸汽作為動力的汽船,取代了需要人力和風力推動的船。
蒸汽的力量
富爾頓發(fā)明汽船的故事,我們從小就聽過多少遍了。但你可能不知道,在富爾頓之前,還有一個叫喬弗萊的法國人和一個叫西明頓的英國人,都試著制造過蒸汽船,然而都失敗了。一個原因是當時的蒸汽機還是一項新發(fā)明,質(zhì)量不過關(guān),鍋爐爆炸的事故經(jīng)常發(fā)生,很多人因此覺得坐汽船非常危險,于是堅決反對。另一個原因是,他們的想法都是用蒸汽來帶動機械,代替人劃槳。但是,用蒸汽驅(qū)動的機械不管怎么設(shè)計,也無法像人的手臂那樣協(xié)調(diào)地上下?lián)]動船槳。所以一開始,用蒸汽“劃”船比人劃得還慢!凡是解決不了這個問題的發(fā)明家,也只好灰心放棄了。
而富爾頓的成功,在于他找到了一種“輪槳”。它像兩個安裝在船邊上的大車輪,但車輪里面裝的是一片片的槳片。隨著蒸汽帶動內(nèi)部的機械,這兩個“大車輪”開始在水中轉(zhuǎn)動,槳片也隨之像水車一樣,輪流上下翻滾,開始劃水。這樣,船就可以穩(wěn)穩(wěn)地前行了。這也是為什么人們把這種船叫做“輪船”的原因。
后來根據(jù)這個原理,奧地利的發(fā)明家約瑟夫·萊塞爾在1829年發(fā)明了螺旋槳。螺旋槳可以安裝在船尾,而且是在水下轉(zhuǎn)動。它比這兩個露出水面的“車輪”更安全,還不容易被風浪損壞。很快,它就取代了“輪槳”,成為船舶航行的主要動力裝置。
萬噸鋼鐵水上行
木頭做的船雖然已經(jīng)非常結(jié)實,但在大自然的力量面前,有時還是免不了會敗下陣來。特別是掛著風帆的桅桿,在咆哮的風浪中,經(jīng)常有被折斷的危險。船毀人亡的悲劇,在航海史上比比皆是。而且,就算是再好的木料,在海水中浸泡多年后,也會被腐蝕。這就讓一部分人禁不住要思考:難道就沒有比木頭更好的造船材料?
隨著鋼鐵冶煉技術(shù)的提高,用鋼鐵造船的想法開始成為一些發(fā)明家奮斗的目標。當然,在別人看來,鋼鐵到了水里是必然會沉底的。這些“神經(jīng)病”想用這種東西造船,簡直就是異想天開。直到1789年,英國人威爾金森受到阿基米德定律的啟發(fā),終于造出了世界上第一艘完全由鋼鐵做成的船。但是,這艘船的重量比起木船還是太沉了。雖然也能夠浮在水上,但無法用風帆作為動力行駛,只能用另外一艘木船拖著它航行。
直到蒸汽機被發(fā)明出來,人們才找到了能夠帶動鐵船航行的“大力士”。蒸汽的力量遠遠超過人力和風力,帶動鐵船行駛,完全是“小菜一碟”。反過來,鐵船因為更重、更結(jié)實,在水中能夠航行得更加穩(wěn)定,更不容易被風浪摧毀,從而也更能保證蒸汽機運行的安全。再說了,木船畢竟是木頭的,而蒸汽機需要燒火才能運轉(zhuǎn),萬一要是點著了……嗯,還是鐵的比較踏實些啊。
從此,蒸汽和鋼鐵的結(jié)合幫助人類建造出了真正可以征服海洋的巨型輪船。今天,我們不但有了萬噸巨輪,而且還有了各種戰(zhàn)艦、航空母艦、潛艇……從海上到海下,都已經(jīng)成為了人類探索、暢游的地方。然而請你不要忘記,當初我們是從那一只小小的木筏上,開始這場偉大探險的……