羅盤之謎

名人推薦：國立歷史博物館館長 黃永川
台北市兒童交通博物館館長 李孟峰
專業推薦媒體推薦：難得的好書，講述一項改變世界（且令人無法忽視）的發明。
----強納森‧雅德里（Jonathan Yardley），《華盛頓郵報》

艾克塞爾展現慣有的文字親和力，探究舉世最重要航海工具的起源，及其所代表的意涵……。內容引人入勝……艾克塞爾的新作〔《羅盤之謎》〕讓人獲益匪淺。
----李察‧伯恩斯坦（Richard Bernstein），《紐約時報》

《費馬最後定理》的作者〔艾克塞爾〕，運用他在破解數學謎團時所展現的活力，訴說磁羅盤誕生的故事。
----《科學...

前言

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--磁性羅盤。羅盤的出現，才讓航海者不論在海上、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。貨物因而得以有效可靠地飄洋過海，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--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，較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儀器。
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地區，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、非州直到新大陸，跨越了整個世界；歷史則涵蓋古代、中世紀，一路持續到今天。本書探討的就是編織出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，方向會和新磁場的磁力線一致。
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方向。情形如下頁附圖所示。
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。

前言

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--磁性羅盤。羅盤的出現，才讓航海者不論在海上、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。貨物因而得以有效可靠地飄洋過海，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...