征服海洋(一)
2013-04-29丁卡
丁卡
夏天最好的去处是哪里?当然是大海!蓝色的天、蓝色的水,无边无际,更刮着阵阵清凉的海风,别提有多舒服了!但你可曾想过,到海上去旅行,又是怎样的一种感觉呢?本期的《百科探秘》就来带你走进这个神秘而美丽的世界,来一次全方位的海洋之旅!
地球上70%的面积都被海洋所占据。这片广阔的水面,将一块块大陆隔开。使生活在不同大陆上的人们,在很长很长的一段时间里,相互之间几乎是隔绝的。那时的人们,走到海边,也就是走到了自己所居住的“世界”的尽头。海的那边是什么?谁也无法想象。
虽然大部分人都会这么想:反正陆地上已经够住的了,再说,我们当饭吃的粮食长在陆地上,当肉吃的动物也都生活在陆地上,那为啥还要到海上去呢?不过,还是会有一些勇敢的人们,对未知的海洋充满了好奇心,一定想要知道:它的尽头到底在哪里?它会把我们带到什么地方?于是,就在这些“冒险家”的推动下,人类开始了征服海洋的旅程……
船行水上
船是人类在水上航行的重要工具。然而,在海上航行,跟在陆地上的江河湖泊里航行可是完全不一样的!在一些小河小湖里,扎个小筏子、做个小竹排,就可以顺流而下,摆渡靠岸。而在海里,这么干简直就跟拿自己去喂鱼差不多!江河里的风浪,跟海里的狂风巨浪相比,可都是“小儿科”了。因此,没有坚固的大船是无法在海上航行的。
道理说说都容易,但真要造一艘可以漂洋过海的大船,那可是非常、非常困难的一件事。毫不夸张地说,人类差不多用了整个文明史的时间——大约三、四千年的工夫,来不断探索、改进自己的造船技术。在这个过程中凝聚了人类最宝贵的聪明才智。这也是人类在征服海洋的道路上书写下的最壮丽的篇章。
“太阳神”历险记
前面说了,木筏子在汪洋大海面前,简直就像一片小树叶一样微不足道。然而,在没有大船的年代,真的有人尝试过用它来进行航海之旅!在太平洋上的波利尼西亚群岛,就流传着一个已有数千年历史的传说:在很久很久以前,当地人的祖先在太阳神康·蒂基的带领下,乘坐木筏从东方的海岸出发,按照太阳移动的路线,一直漂流到这个群岛,在这里定居下来,繁衍生息……
这个故事是真的吗?1947年,挪威探险家托尔·海尔达尔和五名伙伴按照古代波利尼西亚人的传统方式,用9根轻型原木制成了一艘原始木筏,并用太阳神康·蒂基的名字为它命名。他们乘坐这只木筏,从南美洲的秘鲁海岸出发,用时101天,完成了一次横渡大西洋的旅行!当他们成功抵达波利尼西亚时,当地人赶到海边,载歌载舞地欢迎他们。因为这次旅行告诉了全世界,他们那些生活在远古时代的祖先曾经在航海史上留下了怎样的奇迹。
脆弱芦苇很坚强
你见过生长在水边的芦苇吗?它们的茎干看上去纤细而脆弱,用手轻易就可以将它们折断。然而,当一束芦苇被捆在一起时,想要将它们折断可就不是很容易的事情了。你会发现,它们变得坚韧、强大。而且,即便被捆成了一大捆,它们的重量还是很轻,可以像羽毛一样漂浮在水上。这些都启发了古代人用芦苇作为造船的材料,利用它们的轻便,在水上航行。
在古代文明的发源地埃及和中东地区,在河边生长着大片的芦苇。因此用芦苇造船就成为早期人类不约而同的选择。这些芦苇船轻飘飘的,在河里航行当然不难,然而,它们能在海里经受大风大浪的考验吗?
呵呵,不要忘了,芦苇的力量就来自于“团结”。2007年7月11日,德国航海家多米尼克·格力茨就按照玻利维亚印第安人的古老方式,用总重量达到17吨的芦苇建造了一艘名叫“阿博拉3号”的芦苇船。他从美国纽约的曼哈顿港启程,用两个月时间横穿了大西洋。再次证明了勇敢的古代航海家们曾经利用这种“脆弱而坚强”的工具向海洋发起过挑战。
看风帆飘扬
芦苇船虽然也能航海,但显然,这样的材料在海上的狂风巨浪面前,还是太不结实了。因此,古代的埃及人开始改进造船的技术,改用木头来建造更坚固的海船。不过,在钉子这种“先进科技产品”被发明出来之前,人们造船的思路还是“木筏式”的——就是用绳子将木头缠在一起,再利用绳子之间的角度和拉力,将它们加固,变成一艘可以载人也可以装货的“船”。
这样的船,比芦苇船当然要沉重多了。行驶时的动力就成了大问题。最后,人类发现了帆这个“宝贝”,将它张开,挂在船中央的桅杆上,就可以利用风力来让船航行。但是,这样的船只能顺着风向走,想“逆风而上”就不行了。因此,古代的航海就跟种地一样,是要看季节的。在风向和你要去的地方方向相同时,才可以出航。而到了风向改变时,就只能停船靠岸,就地休息。等风向变回来,再重新出发。有时甚至要等上几个月。所以,那时出一次海,就算运气好,没有碰到其他的危险,也往往要花上好几年的时间才能回到家里。
老这样“靠天吃饭”实在是太磨蹭了。那怎么办呢?人们渐渐发现,可以通过改变、调整船帆的角度,来调节船行驶的方向。后来,又发现光靠调整船帆还不行,同时还要能够改变船头的方位,进行配合。而这个技术,是通过一块安装在船尾、可以转动的木板来实现的,这就是——舵。
现在你知道,为什么有句成语叫做“见风使舵”了吧?人们在航海时,必须根据风向的变化,随时调整船舵和船帆,用来控制船行的航向。渐渐地,在这些方面最有经验的人,就成了船长。整条船上的人都必须服从他的指挥,才能战胜无边无际的大海,成功到达目的地。
在一千多年的时间里,欧洲人把帆船的造船技术发展到了极高的水平。到了16世纪,欧洲出现了巨大的西班牙大帆船。它长约三十米,有两到三层的甲板和三根桅杆。每根桅杆上都挂着多面宽大的船帆。通过调节这些船帆,这种船可以灵活地行驶在广阔的海洋上,并且保持航行的方向。正是这些船组成的船队越过了大西洋,到达了美洲这块“新大陆”,并为西班牙人从海外掠夺了无数的宝藏。至今,关于那些沉船的传说还在吸引着无数的探宝人,去寻找当年在风浪中沉没的珍宝和财富……
让我们荡起双桨
船在江河中航行,不能缺少的是动力。所以,才有了“划船”这件事!不错,水流是可以带动船的行进,然而如果你要逆流而上,或者横穿河流的话,那么水流反而会成为你的障碍。这时,你就只好甩开膀子,荡起双桨,用自己的力气来给船当“能量”,跟大自然比比力量啦!
在海上,虽然有了帆船,但大海总是瞬息万变。有时会在很长、很长的一段时间里都风平浪静,这时候你可就要傻眼了!没办法,只好再使用咱们的“原始技术”——划吧!可是,在大海里划船,靠一个人、几个人的力量是没门儿的。在古代的海船上,平均每条船上要配备几十人来划桨。随着货物越带越多,船航行得越来越远,需要的划桨手数量也不断增加。到最后,就出现了由两三百名桨手来划动的大型远洋海船。在这样的船上,既有船帆可以利用风力,又有划桨提供的人力,使得船行的速度大大增加。为人类跨越海洋提供了可能。而这种船超凡的速度和灵活的应变能力,尤其适合在战争中使用。所以在长达两千多年的时间里,桨帆船都被用作最主要的战船,在各大海战中一显身手。
但是,划桨是非常辛苦的活儿。只要船在走,就一刻也不能停下,更不用说有时船还要加速“冲刺”了。这么苦、这么累的工作根本没人肯干。于是各国纷纷制定法律,将战俘、奴隶和罪犯送到这些船上,强迫他们来做这种苦役。直到19世纪,欧洲的一些国家仍然在沿用这样的法律。结果不少犯人还没等到服刑期满,就被活活累死了。随着蒸汽时代的到来,这种野蛮的做法终于被历史淘汰。用蒸汽作为动力的汽船,取代了需要人力和风力推动的船。
蒸汽的力量
富尔顿发明汽船的故事,我们从小就听过多少遍了。但你可能不知道,在富尔顿之前,还有一个叫乔弗莱的法国人和一个叫西明顿的英国人,都试着制造过蒸汽船,然而都失败了。一个原因是当时的蒸汽机还是一项新发明,质量不过关,锅炉爆炸的事故经常发生,很多人因此觉得坐汽船非常危险,于是坚决反对。另一个原因是,他们的想法都是用蒸汽来带动机械,代替人划桨。但是,用蒸汽驱动的机械不管怎么设计,也无法像人的手臂那样协调地上下挥动船桨。所以一开始,用蒸汽“划”船比人划得还慢!凡是解决不了这个问题的发明家,也只好灰心放弃了。
而富尔顿的成功,在于他找到了一种“轮桨”。它像两个安装在船边上的大车轮,但车轮里面装的是一片片的桨片。随着蒸汽带动内部的机械,这两个“大车轮”开始在水中转动,桨片也随之像水车一样,轮流上下翻滚,开始划水。这样,船就可以稳稳地前行了。这也是为什么人们把这种船叫做“轮船”的原因。
后来根据这个原理,奥地利的发明家约瑟夫·莱塞尔在1829年发明了螺旋桨。螺旋桨可以安装在船尾,而且是在水下转动。它比这两个露出水面的“车轮”更安全,还不容易被风浪损坏。很快,它就取代了“轮桨”,成为船舶航行的主要动力装置。
万吨钢铁水上行
木头做的船虽然已经非常结实,但在大自然的力量面前,有时还是免不了会败下阵来。特别是挂着风帆的桅杆,在咆哮的风浪中,经常有被折断的危险。船毁人亡的悲剧,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,也会被腐蚀。这就让一部分人禁不住要思考:难道就没有比木头更好的造船材料?
随着钢铁冶炼技术的提高,用钢铁造船的想法开始成为一些发明家奋斗的目标。当然,在别人看来,钢铁到了水里是必然会沉底的。这些“神经病”想用这种东西造船,简直就是异想天开。直到1789年,英国人威尔金森受到阿基米德定律的启发,终于造出了世界上第一艘完全由钢铁做成的船。但是,这艘船的重量比起木船还是太沉了。虽然也能够浮在水上,但无法用风帆作为动力行驶,只能用另外一艘木船拖着它航行。
直到蒸汽机被发明出来,人们才找到了能够带动铁船航行的“大力士”。蒸汽的力量远远超过人力和风力,带动铁船行驶,完全是“小菜一碟”。反过来,铁船因为更重、更结实,在水中能够航行得更加稳定,更不容易被风浪摧毁,从而也更能保证蒸汽机运行的安全。再说了,木船毕竟是木头的,而蒸汽机需要烧火才能运转,万一要是点着了……嗯,还是铁的比较踏实些啊。
从此,蒸汽和钢铁的结合帮助人类建造出了真正可以征服海洋的巨型轮船。今天,我们不但有了万吨巨轮,而且还有了各种战舰、航空母舰、潜艇……从海上到海下,都已经成为了人类探索、畅游的地方。然而请你不要忘记,当初我们是从那一只小小的木筏上,开始这场伟大探险的……