星、燈籠骨星、南門雙星、西南布司星、西北布司星定位。
這四幅過洋牽星圖,也是中國最早、最具體、最完備的關於牽星術的記載。
用最後一幅“忽魯謨斯國回古裡國過洋牽星圖”來舉例說明:“忽魯謨斯回來沙姑馬開洋,看北辰星十一指(水平線上17度36分),看東邊織女星七指為母(水平線上11度12分),看西南布司星八指平(水平線上12度48分)。
丁得把昔看北辰星七指(水平線上11度12分),看東邊織女星七指為母(水平線上11度12分),看西北布司星八指(水平線上12度48分),沙姑馬開洋看北辰星十一指平水(17度36分),丁得把昔過洋看北辰星七指平水(水平線上11度12分)。”
可以說,鄭和為了能在下西洋的時候確定船隊具體方位,“過洋牽星”通常會同時並用南北或東西兩星,進行互相核對。
而最常用的就是透過測定北辰星(即北極星,古名勾陳一,星座名為小熊座a星)等星辰在某地方的海平面高度為多少多少指,來確定在南北方向上的相對方位。
“牽星術”用到的工具也很簡單,通常就是一面由優質烏木製成的“牽星板”,原理差不多等同於現在的六分儀。
牽星板共有十二塊正方形烏木板,最大的一塊每邊長約二十四厘米,以下每塊遞減兩厘米,最小的一塊每邊長約兩厘米。
另有用象牙製成一小方塊,四角缺刻,缺刻四邊的長度分別是上面所舉最小一塊邊長的四分之一、二分之一、四分之三和八分之一。
當有人需要利用牽星術進行觀測時,就會用一條繩貫穿在木板的中心,而後一手持板,手臂向前伸直,另一手則持住繩端置於眼前。
此時,眼看方板上下邊緣,將下邊緣與水平線取平,上邊緣與被測的星體重合(通常為北辰星),然後根據所用之板屬於幾指,便能得出星辰高度的指數(北辰星距水平線的高度)。
如果高低不同,也可以用十二塊木板和象牙塊四缺刻替換調整使用。
算出來北辰星高度以後,就可以計算出所在地的地理緯度。
可以說,鄭和下西洋所採用的“過洋牽星術”,在當時的全世界範圍內都算是領先技術,所應用的指南針更是被阿拉伯商人買去使用。
但“過洋牽星術”也有一個致命缺點,那就是它只能測出地理緯度,不能測量經度……