指引哥伦布发现新大陆的原来是他！埋没了1300年的全能学霸

1492年，“航海发烧友”哥伦布从西班牙出发，一路西行寻找遥远的东方，最终却发现了美洲大陆。这是一次改变人类历史的航行。新航路的开辟结束了世界各地相对孤立的状态，各地的文明开始会合交融，日益连成一个整体。

克里斯托弗·哥伦布的4次航行路线  | Phirosiberia/Wikipedia

当初跟随哥伦布一同航行的，除了3艘帆船、87名水手，还有一本非常重要的地图集——《地理学指南》。这本地图集的作者是生活于公元2世纪的地理学家克罗狄斯·托勒密。

托勒密的《地理学指南》，书中详细说明了如何通过经度、纬度两种方法将球体的地球绘制到平面上，并以北为指标，由此后人绘制出了一系列的托勒密地图 | bmn-renaissance.nancy.fr

埋没了1300年的“全能学霸”

克罗狄斯·托勒密（约100年－170年）生于埃及，父母都是希腊人。托勒密自幼年起饱读各类书籍，他不仅是赫赫有名的地理学家，同时也是数学家、天文学家、占星学家和光学家，堪称“全能学霸”。

托勒密体系的宇宙图（以地球为中心） | nla.gov.au

托勒密一生写下了诸多著作，《地理学指南》便是其中之一。不过，同许多曾经被时间灰尘埋没的巨著一样，公元2世纪左右成书的《地理学指南》在当时并没有引起应有的重视。

1476年绘制的手持浑仪的托勒密画像（藏于巴黎卢浮宫） | Wikimedia Commons

直到1300多年后，一个走街串巷收集古籍的神父，偶然间才在罗马都城发现了无人问津的《地理学指南》手稿。托勒密在书中详细说明了如何采用两种方法将地球投影到到平面上，还提出了比例尺问题，并且明确了地图应该“上北下南”。直到今天，这些理论仍然是地形图和世界地图绘制的标杆。

于15世纪中期在意大利出版的"托勒密世界地图" | 《地理学指南》

埋藏多年的制图宝典

第一种投影法，以悬在北方上空的一个点H为中心，然后画出由这个顶点向南辐射开来的放射状经线；纬线也以这个顶点为中心，呈弧状分布。这种投影法在赤道以北的地区完全符合今天所说的圆锥投影。

图中的纬度仅从北纬63°至南纬16°25′，这是因为当时的地理学家所知道的“有人居住世界（inhabited world）”就仅在此范围之内。

根据这种方法绘制的世界地图，在北纬36°纬线上，东西距离与南北距离之间的比例是正确的，而从这条基准纬线出发，越是向南或向北，比例就会越来越夸大。特别是在赤道以南的地区，纬线的实际长度应当是越来越短的，但地图上的纬线却越来越长了。

对于第一种投影中的误差，托勒密设法做了一些弥补，但依然不够理想。于是托勒密又发明了第二种投影方法，即选取北纬23°50′的纬线作为中心线，且纬线都画成曲线。

以地区中央垂直经线为中心，其他所有的经线也都被画成曲线，每边18条，每条之间相隔5°；距离中央经线越远，经线的弯曲程度就越大，类似于今天的伪圆锥投影。用这种方法绘制而成的地图，虽然东西距离与南北距离之间的比例更加真实，但绘制起来非常困难，因为任一经线与中央之间的夹角都成了变数。

并不精确的地图

1477年意大利出版的《托勒密地图集》中的第一幅地图就是依据托勒密投影法绘制的扇面性世界地图，后人将这类世界地图称为“托勒密扇子”。

15世纪，人们依据托勒密对人类所至的世界的描述所绘制的地图 | Wikipedia

以现今的眼光打量，书中的地图并不精确。那时，“北美大陆”还没有被发现，印度洋还是一片浩瀚且封闭的海洋；非洲和南极紧紧相连，赤道环线寸草不生；中国的面积被高估，世界却被描绘得太小。而这幅世界地图让托勒密的狂热粉丝哥伦布，将自己遇到的第一片新陆地当作了神秘的印度。

哥伦布所以为的“印度”其实是美洲的巴哈马群岛。不过这事儿，哥伦布到死都不知道 | Phirosiberia/Wikipedia

在没有望远镜、电脑和卫星的时代，很难想象托勒密是如何完成对世界信息认知的。虽然托勒密的地图与真实的世界有一定的差距，但是他让人类对地球有了整体的“世界”认知，其俯瞰世界的角度领先于所有国家绘制的地图，也影响了世界的航海活动。

16世纪的托勒密画像（感受一下来自学霸的凝视） | Theodor de Bry/Wikipedia

托勒密是当之无愧的“世界地图之父”，其创造的投影方法被誉为古代世界“最卓越的创造”，同时也为科学制图奠定了基础。

作者：素虎

编辑：栗子先生