世界古代中期科技史-第15章
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使这个亚特兰蒂斯城沉没到海底。柏拉图之后，许多探险家都曾经寻找
过这个城市。1966年，人们在克里特岛和希腊本土之间的海水下发现了
一个沉没的城市，人们认为它很可能就是柏拉图所讲的那个城市。
柏拉图还接受了毕达哥拉斯学派关于对称形式是完美的属性之一，
圆和球形是最完美的图形的思想，似乎是第一个明确地提出了地球是一
个球体的概念，并宣称这个圆的地球位于宇宙的中心，一切天体都环绕
它作圆周运动。这在当时人们普遍持有地球是扁平的观念的状况下，确
实是一个重大的思想突破。柏拉图同时代的学者欧多克斯，根据在一个
球面上阳光倾斜度增大的现象，创立了气候带的理论。
亚里士多德完全接受了柏拉图关于地球是圆形的概念，并第一个去
为这个概念寻求观察证据。亚里士多德在解释物体的天然运动时，曾提
出了“天然归宿论”，即认为宇宙间的每一物体，都有它的天然位置，
在无外界作用下，它总要自动地回到它原来的天然位置。他认为，一切
有重量的物体的天然位置在宇宙的中心，因此当构成地球的固体物质落
向同一个中心时，它们只能团聚成一个球体。另外，亚里士多德还从月
食时地球投在月面上的影子边缘呈圆弧形，证明地球是圆球体。亚里士
多德指出的另一个证据是，当一个人向北方行进时，各种星辰离地平线
的高度就增加，这只能在地球是球形的情况下才可能。
亚里士多德由此作出推论说，地球上各个地区的可居住性与纬度有
关，太阳长时间垂直照射的地区，就比离太阳较远的地区热得多。当时
希腊人对远南利比亚地区的炎热气温是了解的，因此他们推断在靠近赤
道的地方会更热得多，以致于一切生命都无法存在。亚里士多德还同样
推想，在远离赤道的寒带，也不适于居住，人类只能生活在这二者之间
的温带地区。他甚至还推想到，在赤道之南也有一个南温带，只是由于
受到赤道灼热地带的阻梗，我们无法到达南温带。当时的学者们却从另
一个角度认为南温带是无人居住的，因为在那里，人将会是倒悬着的。
（4）亚历山大大帝和皮泽亚斯
在公元前4世纪末，希腊人几乎同时进行了向东方和北方的两次重
大的地理探险。一次是亚历山大大帝率领希腊军队的东征，一次是希腊
探险家皮泽亚斯 （？—前285）对英国和西欧海岸的探险。
亚历山大在公元前334年征服了今多瑙河以北的野蛮部族后，就率
兵跨过赫勒斯蓬海峡，侵入小亚细亚，在古特洛伊城遗址附近，把一个
花圈献于相传是荷马式的战士阿基里斯的墓上。然后长驱直入，入侵到
今土耳其中部以及波斯帝国的一部分；沿地中海东岸南进，在伊苏斯战
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场击败了波斯皇帝大流士三世后攻占了腓尼基的几个海港，通过叙利亚
到达埃及。公元前332年，在肥沃的尼罗河三角洲建立了亚历山大城，
在尼罗河以西的利比亚沙漠的绿洲地带作了一些探险性旅行之后，又转
向东方，穿过了叙利亚，在底格里斯河畔的古尼内微附近击溃了大流士
新组的军队，顺利进入巴比伦。在苏萨和波斯波利斯掠夺了大量钱财后，
越过了波斯帝国 （今伊朗）和帕提亚（安息），进军到印度的西北部，
一直跨过印度河，这时他认为离人类居地的边缘已不远了。由于火热的
气候引起士兵们的厌战和怨言，亚历山大只得返回苏萨，并于公元前323
年病死在巴比伦，他的帝国便随之在内乱中瓦解了。
亚历山大的远征，随军带有天文学、地理学、数学和历史学等学者。
他们随处观测明亮的老人星的高度以确定纬度，由训练有素的步测者测
定距离，并记录下他们所到地区的情况。他们把这些地理资料带回到希
腊世界，使希腊的地理学大大丰富起来。在亚历山大逝世前，还派出了
勘探远征队；他还曾筹划过为两个地理问题的解答派遣远征队，一个沿
里海海岸考察，看看里海是否如一些地图上所绘是和外环洋相连接的；
另一个沿红海岸向南航行，以探明利比亚南部是否真的为海水所包围，
以及赤道地区的酷热是否适于人的生存。由于他的死亡，这个计划也落
空了。
正当亚历山大把希腊人的地理眼界向东方扩展时，希腊殖民地马西
利亚 （今马赛）的一个探险家皮泽亚斯大约从公元前330年到前300年
间向希腊世界西北方的西欧和北欧进行了探索。可惜他的原始报导早已
失传。从别人的转述可知，皮泽亚斯是从马西利亚乘船出发，沿海岸到
了大力神石柱，偷偷驶过腓尼基海军基地加德斯（今加的斯），沿着法
国海岸驶向英吉利海峡，环航大不列颠岛。他所讲述的旅游见闻由于和
希腊人的经历大相径庭，所以受到当时地理学者们的怀疑。他讲到大不
列颠人喝蜂蜜酒（发酵的蜂蜜），有阴雨天用来打谷的谷仓，还讲述了
岛上由南到北的农业变化。从他所讲大不列颠居民的风俗习惯的详尽细
致，看来确实是他真实的经历。皮泽亚斯见到了一个满布冰块无法行船
的海，又从那里认识到海潮和月相有关；而在地中海上，由于海潮太小，
这个现象前此未曾被人注意到。
皮泽亚斯向北到底航行了多么远，这仍然未被弄清楚。他讲述过一
个距大不列颠以北六天航程的叫做图勒的地方，可能他是沿北海东岸到
达了今日的丹麦。但有人引述说他报导过图勒这个地方白昼最长的一天
太阳总在地平线上，那末这个地方很可能是更北的挪威或者冰岛。还传
说他到达了一个白昼最长达17～19小时的地方，那极可能是北纬61度
的设得兰群岛的最北端。皮泽亚斯的报导虽然受到古代人们的怀疑，但
今天看来他所观察到的地理情景还是确切的。
（5）埃拉托塞尼的地理学成就
生活在古希腊后期亚历山大城的埃拉托塞尼 （约公元前273—约前
192），是古希腊最伟大的地理学家。他出生在利比亚的希腊殖民地昔兰
尼，在亚历山大城和雅典接受了广博的教育，大约在公元前244年接受
了埃及国王托勒密三世之聘成为皇室教师，公元前234年任亚历山大图
书馆馆长，直到公元前195年因双目失明而被辞退，后由于生活贫困而
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绝食身亡。
埃拉托塞尼博学多才，勤奋好学，是一个百科全书式的人物，在数
学、语言学等许多专业方面或许是第二流学者，但在大地测量和地理学
方面肯定是第一流的。他是第一个把数学方法应用到地理学中的人，他
对古代地理学的发展有多方面的贡献。
埃拉托塞尼最早测得黄道倾角。他通过观测太阳高度在冬至日和夏
至日之间的差别，求出黄道倾角为23°51′19。5″。
他最著名的工作是用几何方法对地球圆周和直径的测量。在亚历山
大城以南的西埃尼 （今阿斯旺）附近的一个小岛上有一口深井，在夏至
那天正午，太阳的影像恰在井底水中，说明这时太阳位于正天顶。这个
奇异景像闻名已久，它被埃拉托塞尼选为一个观测点。第二个观测点在
亚历山大图书馆外面，这里有一个很高的方尖塔，可作为日晷测出夏至
时塔影的长度，从而得到尖塔与太阳光线之间的角度。如图5。2所示，S
为太阳，它的平行光既直射到西埃尼地方的井底（B），又照射在亚历山
大城尖塔 （A）的塔顶（C）形成影子AD。O点为地球中心。埃拉托塞尼
认为亚历山大城位于西埃尼正北，即在一条子午线上 （实际上亚历山大
城偏于西埃尼西面约3°）。由于角ACD与角AOB是二平行线与直线OC
相交的两个内角，是相等的，因此，二角对应的二弧在度数上也是相等
的。埃拉托塞尼由此求出，联结西埃尼与亚历山大城之间的子午线的弧
度等于地球子午线上整个圆周的1/50。根据商队旅行的估计，这两地之
间的距离约为5000希腊里，所以地球的整个圆周就等于5000×50即25
①
万希腊里 。通过比较调整，他选定了252000希腊里、即39690公里这
个值，与今赤道周长的测定值40075。13公里相差无几。埃拉托塞尼同时
得出地球的直径为1263公里。在当时那种测量手段下，能够得出如此近
似的结果，实属不易。更重要的是他所采用的方法是有意义的，这是欧
几里得几何学体系建立之后希腊理性科学的一个胜利。
图5。2埃拉托塞尼测地球圆周示意图
埃拉托塞尼还写了一本描述可居住的地球的书 《地理学》，创立了
普通地理学的完整体系。在这本书中，他正确地主张在地理学中运用数
学和物理学的原理。他认为有人居住的大地呈球形，但地势有高有低，
并不是匀称的球形；他指出由于水火、震动、蒸发等作用的影响，引起
地球的变化和水陆变迁。他以在大陆内地常会发现的贝壳化石等事实证
明某些地区沧海变平原的过程。他根据大西洋和印度洋涨潮落潮的相似
性，正确地判明它们之间是相通的，因而认为人们可以从海道绕过非洲。
他甚至推测，如果能横渡大西洋，就能够在同一纬度圈上从伊比利亚（今
西班牙）横渡到太平洋。
埃拉托塞尼指出地球上有五个气候地带，并准确地划定了它们的边
界。他认为热带占48度纬度，即把南北纬24°算作回归线的位置；两个
寒带则从两极各自延伸24°纬度；两个温带则介于回归线与极圈之间。
他接受了皮泽亚斯的报导，把人可居住的地区从北极圈附近的图勒延伸
到印度洋中的塔普鲁班 （锡兰，现名斯里兰卡）。他还说东西方向可居
① 希腊里Stadia，约合1/10 英里。
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住的地区从大西洋延伸到孟加拉湾。
埃拉托塞尼采用经纬线网络骨架来表示各个地方的位置，绘制了有
人居住的世界的地图。不过，他的经纬线是不准确的，间隔也是不规则
的。他是通过亚历山大城图书馆以及水手和商人们从各地得到的地理资
料，估计出各地的距离和方位而绘成这幅地图的。不过它大体上还是准
确的。
2。中国古代地理学的初创
春秋战国时期，中国由于疆域的扩大，交通的发达，商业的繁荣以
及列国之间的战争、联盟和学术交流的日益频繁，人们的地理眼界大为
开阔，积累了大量的地理资料和知识。中文的“地理”这个名词，大约
就是在这个时候出现的。《周易·系辞上》有：“仰以观于天文，俯以
察于地理，是故知幽明之故”。这可能是中国古代“地理”一词的最早
应用，这个词的本意是指山河大地的地表形态。中国古人认为，人们的
①
活动不能“上逆天道，下绝地理”，不然则“天不予时，地不生财”。
这就把研究地理与因地制宜发展生产联系起来，所以地理学的研究很早
就受到了重视。
（1）地理著作
春秋战国时期，先后出现了中国最早的地理著作《禹贡》、《管子·地
员》和《五藏山经》等。
《禹贡》是《尚书》中的一篇，大约成书于公元前5世纪前后，是
关于禹治水过程的一部记述，同时，穿插说明了与治水有关的各地山川、
地形、土壤、物产等情况以及把贡品送往当时的帝都所在地冀州的贡道。
全文只有1200字左右，由“九州”、“导山”、“导水”和“五服”四
个部分组成。
“九州”部分主要依据自然条件中的河流、山脉和大海的自然分界，
把所描述的地区分为冀、兖、青、徐、扬、荆、豫、梁、雍等九州。这
种区分带有自然区划思想的萌芽，不过由于只以少数山川进行分界，九
州的区界不很明确。《禹贡》按照禹治水途经的路线，对各州的山川、
湖泽、土壤、植被、特产、田赋和运输路线等作了描述，较真实地反映
了各个地区的地理特色。如说冀州是一种松散的白色土壤，岁收属于上
等，人们衣皮服；兖州以桑田养蚕，土壤是黑色的肥土，草木茂盛，树
木高大，以漆和蚕丝为贡品；由兖州南下至徐州，此地已呈“草木渐包”
的面貌；南方的扬州更是草木繁茂等。“九州”中还以黄河为中心，把
主要利用水道通向帝都的水陆交通网络清晰地描绘出来。如说青州“浮
于汶，达于济”，豫州“浮于洛，达于河”，扬州“浮于江海，达于淮
泗”等。
《禹贡》中专论山岳和河流的“导山”与“导水”两部分，是纯粹
的地理内容，开创了中国关于区域地形的分部门研究的范例。“导山”
按照从北向南的顺序，采取列举山名的方式，把中国的山系分为由西向
① 《管子·形势解》。
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东延伸的四列；然后再细分为“九段”，即禹时由于洪水淹没了平原而
形成的沿大山行走的九道山道。后来马融又将它分为“三条”，这就是
反映中国古人对山地地形认识的“三条、四列、九山”学说；汉代以后
学者关于“山脉”的“三条四列”思想，概源于《禹贡》。“导水”部
分按照先北后南、先上游后下游、先主流后支流的顺序，对九州向靠近
黄河的帝都贡赋所经由的水道中的九条主要河流的水源、流向、流经地、
支流和入河口等作了描述，开中国水文地理的先声。这九条河流是弱水、
黑水、黄河、汉水、长江、济水、淮河、渭水和洛水。文中有“导河积
石”和“岷山导江”之句，说明战国时期人们已知黄河源在青海境内，
同时又把岷江看作长江的正源。
“五服”部分以帝都为中心向外扩展，把广大地区分为“甸服”（王
畿）、“侯服”（诸侯领地）、“绥服”（已绥靖地区）、“要服”（结
盟的外族地区）和“荒服”（未开化地区），反映了大一统的思想。
《管子》一书传说是春秋前期齐国的管仲（大约公元前725—前645）
所著，实际上内容庞杂，绝大部分反映的是�
