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世界是平的,但是墨卡托用投影法「扯平」的

從15世紀末至16世紀初,西方各國的地理學家與製圖家都感到誕生於公元2世紀的托勒密《地理學》已經不足以科學地表現當時所認知的世界了。在懷疑與探索中,又一位劃時代的地理學大師基哈德斯?墨卡托(G.Mercator,1512—1594)橫空出世,他使世界地圖製作進入了新時代。

墨卡托1512年出生在佛蘭德的魯珀爾蒙德。這個出生地使他是哪國人,在後世出現了不同說法,有的說是荷蘭人、有的說是比利時人、有的說是法國人。佛蘭德是中世紀後期歐洲重要的紡織地區,也是英國和法國長期爭奪的目標。「百年戰爭」(1337—1453年)中,英國人戰敗,佛蘭德併入法國;但百年之後的1556年,它又歸為西班牙所屬的尼德蘭管轄;1648年佛蘭德的北部地區(今荷蘭澤蘭省)歸併荷蘭;1830年比利時革命後,佛蘭德從荷蘭獨立出來,又成為比利時的領土……

墨卡托的真名是格哈德·克雷墨,但他也染上了十六世紀的喜歡把筆名拉丁化的風氣,把名字改為基哈德斯?墨卡托,意思就是「商人」。他早年在洛文大學(今比利時)攻讀了哲學、數學以及天文學。後來,墨卡托到了現在位於德國的克里夫公國杜伊斯堡,在那裡他創建了影響至今的製作地圖的「投影法」。這個時期,大航海風潮已在歐洲興起,早期航海家們發現波托蘭航海圖的羅盤花放射出的恆向線,沒有考慮到地球的曲度;而以經緯描繪的航海圖,又因地球的球形,子午線像桔子瓣一樣匯合在南北兩極,使航海圖無法處理在平面上;怎樣最大限度地用直線在平面上來表示航線成為世界性難題。許多製圖家變換了多種投影法,仍然無法「將世界扯平」。

最終破解這一難題的是墨卡托,1569年他為航海家設計出了「圖柱投影法」世界航海圖:假想地球被圍在一中空的圓柱里,其赤道與圓柱相接觸。然後,再假想地球中心有一盞燈,把球面上的圖形投影到圖柱體上,再把圓柱體展開;地圖的一點上任何方向的長度比均相等,平行的緯線同平行的經線相互交錯形成了經緯網——世界就這樣被墨卡托「扯平」了。

1569年,57歲的墨卡托出版了這幅以「圓柱投影法」繪製的世界航海圖,並用自己的名字命名此製圖法為「墨卡托投影法」。這幅世界航海圖(圖11.7)的原始尺寸一定大於它的印刷版本,估計應是縱1.25米,橫2米,它的原始印刷版本,據說,要橫跨當時的18張印紙。墨卡托在平面上用直線畫出全世界的航線圖,同時,在圖面上海洋空白處和北美內陸無人到達的空白處,用了許多文字向不了解投影法的人介紹它的合理性:這種新方法使將球體表面展開在平面上,圖中每個地方的四個方位上都與其它地方連接起來,這裡既包括真實的方向和距離,也包括真實的經度與緯度。在這樣的航海圖指引下,航海者可以在地圖上設定一條航線,而後參照相應的羅盤方位角,就可以放心地航行。雖然,墨卡托的這種新航海圖沒有角度變形,但面積變形顯著,赤道地區面積變化最小,越到兩極,變化越大,一些國家的面積,如格陵蘭島因此被誇大了。不過,在南北回歸線之間的部分變化的幅度最小,而人類絕大多數航海活動都是在這一區域進行。因此它一誕生就被廣泛用於編製航海圖,極大地影響了後來的遠航者。墨卡托的世界航海圖開創了航海圖繪製的新時代,它終結了中世紀的波托蘭航海圖,後來的航海圖上,漸漸消失了指南玫瑰和羅盤線,地圖上更多出現的是經緯線。

1595年,也就是墨卡托去世的第二年,他兒子在德意志的杜伊斯堡出版代表了當時歐洲地圖學的最高成就的墨卡托地理作品集《地圖集,對世界的結構或構成世界之形狀的宇宙學沉思錄》(Atlas sive Cosmographicae meditationes de fabrica mundi et fabricati figura)問世。此書名中的「Atlas」即希臘大力神「阿特拉斯」,這個詞首次被用來代表「地圖集」。這部《墨卡托地圖集》是歐洲人第一次正式以「地圖集」為此類書命名,它的編排體系也成為後來地圖集的標準體例。墨卡托也由此成為歐洲地圖學中的佛蘭德學派的領軍人物。

需要說明的是,在墨卡托完成世界航海圖的第二年,也就是1570年,佛蘭德學派的另一位大師亞伯拉罕·奧特里烏斯(Abraham Ortelius,1528—1598)出版了第一部現代世界地圖集,但它當時的名字叫《世界劇場》(Theatrum Orbis Terrarum漢譯《世界概觀》),兩位大師的作品形成雙峰並立的格局,使佛蘭德學派成為歐洲乃至世界最優秀的地理學派。

而最終使《墨卡托地圖集》廣為傳播是另一位荷蘭地圖製作大師約道庫斯·洪第烏斯(Jodocus Hondius,1563-1612年)。1604年洪第烏斯用大筆資金在拍賣會上,一舉從墨卡托親屬手裡買下了1596年版有107幅地圖的《墨卡托地圖集》所有銅版,兩年後的1606年,洪第烏斯加入了36幅新地圖出版了共有143幅地圖的《墨卡托與洪第烏斯地圖集》,並在此書的扉頁刻印了《墨卡托與洪第烏斯肖像》,這幅畫大約作於1613年,作者佚名。畫上描繪了墨卡托與洪第烏斯相對而坐,共同製作一對地球儀,這是一個想像的場景。但這一地圖集確實因為有了兩位大師的名號成為歷史上銷售最好、傳播最廣的世界地圖版本,到1612年洪第烏斯過世時,短短6年間就出版了拉丁語、法語和德語等7個版本。

可以說,二三十年間,佛蘭德學派「三劍客」相繼推出的幾部地圖集,使世界地圖集達到了一個前所未有的高峰。它終結了托勒密《地理學》的時代,也終結了葡萄牙人封鎖航海圖和義大利人包攬航海圖出版的時代,宣告佛蘭德或「窪地國家」製作地圖和地圖出版商業化時代到來,也標誌著現代地圖學的開始。

世界是平的,但是墨卡托用投影法「扯平」的

《墨卡托與洪第烏斯肖像》佚名(1613年)

世界是平的,但是墨卡托用投影法「扯平」的

墨卡托1569年繪製的世界航海圖

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