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倍沸且�0°地平纬度或0°纬度处在地平线上。通过测量地平线（地平纬度）与北极星的高度，能使导航员计算出他所处的纬度。然而，因北斗星在正北向，这可能会引起磁性变化—罗盘的磁性北和正北向之间的差异，于是需要确定差异并做校正。
到永乐十九年（公元1421年），中国人已有远远超过6个世纪的海上航行经历，他们积累的经验是以对北极星及高纬度地区围绕磁极的从不上升和从不降落的星星的计算分析为根据的。事实上，一旦中国人在天体中确定了北斗星的绝对位置，他们就把北半球其他星星“系”在北斗星上。当观察某颗星或星座时，甚至在星星还未升起的夜空，他们能确切地知道与它有关的其他星星在什么位置。这样，即使在地平线下看不见的星星，通过观察被“系”在其上环北极群星的中天—从任意特殊点观察它们划过夜空的轨迹的最高点—人们在任一地方就可知道一颗星星的准确位置。然而，中国人还没有掌握利用太阳来确定纬度的方法（3），这一点葡萄牙人首次于1474年成功地做到了。这一方法使他们不但能测出北半球的纬度，也可以测南半球的纬度。而在南半球，北极星是看不见的。对于中国人而言，这是一个必须得解决的问题。在朱棣绘制已知的整个世界的梦想实现之前，得先在南半球找到像北半球的北极星那样用途的一颗星或星座。
到公元7世纪，中国人已发明了罗盘，所以能精确地确定航线。他们懂得利用磁感应，磁石的磁性被转移给铁，可以把这种磁化的铁浮于油上①让其自由转动，其一端始终指向地球的磁北极。到永乐十九年（公元1421年），中国人利用罗盘能在他们选定好的航线上在不超过2°的范围内精确地航行。他们亦能利用沙漏来测出航行的距离。沙漏漏尽一次的时间相当于2小时半，这一时长也是海员值更的单位。
然而，经度的计算是一个问题，在郑和第六次航行之始这还没有彻底解决。经度的改变基于4点：航线、船速、航行已用的时间和距离赤道南北有多远。通过记录海员值班的次数、穿越水面的速度和罗盘针路，导航员能估算经度的变化。但是，中国人的航海方法有一巨大的缺陷：如果正在航行的船下水体处于自流中—例如，在洋流顺或逆船流动时水手就无法测定经度的变化。在约翰·哈里森（John Harrison）最终完善了在海上保持精确时间的记程仪之前，测定经度只能靠测量绝对时间（absolute time）来完成，而欧洲人在后来的3个半世纪中也未能实现。郑和第六次航行之始，这一缺陷使中国人的经度计算上产生了巨大的误差。北斗星航海能让他们计算纬度并在赤道北能以惊人的准确性抵达靠岸处，但是，近于同样准确的经度计算法则直到他们航行快结束时才被完善。
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第三章 舰队起航（2）
中国有能航行在波涛汹涌的大洋中的造船经历有几个世纪的悠久历史，造船技师已逐渐形成了一种分体造船的有机模式。每一部分包括两端的水密隔墙，就像竹子内部结构，水密部分用重几公斤的铜栓将其固定在一起。3层硬木被钉在柚木框架上，然后用椰子外壳纤维捻缝，并涂上滚热的桐油和石灰的混合物，这种牢固的防水漆自7世纪已被用作漆中国的远洋船只。然而，建造郑和的宝船需要如此多的桐油，导致沿扬子江两岸数英亩土地都被辟为油桐树种植园。
龙江造船厂的造船技师们设计的船只在广阔的海洋上能经得住最猛烈的风暴。加固的船头能使船只乘风破浪，而且在船头两侧有通往船舱内的通道。当方形船头颠簸在浪谷时，海水会进入；而当船头漂浮在浪尖上时，水又从两侧排出，以此来缓减船的颠簸。用铁圈箍在一起的柚木龙骨控制着船的长度，专门切割成巨大的长方形石块作为压舱物装塞在龙骨周围。能升降的附加龙骨安装在其两侧以保持平稳。在暴风雨中，半沉于海中的锚也可越过船舷抛入水中以减小船的摇晃。甚至在恶劣的天气和海洋条件下，通过这些独特的改进，船的颠簸和摇摆被大大减小了。
大船能经历台风而幸存，而且它的组合结构减少了因与礁石或冰山相撞而沉没的危险。它们被设计成即使两个船舱被珊瑚或冰块戳漏进水，也仍然不会沉没。为了增加货物承载力，中国帆船的船体与它们的长度相比是非常宽的，而船底则设计成平底。它们的帆起平衡作用，四边形帆呈倾斜状从帆桁端悬挂—形成中国特有的帆。这些帆通过安装一根根竹条使帆面绷紧，在顺风时，这种设计使航行变得特别有效。遇到紧急情况，这些帆也可以迅速卷拢或降下来。
在14世纪和15世纪早期，世界上最可靠的、最大的船是这种中国帆船。14世纪摩洛哥旅行家、作家伊本·巴图泰（Ibn Battuta，公元1304～1368年）横穿亚洲的旅行中记载，整个印度马拉巴尔（Malabar）海岸与中国之间的货物均是由中国船来运输的。几个世纪后的1848年，几位英国海军军官乘一艘当时设计建造的中国帆船，从上海经纽约到伦敦，他们一路顺风航行，帆船的性能表现极好。尽管这些中国船硕大无比，但是它们主要是为在中国与非洲间的航行而设计的，顺季风（季风每年改变两次方向）航行已达数世纪了。虽然四角帆在风中航行也很有效，但是当船身形状与帆的设计结合在一起的中国大船也试图如此时，它们就显得笨拙而效率低下了。中国帆船绝对不能抢风航行，这实际上强迫顺风航行—在印度洋和南中国海季风带之外受到严格限制。当要探索永乐十九年至永乐二十一年（公元1421～1423年）中国舰队伟大航海期间的航线时，这将是关键性的因素之一。
这些巨大宝船的太监船长和海军将领们是一些有相当才能的人。但是，与随其之后的欧洲探险家们一样，中国的这些船员都是来自社会的最底层。他们大多数是罪犯，被发配到海上代替坐牢或国内流放。而作为船员，在某些方面的生活要比牢狱之刑好得多。出海时，舰队给他们提供制服—一种至膝的白色长袍，饮食则有食物和酒；在海上也得到很好的照顾。海军将领的组成人员还包括180名医官，每条船和每150名士兵中就有一名医官。宝船上的食物丰富而又品种多样，然而，穿越不明水域的航行毕竟是冒着生命危险，从伟大探险与发现的航行中生还的人只有1/10。但是，这些能从早期的宝船航海中幸存下来的人均得到很好的奖赏，他们往往获得自由并得到捐助或养老金。
像中国人也讲迷信一样。郑和船队的每只船上都有一小舱室供奉着水手之女神—妈祖，而且每次晚饭前都有要向她祈祷。当船员在外国登岸，都随身携带圆形铜镜来辟邪；铜镜背面有8根辐条的佛教###。
全体船员中的关键人物是导航员和火长（“pass…men”，又称为“船师”），他们在一个封闭的小船桥内驾驶船只，起居和饮食与船上其他人分开。在他们远洋航行中，为了能使船得到高质量的维修，帆船也载有能胜任各种工作的能工巧匠：有捻缝工、帆匠、修锚和修泵匠、脚手架工、木匠和桐油漆工。在北京宫城里雕刻有各种作品的石头雕刻者和石匠也乘船航行，给舰队航行所经之地留下了不朽的遗产。船上甚至还有一位叫马欢的历史学家，是来记载航行的，他的日记《瀛涯胜览》（The Overall Survey of the Ocean Shores）在郑和的最后一次航海之后，于宣德八年（公元1433年）出版。
主食—大豆、面粉、小米和大米—被装运在不同的粮船上，它们够船队在海上生活几个月而不必补充。但是，一旦粮船沉没，整个舰队就处在极其危险的困境之中。大豆一年到头生长在盆中，它有好几种用途。绿色的大豆浸泡在水里，能生出“黄色的卷芽”。这种发芽过程增加了抗坏血酸、核黄素和烟碱酸的含量，它们是构成维生素C的基础，并可保护船员不得因缺乏维生素而引起的坏血病。中国人对坏血病的危害及其防治有很好的了解。大量的柑橘属水果——酸橙、柠檬、橘子、柚子和椰子—被装上船为每个人防治疾病、保护身体可长达3个月之久。柚子—一种类似水果的葡萄柚，也通称为文旦（Shaddock）—自从公元前5世纪至公元前2世纪的战国时代起，柚子特别受到重视。“君诚能听臣，燕必致旃裘狗马之地，齐必致鱼盐之海，楚�