作者：艾倫‧葛尼（Alan Gurney）
譯者：黃煜文
現在的我們很難想像，在失去一切電腦設備、高科技裝置後，會是什麼樣的情景。沒有汽機車、沒有電視、沒有自來水系統及熱水器，更沒有發電廠，人類將回到舊社會，作息隨著日昇月落，生活以宗教為重心，知識只掌握在有錢有勢者的手裡。現代社會的建構，有很大的因素是源自十六、十七世紀歐洲的科學革命。
科學革命的肇始為哥白尼的《天體運行論》，打破了中世紀基督教宇宙觀的地球中心論，此後漸漸有學者投入天文學、數學、物理學的研究。另外，歐洲海外商貿的發達帶動經濟發展，人們為了求得更高的利潤，以高額的賞金吸引學者從事相關研究，如採煤業需要的泵和抽風機、航海技術的發展等等。當哥倫布到達美洲新大陸，發現許多未曾見過的新物種，更引發人們好奇的心，爭先到海外從事殖民、開墾、挖礦與學術上的研究。
《羅盤：一段探險與發明的故事》即是以科學革命為背景的著作。作者艾倫‧葛尼將羅盤發展的歷史分成二十一個段落，討論羅盤構造的演進、偏角與傾角的問題、鐵製品對磁羅盤的影響等。故事的緣起由1998年春天的一個晴朗早晨開始，葛尼乘著一艘擁有最新高科技設備的船隻出航，在海上的第一晚卻因為配電盤故障，所有電子儀器皆失去功能－包括了需要電力支持的磁通門羅盤。船長因信任高科技航海設備，沒有將舊式的磁羅盤帶上船，使得水手只能依靠風向與星辰－古老的航海技術－航行，差點造成船難。這起事件使葛尼再度重視舊式磁羅盤，它的重要性，即便在陀螺羅盤、磁通門羅盤或者衛星導航器盛行的世界裡，仍不可忽視。
作者首先引述了十二世紀的內克漢所著的《論事物的本質》與《論功用》，描述早期的羅盤構造：水手航行在海上時，將鐵針垂直地插進稻草，成一個十字，放進盛滿水的碗裡。使用磁鐵在碗的邊緣不斷旋轉，當拿開磁鐵後，針頭指示的方向，即是北方。可是這樣的設備太過簡陋，後來才改成以垂直針為軸針，上面放著平衡的磁化指針的乾盤面羅盤。
磁羅盤有助於人們繪製航海圖與航海指南，目前最古老的航海指南，可追溯1296年，上頭依照順時鐘方向畫了環地中海航線，從伊比利半島的聖文森角到摩洛哥的薩菲。在指南裡標示著危險區域、安全下錨點、航線與航程。羅盤的發明除了有助於航海圖的精確，亦促使歐洲海外商業貿易的發展。
然而羅盤也非完美無瑕，水手繪製航海圖時，發現羅盤雖然指著北方，但是每年都有些誤差。人們發現每年北極點不斷地移動，讓水手、地理學者、占星師、天文學家困惑不已。有些人將原因怪罪在磁石的品質，也有人認為指針指示的北方，其實是當初挖出磁石的地方。還有人認為，測量的偏差是因為航行的顛簸引起。事實上，羅盤所指向的北方，並非地理北極，而是地球磁場的北方。但是地球磁場每年都會有些偏移，使得羅盤產生誤差－磁偏角與磁傾角。磁偏角是指地球上任一處的地磁北向和地理北向之間的夾角，磁傾角則是指地球表面磁場與地平線所成的夾角。
早在十五世紀以前，人們就發現磁偏角的問題。英國的數學家格里布蘭德則在1633年發現磁偏角變動的現象，他發現倫敦的偏角從1580年威廉‧伯爾測量的十又四分之一度東減少到了四度東，其他的測量也顯示出偏角持續減少。因此格里布蘭德認為，磁偏角是不斷變動的，有週期性的變化。
磁偏角與磁傾角可經由測量，了解變化的角度，取得正確的地理北極位置。但是比起每年變化的磁偏角與磁傾角，羅盤自差的問題恐怕更嚴重。1538年，葡萄牙印度艦隊的主領航員卡斯楚，發現羅盤指針居然指到鐵炮上。卡斯楚推測，磁偏角的測量可能是因為距離大砲、錨和其他鐵製品太近而受影響。到了十八世紀，人們發現不僅船上的鐵製品影響羅盤，船的運動方向也會使得測量產生偏差。天文學家庫爾斯在十八世紀下半葉，跟隨庫克環繞世界時，發現當船隻改變航向，測量出的磁偏角會有三到十度的驚人落差。並且在船頭的不同地方，甚至是船的各個部分，所測量出的偏角都不太相同。
除了鐵製品與航行方向影響羅盤，當船隻在海上劇烈搖晃時，羅盤也可能產生傾斜自差。為了解決這個問題，羅盤的發展從液體羅盤－將磁針與稻草放在盛滿水的碗－演變成乾盤面羅盤，最後又變回液體羅盤。1813年英國克羅發明了使用烈酒避免結凍的液體羅盤，並且在羅盤底部與頂端使用軸針固定盤面，增加羅盤穩定度。比起乾盤面羅盤，液體羅盤即使在顛簸的航行中，仍然運作良好。
本書的尾聲在液體羅盤的壽終正寢裡結束。1908年，德國工程師安舒茲－坎普弗發明了陀螺羅盤。陀螺羅盤是以電力驅動的陀螺儀，軸心對準子午線，能夠指向真實北極，不受地磁與船隻磁特徵的影響。只是陀螺羅盤過於笨重、昂貴，另一種從航空飛行器發展出來的磁通門羅盤較為輕巧與便宜，它能指向磁北極，不受船隻影響。但是新型的羅盤皆需要電力，如果有一天儀器失靈時，人們還是得回歸磁羅盤這個古老工具。
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作者艾倫‧葛尼曾經是遊艇設計師，對於船隻的構造與羅盤知之甚詳，寫作能力亦不落人後。在《羅盤：一段探險與發明的故事》一書中，他將枯燥乏味的史實以敘事的手法串連起來，避免成為教科書式的科技史，讀起來頗有樂趣。
在開頭部分，葛尼以戲劇性的方式，說明了1707年10月23日，英國皇家海軍艦隊在希利群島發生的船難，藉此帶出船難發生的原因，與緯度、不精確的航海圖、未知的海流與粗劣的羅盤有關。作者描述情境的手法也很高超，如底下這段敘述（經由黃煜文翻譯）：
…提出計畫之後，事情的進展異常快速－在白紙黑字的歷史記載背後，其實充斥的一連串的對談與會議，當中自然少不了美食佳餚，如牛背脊肉、鹿肉派、牡蠣、醋栗餡餅、麥酒、潘趣酒（如果是跟惠格黨人討論）、袋酒和紅葡萄酒（如果是跟托利黨人討論），以及白蘭地（如果是跟政治態度處於兩黨中間的人討論），會議中瀰漫著從長陶土菸斗嘴中冉冉上昇的煙霧。
作者很顯然擅長於說故事，可惜的是章節之間卻過於鬆散，連綿的故事使人感到有些冗長。本書章節共分成二十一段，每一段都有幾則故事，主軸皆是人們如何改造羅盤，處理磁偏角、磁傾角、羅盤自差的問題。每一篇章節的最末，會有小小的結論，帶出下一章節要討論的故事。如第一章的「航跡推算」，作者描述一段十八世紀初的船難，藉由這則故事說明磁羅盤需要磁石反覆磁化。第二章「指針與石頭」，說明人們如何發現磁鐵的特性，以及早期羅盤的構造。結論則指出水手使用羅盤的目的，只是想找出北方與確定風向的變化。第三章「風向玫瑰」，探討人們怎麼將各個時節的風向分類。之後的章節，都以相同手法處理。
本書以敘事性的方式表現羅盤的歷史演變，固然比起教科書模式的史書來得友善，可是漫長的故事、繁雜的名字卻令人不易理解。一則一則的故事彼此串連，有些故事的相關性也不高，卻使用相當長的篇幅敘述，造成主線不夠明確，容易讓讀者迷失在文字之間。
如果要將這本書更完善地編排，必須在章節結構裡下功夫，至少得分成四個主要章節：羅盤的起源、磁偏角與磁傾角的現象、羅盤的改造、羅盤自差的現象，每個主章節再加入原先設定的小節。此外也必須刪除一些關連性較低的故事，如作者在敘述天文學家哈雷的故事，居然使用了三個章節，顯得過於冗長，。
圖片不夠豐富恐怕也是缺點之一，此書介紹羅盤構造的演變，自然得描寫羅盤的樣式，如底下這則敘述：
…從十七世紀中葉開始，方位羅盤就被用來測量磁偏角，其運作原理是觀察陽光在羅盤盤面上形成的陰影（以此可顯示出太陽的真實方位）與羅盤指針方向之間的差距。司梅頓的設計使用了兩根細長的垂直豎條（很像槍的瞄準孔）、一根指示海平面的指針棒、羊腸線，以及一塊用來框住羅盤盤面並且刻有七百二十個刻度的黃銅環。
以上的說明，其實只要用一個圖片，加上少許的文字敘述便可完整呈現。但是作者卻使用六十幾個字敘述方位羅盤的樣式，並無法讓讀者通盤理解。在急需大量圖片表現的議題上，全書僅有十八張圖片，恐怕不敷使用。
大體說來，《羅盤：一段探險與發明的故事》的確充滿許多有關探險與發明的故事，述說人類科技發展的歷史，每一則故事皆十分有趣。可惜故事之間過於鬆散，讀者在閱讀時，有時候會不明白自己讀到哪兒，眾多的人名交錯在故事之間，也不好記憶。讀者在閱讀此書時，必須先快速閱讀一遍，取得宏觀的視野，再逐步檢視每則故事，才能有所收穫。
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