九鼎的传说
尽管我们还不能肯定大禹铸九鼎的事实,但至迟到周武王灭商时(约前11世纪)九鼎已经存在了,因为不但《左传》上有武王灭商后“迁九鼎于雒邑(今河南洛阳市)” 的说法,而且以后的历史文献中也多次记载了九鼎。
由于这九只鼎上分别铸有全国各地的山川和珍奇物产的图形,因而被当作拥有九州全权的象征。周武王取得原来属于商朝的九鼎,就意味着夺取了商的天下。可能是因为这些鼎既重又大,运输不便,所以只能从商都殷(今河南安阳市)或朝歌(今河南淇县)就近运到雒邑,以后一直为周天子所珍藏。前面提到的鲁宣公三年(东周定王元年,前606年),楚国的国君征伐陆浑的戎人,乘机将军队开到周都雒邑附近。
周定王不得不派大臣王孙满去慰劳楚军,楚国国君竟向他打听鼎的大小和轻重。此后,“问鼎” 就成为向权力挑战或企图夺取政权的代名词。秦昭襄王五十一年(前256年)灭周,九鼎被迁入秦,途中有一鼎沉入泗水。其余八鼎以后下落不明,估计是在秦朝覆灭时毁坏或失踪了。
但九鼎上的图流传了下来,以后被称为“山海图”。据说,古代的地理名著《山海经》就是对九鼎之图的说明文字。这种“山海图”到东晋还存在,所以诗人陶渊明还写过“流观山海图” 的诗句。不过,我们现在看到的《山海经》中的插图已经毫无地图的内容了,显然已经不是原来的“山海图”,而是出于后人所补。从以后的情况可以证明,地图的流传是相当困难的。先民将原始地图铸在铜鼎上,或许正是出于使它们能够长期保存的考虑。
《普天之下》实拍图
早期的测量技术
鼎的面积毕竟有限,可以想象,铸在上面的图形是相当简单的,它们所能表达的地理位置自然非常粗略。因为在没有测量技术的情况下,人们对地理位置的感觉和表达只能完全出于直觉。
相传大禹治水时,“左准绳,右规矩”;就是说,他左手拿着准和绳,右手握着规和矩。“准” 和“绳” 是测定物体平、直的器具,“规”是校正圆的工具,而“矩” 则是画方形的曲尺。《山海经》中也说大禹曾派他的两名助手大章和竖亥去步量世界的大小,“竖亥右手把筭,左手指青邱北”。尽管这些测量工具不一定真发明于大禹时代,大禹的助手也难以量出世界的大小,但说明在上古时代,人们在生产实践中已经掌握了这些工具,也说明至迟在战国后期或汉初已经有了专门测量人员。“矩”的发明更具有重大意义,因为“矩” 可以构成直角,而只有构成直角,才可以从事测量。
《诗经·大雅》中有一篇《公刘》,相传是周成王的大臣召康公所作。其中有一句称公刘“既景乃冈”,就是在一个山冈上立表测影,以确定方向。公刘的时代大约是公元前15世纪末。
《周礼·考工记》称匠人“水地以县”(用水准器和铅垂线来确定地面是否水平),“置以县” (用铅垂线来测定标杆是否垂直)。根据郑玄的解释,“水地以县” 就是“于四角立直而县以水,望其高下,高下既定,乃为位而平地” (在仪器的四个角上分别挂上四根直线悬在水面上,由测量者观察各线的高低。测定出各线的高低后,就可以知道地面是否水平。)从这一记载看,当时已经掌握了利用挂着重物的线测量水平面的方法。《周礼》的成书不会晚于战国时期,而其中的一部分内容肯定可以追溯到西周时代。《周髀算经》《九章算术》证明,至迟在西汉时,人们已经能够使用多种方法测量山高、谷深、距离,或同时测量山高及远。指南车(无论车子向哪个方向行驶,车上的指示器始终指向南方)和计里鼓车(在车辆行驶过程中测量经过的距离,到达一个规定的距离时,车上的木人击鼓一次)至迟在汉代已经出现,这为大规模、长距离测量提供了有利条件。
我国古代发达的天文学,还为人们提供了利用天象来定位的条件。《诗经》中《小雅·大东》中“维南有箕”(啊,南有箕星!)、“维北有斗”(啊,北有斗星!)这样的诗句,这首诗大致作于公元前684年前,证明当时人已经知道利用星座的位置来确定方向。《尚书·尧典》中记载的方向已有东、西、南、北四个,《尚书·禹贡》中增加到八个。1977年在安徽阜阳西汉汝阴侯墓出土的西汉初的六壬式盘上,由八干、四维组成了12个方位。而在成书于西汉前期(前3—前2世纪间)的《淮南子》一书的《天文训》中,已出现了24个方位。将式盘和指南针组合,就能成为测量方位的仪器,可以测出山川城郭的具体位置,比较精确地表示在平面图上。
这些理论、技术和工具,都为地图的出现和进步提供了条件。
“十字仪”或测距仪曾经是欧洲中世纪最重要的测量工具,一般认为,是由普罗旺斯的犹太学者利瓦伊·本·格尔森在1321年首先提到的。它最简单的形式就是一根约四英尺长、带有刻度的矩形杆,矩形杆上还有一条与它始终保持直角的横杆,可以与矩形杆前后滑动。这种测距仪可以用来测量那些无法到达的或不能进行步测的线段的长度。然而北宋科学家沈括却发现,早在公元2世纪末,用十字线网格测量距离的原理在我国已经得到运用。
西汉初期六壬式盘 (左)、《淮南子·天文训》记载的二十四个方位(右)
东汉末年天下大乱,陈王刘宠却依靠他神奇的射技暂时保持了一方平安,《后汉书》卷五十有这样的记载: “宠善弩射,十发十中,中皆同处。”(刘宠善于用弩射箭,发十次,十次都能射中目标,而且射中的位置完全相同。)“宠有强弩数千张。” 刘宠能“十发十中” 的秘诀,据华峤的解释是“以天覆地载,参连为奇。又有三微、三小,三微为经,三小为纬,经纬相将,万胜之方,然要在机牙”。由于这几句话相当隐晦难懂,一直没有引起人们的注意。
沈括在海州时,有人在地下挖到一只弩机,沈括看到后,觉得很奇怪:用它来观测山的整个宽度时,弩机上的距离很长,而用来观测山腰的一小部分时,弩机上的距离就很短(因为必须把横档推向离眼更远的位置上,而刻度是从远端起算的)。弩座看来就像一把带有分、寸刻度的尺。沈括认为,原设计者的用意是,当发弩人把箭架在不同的点,并用眼对准箭镞的两端,他就可以在此弩机上测出山的度,从而就能计算出山的高度,就像数学家所用的相似三角形计算法一样。
这时,沈括理解了陈宠神射的奥秘:所谓“天覆地载”,是指双手握弩的姿势,一手在前,一手在后;所谓“参连为奇”,是指箭镞在所标刻度上的相对位置,这个位置又取决于目标的远近,这样就能确定弩的合适仰角。这一原理和使用相似直角三角形来计算高度和深度的原理完全一致。“三经三纬”(三条横线和三条竖线,即瞄准用的网格或十字线),是设在一个框架上的,射手利用它们就可以上下左右地瞄准目标了。
为了证实这一原理,沈括还亲自作了试验,他在弩上设置了三条横线和三条竖线,并用带有横档的箭来瞄准目标,结果也能十中七八。他认为,如果能在弩机上设法加上刻度,精确度必定能够进一步提高。沈括或许没有注意到《后汉书》中这一句话:“宠有强弩数千张。”
显然刘宠一个人无论如何是用不了数千张弩的,这只能解释为他的部下也都使用这样的强弩,也即刘宠使用的特殊的弩。这也说明,刘宠的神射主要得益于这种特殊的弩,而不仅仅是他的技术。这种弩的大批量生产,足以证明刘宠他们当时完全了解弩的特殊功能,而不是个人偶然用上了带有十字网格的瞄准器。
因而,十字仪很可能是首先在中国发明,以后才传入欧洲的。
早期的地图
《诗经·周颂》中有一首《般》,其中有“堕山乔岳,允犹翕河”这样二句,大意是按照图来祭祀山岭、山峰和大河。这首诗反映的,是早期周王巡狩祭祀的事实,这类“图” 应该就是画有山川的早期地图。
根据《尚书·洛诰》等记载,西周成王即位后(约公元前10世纪初),决定在今河南洛阳一带建一座新城,作为周朝控制东方的政治中心,因此派召公前往考察,然后又派周公去营建成周城。周公到达后,在现场作了占卜和踏勘,绘成地图献给成王。尽管我们无法肯定这幅地图的具体内容,但从此后成周城和王城的建成看,这幅地图已经具有很大的实用性。
《普天之下》实拍图
《周礼·地官司徒》规定大司徒的职责之一是“掌建邦之土地之图”,并说通过这类“天下土地之图”,可以“周知九州之地域广轮之数,辨其山林、川泽、丘陵、坟衍、原隰之名物,而辨其邦国都鄙之数,制其畿疆而沟封之”,可见这类地图不仅内容非常详细,而且已经运用了初步的比例尺,所以使用者可以知道实际范围的大小和距离的远近。或者直接记录了一些数据,便于使用者了解。从《周礼》的有关记载看,还有其他掌管和使用地图的专职官员,地图的类型也有综合性的区域图和农业、物产、土地、交通、墓域等专题图。如职方“掌天下之图,以掌天下之地,辨其邦国、都鄙、四夷、八蛮、七闽、九貉、五戎、六狄之人民,与其财用九谷六畜之数,要周知其利害”。这类图上记录了天子直接统治的中心地区、边缘地区和周边少数民族地区的范围和疆界,粮食、畜产的数量和分布等。土训“掌道地图,以召地事”。估计是土地类型及农业区划一类的地图,主要供安排农业生产之用。丱(古矿字)人“掌金玉锡石之地而为之厉禁以守之,若以时取之,则物其地图而授之”。这类地图记录了金玉锡石等矿产的分布,既用以禁止随意开采,又用之于合理开采时的指南。冢人“掌公墓之地,辨其兆域而为之图”;墓大夫“掌凡邦墓之地域为之图”;可见墓地管理也使用地图。《周礼·地官司徒》还指出:“凡民讼,以地比正之;地讼,以图正之。”说明地图在处理诉讼时可作为证据,也在一定程度上证明地图的使用已经比较普及了。《周礼》至迟在战国时已经成书,其中所载内容大多反映了更早的历史。由于地图的进步需要较长的时间,所以我们可以肯定,这些早期的地图出现在战国之前。从天水放马滩出土的战国地图和马王堆汉墓出土的古地图看,在战国前就有这样各类地图是完全可能的。
同样成书于战国时期的《管子》中还专门有《地图》一篇,指出:凡兵主者,必先审知地图。辕之险,滥车之水,名山、通谷、经川、陵陆、丘阜之所在,苴草、林木、蒲苇之所茂,道里之远近,城郭之大小,名邑、废邑,困殖之地,必尽知之。地形之出入相错者,尽藏之,然后可以行军袭邑,举措知先后,不失地利,此地图之常也。
〔今译〕凡是要率领军队的人,都必须先很仔细地了解地图上的内容,道路曲折崎岖的险要地段,车辆无法穿越的河流,重要的山峰、山谷、平川、高地、丘陵的位置,什么地方有茂密的草地、森林和长满蒲苇的沼泽,道路的远近,城郭的大小,是有名的城市还是已经废弃的聚落,一个地方是荒芜贫瘠还是肥沃富饶,一定要都知道。将地形的复杂情况都记在心里,然后才可以行军打仗,袭击敌方之城,知道轻重缓急,充分发挥地理条件的优势,这就是地图的重要性。
这不仅证明地图已广泛用于军事方面,而且说明军事地图的内容已经十分详尽。公元前283年(或后一年),秦昭襄王听说赵惠文王获得了著名的和氏璧,提出愿意用15座城相换。赵国派蔺相如出使秦国,凭借机智勇敢,最终“完璧归赵”。当蔺相如在秦廷表示不惜将璧砸碎时,秦王为显示以城相换的诚意,曾召来有关官员,打开地图,指出从这里到那里的“十五都”将给予赵国。这幅地图至少应该包括秦国的全部城市,并且有它们的名称和具体位置。可以推断,到战国后期,各国都已有了比较详细的地图。
公元前227年,燕国的太子丹为了挽救燕国的覆灭,派荆轲行刺秦王。为了骗取秦王的信任并伺机接近,荆轲带去了两件礼物,其中一件就是一幅督亢地区的地图——表示燕国愿意将这块战略要地献给秦国。而荆轲行刺的工具——一把浸了毒药的匕首,就藏在地图中。如果说,秦昭王给蔺相如看的地图可能是秦国的全图,那么这幅督亢图就可以肯定是一幅比较详细的局部地区图。据此我们可以认为,到战国后期,各国、各地区的地图已经相当普遍。
正因为如此,秦始皇在统一六国的过程中,能够缴获各国的地图,在短时间内拥有全国各地的地图。这些地图由御史掌管,成为秦朝统治全国的重要依据。公元前206年,刘邦的军队进抵秦朝首都咸阳,刘邦的谋士萧何立即接管了这批地图,使刘邦能够了解全国各地的地形地势和户口数字。班固成书于东汉初(公元1世纪)的《汉书·地理志》中还提到了《秦地图》,如在代郡班氏县下注明“ 《秦地图》书班氏”,在琅邪郡长广县下注明“奚养泽在西,《秦地图》曰剧清池”。可见《秦地图》至少还有一部分保存到了公元1世纪,图上所表示的内容包括县名和湖泊。
这证明,早在公元前3世纪后期的秦朝,已建立起了包括全国数百万平方公里范围的地图体系,这在当时世界上是独一无二的。
*本文节选自《葛剑雄文集①普天之下》中《中国古代的地图测绘》第二节