大航海——羅盤

古希臘風塔在哥倫布探險隊中的西班牙水手，想到方向的時候，並不是羅盤方位上的幾度幾度，而是losvientos風；葡萄牙水手則稱他們的羅盤盤面為rose dos ventor風向玫瑰。水手們根據太陽的位置估計風向，再與「風玫瑰」對比找出航向。此後為了更為精細的描述風向，八個風向的風向玫瑰變化為16個風向，1434年開始使用32個風向的風向玫瑰沿用至今。風向玫瑰配合著海圖的使用，為航海家和貿易商船設定航路提供了巨大的便利。

風向玫瑰圖形

風玫瑰平台（據說上面的直徑43米大圓盤圖案就是風向玫瑰羅盤，圓盤正中是世界地圖，內圈為8個風向，中圈為16個風向，外圈為32個風向。）

航海羅盤

依據不同的精確度，羅盤上方位除四方位外，也可細分為方位角、八方位、十六方位、三十二方位。方位角以正北，也就是面向地理北極的方向，作為0°，然後順時鐘方向（向右轉）漸增，90°是東，180°是南，270.00°是西。八方位的鄰近方位相差45°。十六方位的鄰近方位相差22.5°。三十二方位的鄰近方位相差11.25°。

玫瑰線即指引方向的線，源於歐洲海圖，在中世紀的航海地圖上，並沒有經緯線，而是一些從有序分布的中心內向外輻射的互相交叉的直線方向線或稱羅盤線。

地圖上有很多中心內向外輻射的互相交叉的直線就是羅盤線羅盤在宇宙中同樣可以用，能找出你在任何星球上所在的任何位置。地球向東旋轉；所以每個半球看到的都是太陽從東方升起，從西方落下。然而水的漩渦方向在南北兩個半球卻是相反的。在北半球，當太陽在天空的最高點時，羅盤會指向南；在南半球，正午時刻羅盤會指向北。太陽投射的陰影的運動也可以指示出所在的半球：順時針運動是表示在北半球，逆時針運動是表示在南半球。陰影是辨別方向的一個好嚮導。在夜晚的天空中找到北方，需要依靠北極星。然而在夜晚的星空中還有別的標誌來指示北方。月亮升起的方向就是粗略的東西方向。如果月亮在日落前升起，那麼月亮亮面所對的就是西方。如果月亮在午夜後升起，那麼亮面對的則是東方。在北面的天空中有一個很著名的星座，它叫大熊星座。它是北極區最亮、最重要的星座。大熊座中有七顆比較亮的星星，它們在天空中排列成為一個勺子的形狀，像古代人們盛酒的「勺」所以稱之為北斗，也稱為北斗七星。北斗七星不僅能夠幫助人們判斷不同的方向，而且能夠指示不同的季節。

北斗七星從斗身上端開始，到斗柄的末端，我國古代把它們分別稱為：天樞(北斗一)、天璇（北斗二）、天璣（北斗三）、天權(北斗四)、玉衡（北斗五）、開陽(北斗六)和搖光(北斗七)。即大熊座α、大熊座β、大熊座γ、大熊座δ、大熊座ε、大熊座ζ和大熊座η。北斗七星中的前四顆星，即天樞、天璇、天璣和天權組成斗形，故名斗魁，或稱魁星，又名璇璣。玉衡、開陽、搖光三星組成斗柄(即斗杓)或稱玉衡。

北斗七星中，「玉衡」為最亮，亮度差不多接近一等星。「天權」為最暗，它是一顆三等星。其它的五顆都是二等星。在北斗六「開陽」的附近還有一顆很小很小的伴星，叫「輔」，它一貫以美麗、清晰的外表引起人們的注意。據說，古代的軍隊徵兵時，把它當做檢驗士兵視力的「試驗星」。

北斗七星一直在天空作著緩慢的相對運動。其中的五顆星以幾乎相同的速度朝著一個方面運動。但是「天樞」和「搖光」卻朝著相反的方向運動。所以，在漫長的宇宙變遷中，北斗星的形狀會發生很大的變化，10萬年以後，可能就看不到這種柄勺形狀了。北斗七星中斗柄的指向終是在不停地旋轉著，這就是所謂的「斗轉星移」。如果天黑時斗柄向右（東），午夜時斗柄就向上（南），而在黎明前，斗柄更已向左（西）了。而且你要是在每天晚上的同一時刻都注意觀測的話，還會發現，在一年中不同的日子，斗柄的指向也不相同。中國古代有這樣的記載：　　鬥柄東指，天下皆春；鬥柄南指，天下皆夏；　　鬥柄西指，天下皆秋，鬥柄北指，天下皆冬。

北斗七星離北天極不遠，非常容易識別，它們常被用來作為指示方向和認識北天其他星座的標誌。天樞和天璇兩星相距約5°。如果把聯接這兩顆星的線段沿天璇至天樞方向延長約五倍,可找到一顆視亮度與它們不相上下的恆星,那就是小熊座α星，即北極星。所以天樞和天璇又叫作指極星。北極星所指的方向，就是地球的正北方。

中國古書記載：北極星在紫微宮中，一曰北辰，天之最尊星也。其紐星天之樞也。天運無窮，三光迭耀，而極星不移。故曰：「居其所而眾星拱之。」北極星即小熊座α星 ，中國星名叫勾陳一或北辰。北極星距離我們約430光年。它是目前一段時期內距北天極最近的亮星，距極點不足1°，因此，對於地球上的觀測者來說，它好像不參與周日運動，總是位於北天極處，因而被稱為北極星。正是這個特點使它成為全天重要的恆星之一。

北極星是由三顆星組成的三合星。主星甲為離我們最近的造父變星（一種周期性脈動的變星，它的光變周期與絕對星等的變化具有確定的關係，即周光關係），視星等2.02，周期為3.97日，是光譜分類為F8Ib的黃超巨星，質量約為太陽的4倍，亮度是太陽的2000倍。主星甲又是軌道周期約30年的單譜分光雙星。較遠的伴星（Polaris B）早在1780就被威廉·赫歇爾看見，使用小型望遠鏡就可以清楚觀測到（距勾陳一 2,400個天文單位AU），一天文單位為地球到太陽的平均距離,約1.5億公里（149597870公里）。但較近的那顆伴星（Polaris Ab）因距離主星太近（視距離只有0.2"，實際距勾陳一 18.5個天文單位AU）而且太暗而無法得見，直到2005年8月初才由哈勃望遠鏡拍到其影像.

由於歲差，天極以約26000年的周期圍繞黃極運動。在這期間，一些離北天極較近的亮星順次被授以北極星的稱號。公元前2750年前後，天龍座α(中文名右樞)曾是北極星。小熊座α成為北極星只是近一千年來的事。公元1000年時，它距北天極達6°。1940年以來，小熊座α距北天極已不足1°，而且正以每年約15″的速度向北天極靠擾，大約在公元2100年前後，二者的角距離將縮到最小，只有28′左右。此後，小熊座α將逐漸遠離北天極，公元4000年時，仙王座γ將成為北極星，公元7000年、10000年、14000年時的北極星將依次為仙王座α(中名 天鉤五)、天鵝座α（中名 天津四）、天琴座α（中名 織女星）。在北半球，有北極星；在南半球卻沒有南極星，但可以通過南十字星座找到南極的位置：把南十字星座中較長的直線，也就是連接γ星和α星，延長4.5倍處，就是南極點。南十字星座就自然成了為南半球航海和旅行者指方向的星座了。

南十字星座CRUX主要由四顆明亮的星星呈「十」字組成（十字架一 γ、十字架二 α、十字架三 β及十字架四 δ），在南半球天空中比較容易找到。1990年葡萄牙發行的100埃斯庫多紀念幣，說明了如何利用天文導航在海上航行的。

海船，太陽，月亮，羅盤，南十字星座

7顆星星組成的小熊星座，北極星指向北方
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