郑和下西洋是发生在明代永乐年间的伟大历史事件。自公元1405年(永乐三年)起，郑和历时28年先后七次下西洋，将先进的中华物质文化、精神文化、政教文化等远播海外，这次远航堪称中国海上“丝绸之路”最壮丽的诗篇，也是人类航海史上第一座高峰。
让我们一起看看在没有卫星定位，没有任何预报的情况下，郑和是如何完成这项壮举的吧！
郑和下西洋，他是如何找到“西”的呢？|科学小馆儿
如今，在“北斗”的指引下，我们可以在茫茫大海里准确找到方向，而古人虽然没有“北斗”这样的高科技，但也有自己的“导航系统”。
我国古代航行技术中有一种方法，叫作“过洋牵星”，用现代的术语来解释，就是“天文导航”。这种过洋牵星在当时可算得是一种先进的航海导航技术了。
“牵星术”是指用牵星板测量所在地的星辰高度，然后计算出该处的地理纬度，以此测定船只的具体航向。牵星术的主要工具是牵星板。
牵星板是用硬木做成的小正方形板，有十二块。最大的一块边长24厘米，最小的一块边长2厘米，每块边长递减2厘米，分别叫十二指，十一指……一指。木板的中心穿一根小绳子，这绳子的长度是从人眼到手执木板伸直的距离，大约为72厘米。使用时，一手拿木板，另一只手拉直绳子，使木板的上边缘对准星体，下边缘对准海平线，这样便能量出星体离海平面的高度。
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牵星板新华社客户端
其中“指”是古代观测星体高度的单位，一指约合1°34′到1°38′。指之下的单位叫作“角”，一个角等于四分之一指。
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这种航海技术是郑和船队在继承中国古代天体测量方面所取得的成就的基础上，创造性地应用于航海，从而形成了一种自成体系的先进航海技术，使中国当时天文航海技术达到了相当高的水平。
了解完了天上的，
咱们再来看看地上的，
海洋气象是复杂多变的，
一旦遇到阴云蔽天或大雾迷漫的时候，
看不见日月星辰，
就无法使用天文航海术进行导航，
在这种情况下，
就必须依靠地文航海术。
郑和下西洋的地文航海技术是以海洋科学知识和航海图为依据，运用了航海罗盘、计程仪、测深仪等航海仪器，按照海图、针线簿记载来保证船舶的航行路线。我国古代在低温航海科技方面有着很多发明创作，郑和舰队在航海实践中继承了这些成就，集其大成，形成了一整套具有独创性的地文航海技术。
郑和下西洋时，指南针在航海中的应用，已大大超出指示南北方向的范围，而主要用于测定针路，所谓针路是指航海时利用罗盘指向等方法所确定的行船路线，而航海罗盘就是由指南针和刻度盘组成的。海船上使用指南针的记载，始见于1119年朱彧（yù）所著的《萍洲可谈》，“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针”。
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清代航海罗盘新华社客户端
最早的航海罗盘叫“指南鱼”，是把剪成鱼状的薄片铁叶磁化之后，塞入木制鱼中，使南极在鱼首，北极在鱼尾。把它置于装有水的碗中，并在没有风的地方平放，鱼在水中泛浮，鱼头所指的方向就是南极。还有一种相似的罗盘被称为“指南龟”，它们都是利用地磁感应制成的。
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新华社客户端
司南作为指南针的前身，早在战国就已经出现了，据近代考古学家猜测，它是用天然磁铁矿石琢成一个勺形的东西，放在一个光滑的盘上，盘上刻着方位，利用磁铁指南的作用，即可辨别方向。
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除了天上地下的“GPS”，
古人就连中间的“风”都没有放过，
我国对季风的认识很早，
利用风帆为动力航海，
也早已在四千年前的夏代就开始了。
郑和下西洋，他是如何找到“西”的呢？|科学小馆儿
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有了这些技术层面的支撑，
要想成功七下西洋，
还有一个必不可少的条件——船！
我国是世界上造船历史最悠久的国家之一，传统木帆船的造型十分丰富，从船首形状来分，大体可以分为尖首和方首两大类；从船底式样来分，可分为尖底和平底两大类。在历史的演变中，福船成为最著名的尖首、尖底船型代表。
福船是福建、浙江一带沿海尖底型海船的通称，底部结构呈尖形，前部为小方头，尾部宽大而方正。福船以其“水密隔舱”的技术，成为中国最具远洋能力的商船和古代海上丝绸之路的重要见证。而郑和下西洋所乘的便是这种福船。
郑和下西洋，他是如何找到“西”的呢？|科学小馆儿
中国科学技术馆主展厅一层“华夏之光”展厅就有郑和下西洋的线路图以及明代福船展示，在“中国航海日”来中科馆感受一波海上航行的刺激吧！
