在航海中，除了六分仪 (http://www.weibo.com/p/1001603821187858878948)，星盘也是一个非常重要的导航工具。它的用途非常广泛，不仅可以用它来测量（和预测）天体的位置，在海上定位，而且西方的占卜士们还拿它来算命。

星盘的原理相当于把地心说的球面模型映射到一个平面上，如下图所示。星盘上有很多套在一起的圆，有点像地心说里的在大圆上套上小圆的概念。还有很多曲线描绘的是从地球上看到的一些天体运动的轨迹。我们知道，从地球上看到的天体的位置（假设为S），和地球上的位置（假设为E）以及时间（假设为T）有关，S、E和T这三个变量已知两个就能求出第三个，这就是星盘的原理。在作用使用星盘时，在某一时间根据所在位置转动星盘上相应的圆并对照一些曲线，就能预测天体的位置，或者反过来，根据天体的位置转动相应的圆，就能大致对找出地球上的位置。当然，知道这两个位置，对照星盘也能找到时间。因此我们也可以把星盘看作是一个特殊的计算尺，它相当于用地心说的模型把计算天体位置的公式都实现在这个圆盘上。

图 3.18.1 星盘

星盘最早出现在公元前2世纪的古希腊，发明者不详，但是历史学家相信它是著名的天文学家喜帕恰斯发明的（关于他的故事，请看《文明之光》）。这种推测顺理成章，因为他是提出地心说雏形的人，他的工作是托勒密地心说的基础。不过在喜帕恰斯的年代，地心说还没有完善，当然星盘也做不完美。星盘在古希腊甚至欧洲之后很多世纪并没有广泛使用，罗马帝国灭亡后，欧洲已经看不到它了，只有拜占庭帝国还有。阿拉伯人在和拜占庭接触时间到了这个东西，同时，他们又将古希腊的科学著作翻译成了阿拉伯文，因此实际上他们而不是古希腊和罗马的后人，得到了古希腊科学的真传。

星盘在阿拉伯人手里得到了改进，甚至可以说是再发明(阿拉伯数学家Muhammad al-Fazari在八世纪)。古希腊的星盘有天体的位置，但是没有角度的刻度，这样无法进行准确地测量。阿拉伯人在星盘上加入了角度的刻度。可以讲古希腊人发明的是一种定性的工具，而阿拉伯人发明的是定量的工具。阿拉伯人能够做到这一点的原因有两个，一个是他们完全掌握了托勒密定量的地心说，第二是他们有使用星盘的需求，需要准确测量麦加的方位进行朝拜。

到了10世纪，波斯的数学家Al-Nayrizi发明了球状的星盘。这比平面的星盘来的更准确，但是不如前者方便携带。到那个时期，星盘在阿拉伯已经普遍使用了，用途包括观察天体、测量时间、测量位置和航海，当然还有一个大用途就是算命。

图 3.18.2 球形星盘

到了13世纪，阿拉伯人发明了带有齿轮，用摇柄转动的星盘，这样比直接用手掰要准确。在14世纪时，星盘和相关的知识又被传回到了欧洲。同时，它也往东传到了印度。

靠着星盘和其他的航海工具，以及大量的航海世纪，阿拉伯人在很长的时间里都是全世界最善于航海的族群。