Co to jest kompas? Gdzie i kiedy pojawił się pierwszy kompas? Kompas we współczesnym świecie: rzecz niezbędna czy przestarzała.

Według danych historycznych wynalezienie kompasu miało miejsce za panowania chińskiej dynastii Song i wiązało się z koniecznością poruszania się po pustyni. W III wieku p.n.e. Chiński filozof Hen Fei-tzu tak opisał konstrukcję kompasu swojej epoki: była to kulista, starannie wypolerowana w wypukłej części łyżka do nalewania, składająca się z magnetytu z cienką rączką.

Montowano go na starannie wypolerowanej płycie miedzianej lub drewnianej swoją wypukłą częścią tak, aby rączka nie dotykała płyty, ale znajdowała się swobodnie nad nią. W takim przypadku łyżka powinna swobodnie obracać się wokół osi swojej podstawy.

Na płycie naniesiono oznaczenia kierunków kardynalnych reprezentujących znaki zodiaku. Łyżkę obracano poprzez naciśnięcie rączki trzonka. Kiedy łyżka się zatrzyma, rączka, która działa jak igła magnetyczna, skierowana jest dokładnie na południe.

Taka była struktura najstarszego urządzenia, które pełniło funkcje kompasu. W XI wieku w Chinach pojawiła się pływająca igła kompasu wykonana ze sztucznego magnesu. Zwykle sporządzano go w kształcie ryby, którą zanurzano w naczyniu z wodą. Pływała swobodnie w wodzie, z głową skierowaną na południe. Chińczycy byli wyposażeni w pływające kompasy. Zainstalowano je na dziobie i rufie, aby umożliwić kapitanom wygodne poruszanie się w trakcie rejsu przy każdej pogodzie.

Kompas ten dotarł do Arabów w XII wieku, a na początku XIII wieku - do Europejczyków. Włoscy żeglarze jako pierwsi przyjęli „pływającą igłę” od Arabów, później – Hiszpanów, Portugalczyków i Francuzów, a jeszcze później – Niemców i Brytyjczyków. Początkowo kompasem była namagnesowana igła i kawałek drewna unoszący się w naczyniu z wodą. Wkrótce naczynie zaczęto zakrywać, aby chronić mechanizm przed działaniem wiatru. W połowie XVI wieku igłę magnetyczną zaczęto umieszczać na czubku pośrodku koła.

Kompas zyskał znacznie ulepszony wygląd na początku XIV wieku za sprawą Włocha Flavio Gioia. Umieścił igłę magnetyczną na pionowym szpilce i igłę przymocowana do jasnego koła - karta podzielona po obwodzie na 16 punktów. W XVI wieku kartę i pudełko ze strzałką umieszczono w przegubie Cardana, aby uniknąć wpływu przechyłu statku na wskazania kompasu.

Wynalezienie kompasu prawdopodobnie nastąpiło w czasach dynastii Qin (221-206 ne) przez chińskich wróżbitów, którzy wykorzystali niesamowitą zdolność metalizowanego przedmiotu do skierowania się na północ.

Chiński wynalazek

Prawie niemożliwe jest określenie dokładnego miejsca wynalezienia kompasu, ponieważ było to zbyt dawno temu i historia tego faktu do nas nie dotarła. Niemniej jednak wielu uważa, że ​​wynalazek powstał w Chinach. Podobne urządzenie służyło do orientacji we wszystkich obszarach, w tym na pustyniach Chin.

Istnieje tylko jedna starożytna wzmianka o wynalezieniu kompasu, kiedy to starożytny chiński ideolog Hen Fei-tzu opisał przedmiot bardzo podobny do urządzenia ułatwiającego orientację w terenie, jakie znamy dzisiaj. Później, w I wieku n.e., powstała także w Chinach wzmianka o urządzeniu z pływającą strzałą. Mówi, że strzała miała kształt ryby i została wykonana ze specjalnego materiału podobnego do magnesu. Strzała musiała zostać opuszczona do wody, a już wskazywała określony kierunek.

Wynalazek kompasu rozwinął się w VIII wieku naszej ery, kiedy w urządzeniach nawigacyjnych na statkach zaczęto stosować namagnesowaną igłę.

Pierwszą osobą, która wykorzystała wynalazek do nawigacji, był Zheng He (1371-1435) z Yunnan, który w latach 1405-1433 odbył siedem rejsów oceanicznych.

Już w XII wieku chińscy wędrowcy dzielili się wiedzą o tym niesamowitym urządzeniu z Arabami. Następnie zaprezentowali go włoskim żeglarzom w Europie. Już z Włoch urządzenie stopniowo zaczęło wędrować po całej Europie, zaczynając od Europy Środkowej, gdzie krajem jest obecnie Chorwacja. W XIV wieku igłę wykonaną z materiału magnetycznego umieszczano w środku rolki papieru.

Urządzenie, poprzednik dzisiejszego, zaczęło pojawiać się dopiero w XV wieku, kiedy Maltańczyk Flavio Gioia umieścił namagnesowaną igłę na szpilce w kształcie igły. Ponadto podzielił panel kompasu na 16 części, jednak sto lat później podzielono go na 32 części. Od czasu wynalezienia kompasu nie zmienił się on w żaden sposób od wewnątrz, a jedynie na zewnątrz, ponieważ zmieniają się pokolenia, co oznacza, że ​​wszystko musi się zmienić.

Aplikacja urządzenia

Teraz kompas służy do wyznaczania kierunków w lotnictwie, turystyce, polowaniu, podróżach i po prostu podczas przemieszczania się z miejsca na miejsce. Urządzenia elektroniczne są produkowane komercyjnie, ale z obserwacyjnego punktu widzenia nadal opierają się na czujniku składowej poziomej ziemskiego pola magnetycznego.

Najstarszym urządzeniem ułatwiającym poruszanie się w terenie jest kompas. Jej strzałki wskazują bieguny magnetyczne Ziemi. Każde dziecko w wieku szkolnym zna to proste urządzenie. Co zaskakujące, wynaleziono go na długo przed naszą erą.

Historia kompasu

Przypuszczalnie historia kompasu rozpoczyna się w III wieku p.n.e. Starożytni Chińczycy jako pierwsi zdali sobie sprawę z niesamowitej właściwości magnetytu polegającej na pokazywaniu biegunów Ziemi.

Aby poruszać się po pustyni, wynaleźli urządzenie, które w niewielkim stopniu przypominało nowoczesny kompas, ale zasada działania była taka sama. Starożytny kompas przypominał łyżkę leżącą na wypolerowanym talerzu. Rękojeść tej magnetytowej łyżki obracała się swobodnie, a po zatrzymaniu wskazywała południe.

Znacznie później, w XI wieku naszej ery, Chińczycy wymyślili kompas z pływającą igłą w kształcie ryby. Arabom bardzo spodobało się to urządzenie i zaczęli go używać do znajdowania właściwego kierunku podczas długich podróży morskich.

W XIII wieku Europejczycy zaczęli używać podobnego urządzenia. A w XIV wieku. Kompas zyskał wygląd podobny do współczesnego. Igłę magnetyczną mocowano za pomocą szpilki na dnie naczynia lub na podstawie papierowej.

Włoch Flavio Joyo ulepszył urządzenie, wyposażając je w okrągłą kartę z 16 rombami (po 4 w każdym kierunku kardynalnym). Jeszcze później okrąg został podzielony na 32 części. Do XVIII wieku Kompas był już skomplikowanym urządzeniem, które pokazywało nie tylko kierunek ruchu, ale także czas.

Co teraz

Obecnie istnieje wiele rodzajów kompasów:

• elektromagnetyczny,
• elektroniczny,
• kompas żyroskopowy.

Są bardziej zaawansowane i są używane na statkach i samolotach. Jednak stary, dobry kompas magnetyczny nadal żyje, będąc najwygodniejszym i niezawodnym urządzeniem dla geologów, wspinaczy i zwykłych miłośników podróży.

Historia powstania pierwszego kompasu magnetycznego sięga wieków wstecz i pod wieloma względami nadal pozostaje tajemnicą. Docierają do nas przeważnie jedynie fragmenty tych historii, z którymi można wiązać pojawienie się pierwszego kompasu magnetycznego. Grecja, Chiny i Indie roszczą sobie prawo do tytułu kraju, w którym pojawił się pierwszy kompas, ale nawet tutaj nie wszystko jest takie jasne.

Proponuję wspólnie rozważyć informacje, które do nas dotarły dzięki skrupulatnej pracy historyków, na podstawie których będzie można zorientować się, gdzie i kiedy pojawił się jeden z pierwszych instrumentów nawigacyjnych, który do dzień ten cieszy się dużą popularnością i jest obchodzony zarówno przez żeglarzy, jak i miłośników podróży.

Jeden z „modeli” starożytnych kompasów, który do dziś działa całkiem nieźle.

Ponieważ wynalezienie kompasu magnetycznego jest ściśle związane z odkryciem i badaniem magnetyzmu, w naszej dalszej historii będziemy jednocześnie rozważać to zjawisko.

Pierwszy chiński kompas

Według niektórych badaczy zjawisko magnetyzmu po raz pierwszy odkryli starożytni Grecy. Istnieje jednak inny punkt widzenia, który przyznaje autorstwo odkrycia Chińczykom.

Naukowcy preferujący „chińskie odkrycie” odwołują się do kroniki powstałej w trzecim tysiącleciu p.n.e., choć przyjmuje się, że sama magnetyczna ruda żelaza (inaczej magnetyt) została odkryta przez Chińczyków tysiąc lat wcześniej.

W kronikach cytowanych przez naukowców przyjmuje się, że chiński cesarz Huang Di podczas swojej bitwy używał kompasu do nawigacji. Jednak według innej wersji zamiast kompasu w jego wozach zastosowano urządzenie w postaci rydwanu, na którym miniaturowa figurka mężczyzny wskazywała kierunek na południe.

Rekonstrukcję takiego rydwanu pokazano na zdjęciu poniżej:

Rydwan ten był montowany na pojeździe i połączony z jego kołami w taki sposób, że dzięki ugruntowanemu mechanizmowi przekładniowemu, gdy wózek się obracał, rydwan zaczynał obracać się w przeciwnym kierunku. Zatem miniaturowa figurka mężczyzny na rydwanie zawsze niezmiennie wskazuje na południe, niezależnie od skrętu pojazdu. Ogólnie rzecz biorąc, liczba ta pokazałaby się w dowolnym innym kierunku: wszystko zależało od tego, dokąd została początkowo skierowana. Sam rydwan nie był w stanie nawigować do punktów kardynalnych, tak jak robi to igła kompasu magnetycznego.

Co ciekawe, jeden z pierwszych chińskich kompasów, jakim była łyżka wykonana z materiału magnetycznego i obracająca się na gładkiej desce, nie była używana zgodnie z jej przeznaczeniem, ale w magicznych rytuałach do przepowiedni. To użycie magnesu miało miejsce już w III tysiącleciu p.n.e., choć według innej wersji właściwości magnetyczne ferromagnesu wykorzystywano w starożytnych Chinach już w IV tysiącleciu p.n.e. w rytuałach Feng Shui, tłumacząc magnetyzm jako przejaw sił wyższych.

Pod koniec drugiego tysiąclecia p.n.e. chińscy żeglarze już w pełni używali kompasów magnetycznych zgodnie z ich przeznaczeniem – do poruszania się po morzu.

Pierwszy kompas w Indiach

Niezależnie od Chin, magnetyzm odkryto także w Indiach. Do odkrycia tego doszło dzięki górze położonej w pobliżu rzeki Indus. Miejscowi mieszkańcy zauważyli, że góra ta była w stanie przyciągać żelazo.

Właściwości magnetyczne skały znalazły zastosowanie w medycynie indyjskiej. I tak Sushruta, indyjski lekarz, używał magnesu do zabiegów chirurgicznych.

Podobnie jak w Chinach, marynarze w Indiach nauczyli się używać magnesu. Ich kompas wyglądał jak domowa ryba, której głowa została wykonana z materiału o właściwościach magnetycznych.

W ten sposób indyjska ryba i chińska łyżka stały się przodkami współczesnego kompasu.

Kompas i starożytna Grecja

Starożytna Grecja, podobnie jak dwa poprzednie kraje, nie pozostawała w tyle na polu nauki. Grecy niezależnie od innych naukowców samodzielnie odkryli i zbadali zjawisko magnetyzmu, po czym stworzyli swój pierwszy kompas.

W VII–VI wieku p.n.e. starożytni Grecy, a mianowicie Tales z Miletu, odkryli, że znany od kilku wieków magnetyt ma zdolność przyciągania żelaza.

Zjawisko to tłumaczono na różne sposoby: niektórzy wierzyli, że magnetyt ma duszę, którą przyciąga żelazo, inni, że żelazo ma wilgoć, która z kolei jest pochłaniana przez magnes. Ale, jak rozumiemy, takie wyjaśnienia były nadal bardzo dalekie od prawdy.

Później Sokrates odkrył zjawisko namagnesowania żelaza przyciąganego przez magnes. A jakiś czas później odkryto, że magnesy mogą nie tylko przyciągać, ale także odpychać.

To dzięki odkryciu Sokratesa dziś działają nie tylko kompasy, ale także ogromna liczba innych instrumentów.

W ten sposób stopniowo ujawniały się wszystkie aspekty magnetyzmu, co później umożliwiło ujawnienie jego natury. Ale na tym etapie było zbyt wcześnie, aby mówić o czymś w rodzaju kompasu.

Dalsza historia

W średniowieczu nie odkryto nic szczególnie nowego w zakresie odkrywania nowych właściwości magnetyzmu i pracy z magnesami. Pojawiły się dopiero nowe wyjaśnienia tego zjawiska, związane głównie z tymi samymi siłami nadprzyrodzonymi. Na przykład mnisi wyjaśniali przejawy magnetyzmu w oparciu o doktrynę teologiczną.

Jeśli mówimy o Europie, pierwsza wzmianka o kompasie znajduje się w dziełach Aleksandra Neckama i pochodzi z 1187 roku. Chociaż być może użycie kompasu tutaj i na Morzu Śródziemnym rozpoczęło się znacznie wcześniej - już w drugim tysiącleciu pne, o czym świadczą pośrednie wskazania starożytnych historyków. Zakłada się, że nie zachowała się żadna wzmianka o kompasie, ponieważ kompas po prostu nie miał własnej nazwy, która pasowałaby do dokumentu historycznego.

Trzy wieki później podczas swoich podróży słynny żeglarz Krzysztof Kolumb zauważył, że podczas podróży morskiej igła magnetyczna odchyla się z kierunku północ-południe. W ten sposób odkryto deklinację magnetyczną, której wartości są nadal używane przez żeglarzy i są wskazane na niektórych mapach.

Zgodnie z sugestią Łomonosowa utworzono obserwatoria w celu systematycznego badania ziemskiego pola magnetycznego i jego zmian. Nie stało się to jednak za życia wielkiego rosyjskiego naukowca, ale, jak mówią, „lepiej późno niż wcale”.

Później Kartezjusz i wielu innych naukowców opracowali szczegółową naukową teorię magnetyzmu, a także odkryli właściwości magnetyczne innych materiałów, które nie były ferromagnetykami - materiałami para- i diamagnetycznymi.

Jakiś czas później odkryto punkty biegunów magnetycznych Ziemi, w których igła magnetyczna ma nachylenie 90°, czyli jest usytuowana prostopadle do płaszczyzny poziomej.

Kompas będzie wskazywał bieguny tylko wtedy, gdy będzie ustawiony pionowo.

Równolegle z badaniem magnesów i charakterystyką manifestacji ich pola magnetycznego w różnych warunkach udoskonalono konstrukcję kompasów magnetycznych. Ponadto wynaleziono inne typy kompasów, które działały na zasadach niezwiązanych z magnetyzmem. Rozmawialiśmy o nich w

Nowoczesne modele kompasów magnetycznych bardzo różnią się od swoich poprzedników. Są bardziej kompaktowe, lżejsze, pozwalają na szybszą pracę i dają dokładniejsze wyniki pomiarów. Ponadto takie modele często wyposażone są w elementy pomocnicze, które rozszerzają możliwości urządzenia podczas pracy z mapą oraz w terenie.

Nie zapominajmy o kompasach, których działanie nie opiera się na właściwościach magnetycznych igły. Obecnie znanych jest wiele takich kompasów, co pozwala użytkownikowi wybrać najwygodniejszą opcję dla warunków pracy.

Jak widzimy, historia w tej chwili nie może dać jasnej i jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, gdzie pojawił się pierwszy kompas na świecie i kto go wynalazł. Miejmy nadzieję, że już wkrótce historykom uda się rozetrzeć zasłonę starożytności skrywającą fakty i zyskają więcej danych, które pozwolą ustalić kraj odkrywców. A my możemy tylko czekać, uczyć się i wykorzystywać wiedzę, która pochodzi z przeszłości i jest w pełni wykorzystywana przez ludzkość na obecnym etapie rozwoju.

Stworzenie kompasu i jego powszechne wdrożenie dało impuls nie tylko do odkryć geograficznych, ale także pozwoliło lepiej zrozumieć związek między polami elektrycznymi i magnetycznymi. Po zaczęciu używania kompasu zaczęły pojawiać się nowe gałęzie wiedzy naukowej.

Kompas z igłą magnetyczną odsłonił ludzkości nie tylko kulę ziemską, ale także świat fizyczny w całej jego różnorodności.

Prymat w odkryciu właściwości kompasu kwestionuje kilku: Hindusi, Arabowie i Chińczycy, Włosi i Brytyjczycy. Dziś bardzo trudno jest wiarygodnie określić, kto jest autorem wynalezienia kompasu. Wiele wniosków wyciąga się wyłącznie na podstawie założeń historyków, archeologów i fizyków. Niestety, wiele świadectw i dokumentów mogących rzucić światło na tę kwestię nie zachowało się lub zachowało się do dziś w zniekształconej formie.

Gdzie po raz pierwszy pojawił się kompas?

Jedna z najpopularniejszych wersji mówi, że kompas został wprowadzony do Chin około lat temu („Od astrolabium do systemów nawigacyjnych”, V. Koryakin, A. Khrebtov, 1994). Kawałki rudy, które miały cudowną właściwość przyciągania małych metalowych przedmiotów, Chińczycy nazywali „kamieniem miłości” lub „kamieniem miłości matki”. Mieszkańcy Chin jako pierwsi zwrócili uwagę na właściwości magicznego kamienia. Gdyby uformowano go w podłużny przedmiot i zawieszono na nitce, zajmowałby określone położenie, kierując jeden koniec na południe, a drugi na północ.

Zaskakujące było to, że „strzałka”, odchylona od swojego położenia, po oscylacjach, ponownie zajęła swoje pierwotne położenie. Chińskie kroniki zawierają wzmianki o tym, że podróżnicy korzystali z właściwości kamienia magnetycznego, aby określić właściwą pozycję podczas poruszania się przez pustynie, gdy na niebie nie było widać światła dziennego i gwiazd.

Kiedy karawany przemieszczały się przez pustynię Gobi, używano pierwszego chińskiego kompasu.

Znacznie później magnes zaczęto wykorzystywać do nawigacji. Według źródeł chińskich około V-IV wieku p.n.e. zaczęto używać żeglarzy metalowej igły pocieranej kamieniem magnetycznym i zawieszanej na jedwabnej nici. Zaskakujące jest, że w tym czasie kompas nie dotarł do Indii i Europy, ponieważ w tym czasie nawiązano już komunikację między Chinami a tymi regionami. Ale Grecy z tamtych czasów nie wspominają.

Uważa się, że kompas przybył do Europy nie wcześniej niż w III wieku p.n.e. za sprawą arabskich żeglarzy pływających po wodach Morza Śródziemnego. Ale niektórzy badacze nie wykluczają, że to przydatne urządzenie zostało wynalezione na nowo, którzy niezależnie odkryli efekt wytwarzany przez urządzenie magnetyczne zawieszone na cienkiej nitce.

Kompas to zaskakująco starożytny wynalazek, pomimo względnej złożoności jego konstrukcji. Prawdopodobnie mechanizm ten powstał po raz pierwszy w starożytnych Chinach w III wieku p.n.e. Później został zapożyczony przez Arabów, dzięki którym urządzenie to trafiło do Europy.

Historia kompasu w starożytnych Chinach

W III wieku p.n.e. w chińskim traktacie filozof Hen Fei-tzu opisał urządzenie Sonnana, które „włada południem”. Była to mała łyżeczka z dość masywną wypukłą częścią, wypolerowaną na połysk i cienka, mała. Łyżkę umieszczono na miedzianej płytce, również dobrze wypolerowanej, tak aby nie było tarcia. Uchwyt nie powinien dotykać talerza, gdyż wisiałby w powietrzu. Na tabliczce naniesiono znaki kierunków kardynalnych, które w starożytnych Chinach kojarzono ze znakami. Wypukła część łyżki łatwo obraca się na talerzu, jeśli lekko ją popchniesz. I w tym przypadku łodyga zawsze wskazywała południe.

Naukowcy uważają, że kształt strzałki magnesu – łyżki – nie został wybrany przypadkowo, symbolizował on Wielki Wóz, czyli „Niebiańskie Wiadro”, jak starożytni Chińczycy nazywali tę konstelację. Urządzenie to nie sprawdziło się zbyt dobrze, gdyż niemożliwe było wypolerowanie talerza i łyżki do stanu idealnego, a tarcie powodowało błędy. Ponadto był trudny w produkcji, ponieważ magnetyt jest trudny w obróbce i jest materiałem bardzo delikatnym.

W XI wieku w Chinach stworzono kilka wersji kompasu: pływającą w postaci żelaznej ryby z wodą, namagnesowaną igłą i inne.

Dalsza historia kompasu

W XII wieku chiński pływający kompas został pożyczony przez Arabów, choć niektórzy badacze skłonni są wierzyć, że autorami tego wynalazku byli Arabowie. W XIII wieku kompas przybył do Europy: najpierw do Włoch, po czym pojawił się wśród Hiszpanów, Portugalczyków i Francuzów – narodów, które wyróżniały się zaawansowaną nawigacją. Ten średniowieczny kompas wyglądał jak igła magnetyczna przymocowana do wtyczki i zanurzona w wodzie.

W XIV wieku włoski wynalazca Gioia stworzył dokładniejszą konstrukcję kompasu: igłę umieszczono na szpilce w pozycji pionowej i przymocowano do niej szpulę z szesnastoma punktami. W XVII wieku wzrosła liczba punktów odniesienia i aby zapobiec wpływowi przechyłu statku na dokładność kompasu, zainstalowano przegub Cardana.

Kompas okazał się jedynym urządzeniem nawigacyjnym, które umożliwiało europejskim żeglarzom poruszanie się po otwartym morzu i odbywanie długich podróży. To był impuls do wielkich odkryć geograficznych. Urządzenie to odegrało także rolę w rozwoju idei pola magnetycznego i jego związku z polem elektrycznym, co doprowadziło do powstania współczesnej fizyki.

Później pojawiły się nowe typy kompasów - elektromagnetyczny, żyrokompas, elektroniczny.

Wideo na ten temat