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

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

Na starannie wypolerowanej blaszce miedzianej lub drewnianej montowano ją wypukłą częścią tak, aby rękojeść nie dotykała płytki, lecz swobodnie znajdowała się nad nią. W takim przypadku łyżka powinna swobodnie obracać się wokół osi swojej podstawy.

Na tabliczce naniesiono oznaczenia kierunków świata, reprezentujących znaki zodiaku. Łyżkę wprawiano w ruch obrotowy, popychając łodygę nogi. Kiedy łyżka się zatrzymuje, uchwyt, który działa jak igła magnetyczna, wskazuje dokładnie na południe.

Takie było urządzenie najstarszego urządzenia pełniącego funkcje kompasu. W XI wieku w Chinach pojawiła się pływająca igła kompasu wykonana ze sztucznego magnesu. Zwykle wykonywano go w formie ryby, którą opuszczano do naczynia z wodą. W wodzie pływała swobodnie, kierując głowę na południe. Chińczycy otrzymali pływające kompasy. Zostały zainstalowane na dziobie i rufie, aby kapitanowie mogli wygodnie poruszać się po podróży przy każdej pogodzie.

Kompas ten dotarł do Arabów w XII wieku, a na początku XIII wieku - do Europejczyków. Pierwszą „pływającą igłę” od Arabów przyjęli marynarze włoscy, później Hiszpanie, Portugalczycy i Francuzi, a jeszcze później Niemcy i Brytyjczycy. Początkowo kompas był namagnesowaną igłą i kawałkiem drewna unoszącym się w naczyniu z wodą. Wkrótce zaczęto zakrywać statek, aby chronić mechanizm przed działaniem wiatru. W połowie XVI wieku na czubku pośrodku koła zaczęto umieszczać igłę magnetyczną.

Znacznie ulepszony wygląd kompasu uzyskał na początku XIV wieku dzięki Włochowi Flavio Joya. Nałożył igłę magnetyczną na pionową spinkę do włosów i strzałę przymocowany do jasnego koła - karta, podzielona na obwodzie na 16 punktów. A w XVI wieku w gimbalach umieszczono kartę i pudełko ze strzałą, aby uniknąć wpływu kołysania statku na odczyty kompasu.

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

Chiński wynalazek

Niemal niemożliwe jest dokładne określenie, gdzie wynaleziono kompas, ponieważ było to zbyt dawno temu, a opowieść o tym fakcie do nas nie dotarła. Niemniej jednak wielu uważa, że ​​wynalazek powstał w Chinach. Podobieństwo urządzenia pomogło w orientacji we wszystkich obszarach, w tym na pustyniach Chin.

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

Wynalazek kompasu został rozwinięty w VIII wieku naszej ery, kiedy to w urządzeniach nawigacyjnych na statkach zaczęto stosować namagnesowaną igłę.

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

Już w XII wieku chińscy wędrowcy dzielili się z Arabami wiedzą o tym niesamowitym urządzeniu. Po czym przekazali go Europie żeglarzom włoskim. Już z Włoch urządzenie zaczęło stopniowo wędrować po całej Europie, zaczynając od Europy Środkowej, której krajem jest obecnie Chorwacja. W XIV wieku na środku szpuli papieru umieszczano strzałę wykonaną z materiału magnetycznego.

I dopiero w XV wieku zaczęło się pojawiać urządzenie, poprzednik dzisiejszego, kiedy Maltańczyk Flavio Gioia umieścił namagnesowaną strzałę na spince do włosów w kształcie igły. Ponadto podzielił tablicę kompasu na 16 części, jednak sto lat później była ona już podzielona na 32 części. Od czasu wynalezienia kompasu w ogóle nie zmienił się on wewnątrz, a jedynie został zmodyfikowany na zewnątrz, ponieważ zmienia się pokolenie, co oznacza, że ​​rzeczy muszą się zmieniać.

Aplikacja urządzenia

Teraz kompas służy do określania kierunku w lotnictwie, turystyce, polowaniach, podróżach i po prostu podczas przemieszczania się z jednego miejsca do drugiego. Przemysłowo produkowane urządzenia elektroniczne, ale w swej istocie czujnik poziomej składowej ziemskiego pola magnetycznego jest nadal używany z punktu widzenia obserwacji.

Najstarszym urządzeniem ułatwiającym orientację w terenie jest kompas. Jego strzałki wskazują bieguny magnetyczne Ziemi. Każdy uczeń zna to proste urządzenie. Co zaskakujące, został wynaleziony na długo przed naszą erą.

Historia kompasu

Przypuszczalnie historia kompasu zaczyna się od III wieku pne. Starożytni Chińczycy jako pierwsi zgadli o niesamowitej właściwości magnetytu, aby pokazać bieguny Ziemi.

Aby poruszać się po pustyni, wynaleźli urządzenie, które niewiele przypomina współczesny kompas, ale jego zasada działania była taka sama. Starożytny kompas wyglądał jak łyżka leżąca na wypolerowanym talerzu. Rączka tej magnetytowej łyżki obracała się swobodnie i zatrzymując się, wskazywała południe.

Znacznie później, w XI wieku naszej ery, Chińczycy wynaleźli kompas z pływającą strzałą w kształcie ryby. Arabowie bardzo polubili to urządzenie i zaczęli go używać do znajdowania właściwego kierunku w dalekich podróżach morskich.

W XIIIw. Europejczycy zaczęli używać podobnego urządzenia. A w XIVw. kompas nabrał wyglądu podobnego do współczesnego. Igłę magnetyczną mocowano szpilką na dnie naczynia lub na papierowym podłożu.

Włoch Flavio Joio udoskonalił urządzenie, wyposażając je w okrągłą kartę z 16 rombami (po 4 na każdy główny kierunek). Jeszcze później krąg podzielono na 32 części. Do XVIII wieku kompas był już złożonym urządzeniem, które pokazywało nie tylko kierunek ruchu, ale także czas.

Co teraz

Obecnie istnieje wiele odmian kompasu:

• elektromagnetyczny,
• elektroniczny,
• kompas żyroskopowy.

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

Historia powstania pierwszego kompasu magnetycznego sięga wieków wstecz i pod wieloma względami nadal pozostaje tajemnicą. W zasadzie docierają do nas tylko fragmenty tych opowieści, z którymi można by wiązać pojawienie się pierwszego kompasu magnetycznego. Tytuł kraju, w którym pojawił się pierwszy kompas, twierdzą Grecja, Chiny i Indie, ale nawet tutaj wszystko nie jest takie proste.

Proponuję wspólnie rozważyć informacje, które dotarły do ​​nas dzięki skrupulatnej pracy historyków, na podstawie których będzie można zorientować się, gdzie i kiedy pojawił się jeden z pierwszych instrumentów nawigacyjnych, który do ten dzień jest bardzo popularny i wykorzystywany zarówno przez żeglarzy, jak i miłośników suchego podróżowania.

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

Ponieważ wynalezienie kompasu magnetycznego jest ściśle związane z odkryciem i badaniem magnetyzmu, nasza dalsza historia również rozważy to zjawisko równolegle.

Pierwszy chiński kompas

Według niektórych badaczy zjawisko magnetyzmu jako pierwsi odkryli starożytni Grecy. Istnieje jednak inny punkt widzenia, podający autorstwo odkrycia Chińczykom.

Naukowcy preferujący „chińskie odkrycie” powołują się na kronikę sporządzoną w trzecim tysiącleciu pne, choć przyjmuje się, że sama magnetyczna ruda żelaza (inaczej magnetyt) została odkryta przez Chińczyków tysiąc lat wcześniej.

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

Rekonstrukcję takiego rydwanu pokazano na poniższym zdjęciu:

Rydwan ten był osadzony na pojeździe i połączony z jego kołami w taki sposób, że dzięki wyregulowanemu mechanizmowi przekładni, gdy wóz się obracał, rydwan zaczynał obracać się w przeciwnym kierunku. Tym samym miniaturowa figurka mężczyzny na rydwanie zawsze niezmiennie skierowana jest na południe, niezależnie od kierunku transportu. Ogólnie rzecz biorąc, ta figurka pokazywałaby się oczywiście w dowolnym innym kierunku: wszystko zależało od tego, gdzie była 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 przepowiadania. Takie użycie magnesu miało miejsce w trzecim tysiącleciu pne, chociaż według innej wersji właściwości magnetyczne ferromagnesu były wykorzystywane w starożytnych Chinach już w czwartym tysiącleciu pne w rytuałach feng shui, tłumacząc magnetyzm jako przejaw sił wyższych .

Już pod koniec drugiego tysiąclecia pne chińscy żeglarze w pełni wykorzystywali kompasy magnetyczne zgodnie z ich przeznaczeniem - do orientacji na otwartym morzu.

Pierwszy kompas w Indiach

Niezależnie od Chin magnetyzm odkryto także w Indiach. Odkrycie to było spowodowane górą położoną w pobliżu rzeki Indus. Lokalni mieszkańcy zwrócili uwagę na fakt, że ta góra była w stanie przyciągnąć do siebie żelazo.

Właściwości magnetyczne skały znalazły zastosowanie w medycynie indyjskiej. Tak więc Sushruta - indyjski lekarz - użył magnesu do chirurgicznych manipulacji.

Podobnie jak w Chinach, żeglarze w Indiach nauczyli się używać magnesu. Ich kompas wyglądał jak domowej roboty ryba z głową wykonaną 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 w dziedzinie nauki. Grecy niezależnie od innych naukowców samodzielnie odkryli i zbadali zjawisko magnetyzmu, a następnie stworzyli swój pierwszy kompas.

W VII-VI wieku p.n.e. starożytni Grecy, czyli Tales z Miletu, odkryli, że znany od kilku wieków magnetyt potrafi przyciągać żelazo.

Zjawisko to tłumaczono na różne sposoby: ktoś wierzył, że magnetyt ma duszę, która sięga do żelaza, ktoś - że żelazo ma wilgoć, która z kolei pochłania 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 działają dziś nie tylko kompasy, ale także ogromna liczba innych urządzeń.

W ten sposób stopniowo ujawniały się wszystkie aspekty magnetyzmu, co później umożliwiło ujawnienie jego natury. Ale na tym etapie było jeszcze za wcześnie, aby mówić o czymś takim jak kompas.

Dalsza historia

W średniowieczu nie odkryto nic szczególnie nowego w zakresie odkrywania nowych właściwości magnetyzmu i pracy z magnesami. Pojawiły się tylko nowe wyjaśnienia tego zjawiska, związane głównie z tymi samymi siłami nadprzyrodzonymi. Na przykład mnisi wyjaśnili przejaw magnetyzmu, opierając się na doktrynie teologicznej.

Jeśli mówimy o Europie, to tutaj pierwsza wzmianka o kompasie znajduje się w pismach 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. Przypuszcza się, że wzmianki o kompasie nie zachowały się, ponieważ kompas po prostu nie miał własnej nazwy, która pasowałaby do dokumentu historycznego.

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

Zgodnie z sugestią Łomonosowa utworzono obserwatoria do systematycznego badania pola magnetycznego Ziemi 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 niezwiązanych z ferromagnesami - para- i diamagnesów.

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

Na biegunach kompas będzie widoczny tylko wtedy, gdy zostanie umieszczony pionowo.

Równolegle z badaniem magnesów i cech manifestacji ich pola magnetycznego w różnych warunkach ulepszono konstrukcję kompasów magnetycznych. Ponadto wynaleziono inne rodzaje kompasów, które działają na zasadach innych niż magnetyzm. Rozmawialiśmy o nich m.in

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 są często wyposażone w elementy pomocnicze, które rozszerzają możliwości urządzenia podczas pracy z mapą oraz w terenie.

Nie zapomnij o kompasach, których praca nie opiera się na właściwościach magnetycznych igły. Do tej pory istnieje wiele takich kompasów, które pozwalają użytkownikowi wybrać najdogodniejszą opcję dla warunków pracy.

Jak widać, historia w tej chwili nie może dać jasnej i jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, gdzie się pojawiła i kto wynalazł pierwszy kompas na świecie. Miejmy nadzieję, że wkrótce historykom uda się zrzucić zasłonę starożytności skrywającą fakty i będą mieli więcej danych, aby poznać kraj odkrywców. A my możemy tylko czekać, uczyć się i wykorzystywać wiedzę, która pochodziła z przeszłości i jest w pełni wykorzystywana przez ludzkość na obecnym etapie rozwoju.

Stworzenie kompasu i jego powszechne wprowadzenie dało impuls nie tylko do odkryć geograficznych, ale także umożliwiło lepsze zrozumienie zależności między polami elektrycznymi i magnetycznymi. Po rozpoczęciu używania kompasu zaczęły pojawiać się nowe gałęzie wiedzy naukowej.

Kompas z igłą magnetyczną otworzył przed ludzkością nie tylko kulę ziemską, ale także świat fizyczny w całej jego różnorodności.

Prymat w odkrywaniu właściwości kompasu kwestionuje kilku: Hindusi, Arabowie i Chińczycy, Włosi, Brytyjczycy. Dziś bardzo trudno jest wiarygodnie ustalić, kto jest właścicielem zaszczytu wynalezienia kompasu. Wiele wniosków wyciąga się jedynie z założeń wysuniętych przez historyków, archeologów i fizyków. Niestety, wiele zeznań i dokumentów, które mogłyby rzucić światło na tę kwestię, nie zachowało się lub dotarło do współczesności w zniekształconej formie.

Gdzie po raz pierwszy pojawił się kompas?

Jedna z najczęstszych wersji mówi, że kompas był w Chinach około rok 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 matczynej miłości”. Mieszkańcy Chin jako pierwsi zwrócili uwagę na właściwości magicznego kamienia. Jeśli nada się mu kształt podłużnego przedmiotu i zawiesi na nitce, zajmuje określoną pozycję, wskazując jednym końcem na południe, a drugim na północ.

Zaskakujące było to, że „strzała” zboczyła ze swojej pozycji, po wahaniu ponownie zajęła swoją pierwotną pozycję. Chińskie kroniki zawierają wzmianki o tym, że właściwości kamienia magnetycznego były wykorzystywane przez podróżników do określania właściwej pozycji podczas poruszania się po pustyniach, kiedy na niebie nie było widać światła dziennego i gwiazd.

Pierwszego chińskiego kompasu zaczęto używać podczas przemieszczania karawan przez pustynię Gobi.

Znacznie później magnes zaczął być używany do orientacji w nawigacji. Według chińskich źródeł około V-IV wieku p.n.e. żeglarze zaczęli używać metalowej igły pocieranej kamieniem magnetycznym i zawieszanej na jedwabnej nici. Zaskakujące jest to, że w tym czasie kompas nie dotarł do Indii i Europy, ponieważ wtedy nawiązywała się już komunikacja między Chinami a tymi regionami. Ale Grecy tamtych czasów nie wspominają o.

Uważa się, że kompas przybył do Europy nie wcześniej niż w III wieku pne za pośrednictwem arabskich żeglarzy, którzy orali wody Morza Śródziemnego. Ale poszczególni badacze nie wykluczają, że to przydatne urządzenie zostało wymyślone na nowo, którzy niezależnie odkryli efekt wytwarzany przez magnetyczny zawieszony na cienkiej nitce.

Kompas jest zaskakująco starożytnym wynalazkiem, pomimo jego względnej złożoności. Przypuszczalnie mechanizm ten powstał po raz pierwszy w starożytnych Chinach w III wieku pne. Później zapożyczyli go Arabowie, za pośrednictwem których urządzenie to trafiło do Europy.

Historia kompasu w starożytnych Chinach

W III wieku pne w chińskim traktacie filozof o imieniu Hen Fei-tzu opisał urządzenie syna, które „odpowiada za południem”. Była to mała łyżeczka z dość masywną wypukłą częścią, wypolerowaną na połysk i cienką małą. Łyżkę umieszczono na miedzianym talerzu, również dobrze wypolerowanym, aby nie było tarcia. Jednocześnie uchwyt nie powinien dotykać talerza, wisiał w powietrzu. Na talerzu naniesiono znaki punktów kardynalnych, które w starożytnych Chinach były kojarzone ze znakami. Wypukła część łyżki łatwo obracała się na talerzu, jeśli ją lekko popchnięto. A łodyga w tym przypadku zawsze wskazywała południe.

Naukowcy uważają, że kształt strzały magnesu - łyżki - nie został wybrany przypadkowo, symbolizowała ona Wielkiego Wozu, czyli „Niebiańskiego Wozu”, jak starożytni Chińczycy nazywali tę konstelację. To urządzenie nie działało zbyt dobrze, ponieważ nie można było wypolerować talerza i łyżki do idealnego stanu, a tarcie powodowało błędy. Ponadto był trudny w produkcji, ponieważ magnetyt jest trudny w obróbce, jest bardzo delikatnym materiałem.

W XI wieku w Chinach powstało kilka wersji kompasu: pływające w postaci żelaznej ryby z wodą, namagnesowana igła i inne.

Dalsza historia kompasu

W XII wieku Arabowie pożyczyli chiński pływający kompas, chociaż niektórzy badacze są skłonni wierzyć, że to Arabowie byli autorami tego wynalazku. W XIII wieku kompas przybył do Europy: najpierw do Włoch, po czym pojawił się wśród Hiszpanów, Portugalczyków, Francuzów - narodów wyróżniających się rozwiniętą nawigacją. Ten średniowieczny kompas wyglądał jak igła magnetyczna przymocowana do korka i zanurzona w wodzie.

W XIV wieku włoski wynalazca Joya stworzył dokładniejszy projekt kompasu: strzałkę umieszczono na szpilce do włosów w pozycji pionowej, do której przymocowano cewkę z szesnastoma ostrzami. W XVII wieku liczba punktów wzrosła, więc aby kołysanie na statku nie wpływało na dokładność kompasu, zainstalowano zawieszenie kardanowe.

Kompas okazał się jedynym urządzeniem nawigacyjnym, które pozwalało europejskim żeglarzom poruszać się po otwartym morzu i odbywać dalekie podróże. To był impuls do wielkich odkryć geograficznych. To urządzenie odegrało również rolę w rozwoju idei dotyczących pola magnetycznego, jego związku z polem elektrycznym, co doprowadziło do powstania współczesnej fizyki.

Później pojawiły się nowe typy kompasów - elektromagnetyczne, żyrokompasowe, elektroniczne.

Powiązane wideo