Що таке компас? Де та коли з'явився перший компас? Компас у світі: потрібна річ чи застарілий предмет.

Згідно з історичними даними, винахід компасу відбувся в епоху правління китайської династії Сун і був пов'язаний із необхідністю орієнтуватися у пустелі. У ІІІ столітті до н.е. китайський філософ Хень Фей-цзи описав пристрій компаса його епохи наступним чином: він був кулястою, ретельно відполірованою у опуклій частині, розливною ложкою, що складається з магнетиту з тонким черешком.

На ретельно відполіровану мідну або дерев'яну пластину встановлювалася своєю опуклою частиною так, щоб живець не торкався пластини, а вільно розташовувався над нею. При цьому ложка має вільно обертатися навколо осі своєї основи.

На пластину наносяться позначення сторін світла, що становлять зодіакальні знаки. Ложку приводили в обертання, підштовхуючи держак ніжки. Коли ложка зупиниться, живець, що виконує роль магнітної стрілки, вказує точно на південь.

Таким був пристрій найдавнішого приладу, що виконує функції компаса. У ХI столітті у Китаї з'являється плаваюча стрілка для компаса, виготовлена ​​зі штучного магніту. Зазвичай, вона виготовлялася у формі рибки, яку опускали в посудину з водою. У воді вона вільно плавала, спрямовуючи голову у бік півдня. Китайські забезпечувалися плаваючими компасами. Їх встановлювали на носі та на кормі, щоб капітанам було зручно орієнтуватися у подорожі за будь-якої погоди.

Таким компас дійшов до арабів у XII столітті, а на початку XIII століття – до європейців. Першими «плаваючу голку» у арабів перейняли італійські моряки, пізніше - іспанці, португальці та французи, а ще пізніше - німці та англійці. Спочатку компас був намагніченою голкою і шматочком дерева, що плавали в посудині з водою. Незабаром посудину стали прикривати, щоб захистити механізм від дії вітру. У середині XVI століття магнітну стрілку стали поміщати на вістрі в середину кола.

Значно вдосконалений вигляд компас набув на початку XIV століття завдяки італійцеві Флавіо Джойя. Він одягнув магнітну стрілку на вертикальну шпильку, а стрілку прикріпив до легкого кола - картушці, розбитого по колу на 16 рублів. А в XVI столітті картопля і коробку зі стрілкою помістили в кардановий підвіс, щоб уникнути впливу качки корабля на свідчення компаса.

Винахід компасу, ймовірно, стався під час правління династії Цінь (221-206 н.е.) від китайських ворожок, які використали дивовижну здатність металізованого предмета повертатися на північ.

Китайський винахід

Точно сказати де було винайдено компас практично неможливо, адже це було дуже давно і історія про цей факт до нас не дійшла. Проте багато хто вважає, що винахід створили саме в Китаї. Подібність пристрою працювало для орієнтування у всіх місцевостях, у тому числі й у пустелях Китаю.

Про винахід компаса є лише один древній запис, коли денний китайський ідеолог Хень Фей-цзи описав предмет, який дуже схожий на пристрій, що полегшує орієнтування на місцевості, таке як ми його сьогодні знаємо. Вже пізніше в 1 столітті була створена запис, також у Китаї, про пристрій з плаваючою стрілкою. У ній йдеться про те, що стрілка була у формі риби, а створена зі спеціального матеріалу подібного до магніту. Стрілки потрібно було опустити у воду, і вона вже вказувала певний напрямок.

Винахід компасу отримав подальший розвиток у 8 столітті нашої ери, коли намагнічена голка почала застосовуватись у навігаційних пристроях на кораблях.

Першою людиною, яка використовувала винахід для навігації, був Чжен Хе (1371-1435) з провінції Юньнань, який пройшов сім рейсів в океані між 1405 і 1433 роками.

Вже 12 столітті китайські мандрівники поділилися знаннями про цю неймовірну штуковину з арабами. Після чого вони подарували його до Європи італійським морякам. Вже з Італії прилад почав поступово кочувати по всій Європі, починаючи з Центральної Європи, де зараз є країна Хорватія. У 14 столітті стрілку з магнітного матеріалу було поміщено в центр котушки з паперу.

І лише в 15 столітті почав з'являтись прилад, попередник сьогоднішнього, коли мальтієць Флавіо Джоя помістив намагнічену стрілку на шпильку у вигляді голки. Крім цього, він розділив табло компаса на 16 частин, проте через сторіччя його розділили вже на 32 частини. З часу винаходу компаса він ніяк не змінився всередині, а модифікувався лише зовні, адже покоління змінюється, а отже, і речі повинні змінюватися.

Застосування пристрою

Зараз компас використовується для ідентифікації напряму в авіації, туризмі, полюванні, подорожах та просто при пересуванні з одного місця до іншого. Промислово випускаються електронні пристрої, але у своїй основі однаково використовується датчик горизонтальної складової магнітного поля Землі з погляду спостереження.

Найдавніший пристрій, що полегшує орієнтування біля – це компас. Його стрілки вказують на магнітні полюси Землі. Кожен школяр знайомий із цим нехитрим приладом. Дивно, але він був винайдений задовго до нашої ери.

Історія компасу

Імовірно, історія компасу починається з ІІІ століття до Різдва Христового. Стародавні китайці першими здогадалися про дивовижну властивість магнетиту показувати полюси Землі.

Для пересування пустелею вони винайшли прилад, мало схожий на сучасний компас, але принцип дії його був таким самим. Стародавній компас скидався на ложку, що лежить на відполірованій пластині. Живець цієї ложки з магнетиту вільно обертався, і, зупиняючись, вказував на південь.

Набагато пізніше, у XI столітті нашої ери китайці придумали компас із плаваючою стрілкою у вигляді риби. Арабам дуже сподобався цей прилад, і вони почали використовувати його для знаходження правильного напрямку в далеких морських подорожах.

У XIII ст. схожим пристроєм стали скористатися і європейці. На XIV в. компас набув вигляду, схожого із сучасним. Магнітну стрілку закріплювали шпилькою на дні судини або на паперовій основі.

Італієць Флавіо Джойо вдосконалив прилад, забезпечивши його круглою картушкою з 16 ромбами (по 4 на кожний бік світу). Ще згодом коло розділили на 32 частини. До XVIII ст. компас вже був складний пристрій, який показував як напрям руху, а й час.

А що зараз

Зараз існує безліч різновидів компасу:

• електромагнітний,
• електронний,
• гірокомпас.

Вони більш досконалі та використовуються на кораблях та літаках. Однак, старий добрий магнітний компас продовжує жити, будучи найзручнішим та найнадійнішим приладом для геологів, альпіністів та простих любителів подорожей.

Історія створення першого магнітного компаса йде вглиб століть і, як і раніше, в багатьох моментах залишається загадкою. До нас переважно доходять лише уривки тих історій, з якими можна було б пов'язати появу першого магнітного компасу. На звання країни, де з'явився перший компас, претендують Греція, Китай та Індія, але й тут все не так однозначно.

Пропоную разом розглянути відомості, що дійшли до нас завдяки скрупульозній роботі істориків, на підставі яких можна буде отримати уявлення про те, де і коли з'явився один з перших навігаційних приладів, який і досі користується великою популярністю і використовується як моряками, так і любителями подорожей суші.

Одна з «моделей» старовинних компасів, яка цілком справно працює і сьогодні.

Оскільки винахід магнітного компасу тісно пов'язаний з відкриттям та вивченням магнетизму, подальша наша розповідь паралельно розглядатиме і це явище.

Перший китайський компас

На думку деяких дослідників, уперше явище магнетизму відкрили давні греки. Однак є й інша думка, що віддає авторство відкриття китайцям.

Вчені, які віддають перевагу «китайському відкриттю», посилаються на літопис, зроблений у третьому тисячолітті до нашої ери, хоча передбачається, що сам магнітний залізняк (він же магнетит) був відкритий китайцями на тисячоліття раніше.

У літописах, куди посилаються вчені, передбачається, що вже китайський імператор Хуан-ді під час своєї битви для навігації використовував компас. Однак за іншою версією замість компаса на його візках використовувався пристрій у вигляді колісниці, на якій мініатюрна фігурка людини показувала напрямок на південь.

Реконструкцію такої колісниці показано на фото нижче:

Ця колісниця встановлювалася на транспортний засіб і з'єднувалася з його колесами таким чином, що завдяки налагодженому механізму шестерні при повороті візка колісниця починала обертатися в протилежному напрямку. Таким чином, мініатюрна фігурка людини на колісниці завжди незмінно показувати на південь, незалежно від повороту транспорту. Взагалі, звичайно, ця фігурка показувала б і в будь-якому іншому напрямку: все залежало від того, куди її спочатку спрямують. Сама ж колісниця не була в змозі орієнтуватися на всі боки світла, як це робить стрілка магнітного компаса.

Цікаво, що один з перших китайських компасів, що був ложкою, виготовленою з магнітного матеріалу і обертається на гладкій дошці, застосовувався не за прямим призначенням, а в магічних ритуалах для передбачень. Таке використання магніту мало місце в третьому тисячолітті до н.

До кінця другого тисячоліття до нашої ери китайські моряки вже повною мірою користувалися магнітними компасами за прямим призначенням - для орієнтування на морських просторах.

Перший компас в Індії

Незалежно від Китаю магнетизм був відкритий і в Індії. Відкриття це сталося завдяки горі, що розташована біля річки Інд. Місцеві жителі звернули увагу, що ця гора здатна була притягувати до себе залізо.

Магнітні властивості породи знайшли застосування в індійській медицині. Так, Сушрута – індійський лікар – використовував магніт для хірургічних маніпуляцій.

Як і в Китаї, в Індії магнітом навчилися користуватися моряки. Їх компас виглядав як саморобна риба, голова якої була виконана з матеріалу, що володіє магнітними властивостями.

Таким чином, індійська рибка та китайська ложка стали прабатьками сучасного компасу.

Компас та Стародавня Греція

Стародавня Греція, як і попередні дві країни, не відставала у науковій сфері. Греки незалежно від інших вчених самостійно виявили та досліджували явище магнетизму, а після – створили свій перший компас.

У VII–VI століттях до нашої ери древніми греками, а саме Фалесом Мілетським, було виявлено, що відомий упродовж кількох століть магнетит здатний притягувати залізо.

Пояснювалося це явище по-різному: хтось вважав, що магнетит має душу, яка тягнеться до заліза, хтось - що залізо має вологість, яку у свою чергу і поглинає магніт. Але, як розуміємо, такі пояснення були дуже далекі від істини.

Згодом Сократ відкрив явище намагнічування заліза, притягнутого до магніту. А ще через деякий час було виявлено, що магніти можуть не тільки притягуватися, а й відштовхуватися.

Саме завдяки відкриттю Сократа сьогодні працюють не лише компаси, а й величезна кількість інших приладів.

Так поступово розкривалися всі грані магнетизму, які надалі дозволили розкрити його природу. Але на цьому етапі ще було рано говорити про щось подібне до компасу.

Подальша історія

У середні віки нічого особливо нового щодо виявлення нових властивостей магнетизму і роботи з магнітами не відкривалося. З'явилися лише нові пояснення цього явища, переважно пов'язані з тими ж надприродними силами. Так, наприклад, ченці прояв магнетизму пояснювали, спираючись на вчення про теологію.

Якщо говорити про Європу, то тут уперше згадки про компас зустрічаються у працях Олександра Неккама та датуються 1187 роком. Хоча, можливо, використання компасу тут і на території Середземномор'я почалося значно раніше – ще у другому тисячолітті до нашої ери, про що свідчать непрямі вказівки античних істориків. Передбачається, що згадки компаса не збереглися, оскільки компас просто не мав своєї назви, щоб вписати його в історичний документ.

Через три століття пізніше під час своїх плавань відомий моряк Христофор Колумб зауважив, що під час морської подорожі магнітна стрілка відхиляється від напрямку північ-південь. Так було відкрито магнітне відмінювання, значення якого, як і раніше, використовуються моряками і вказуються на деяких картах.

На пропозицію Ломоносова було створено обсерваторії для систематичного вивчення магнітного поля Землі та її змін. Однак це сталося вже не за життя великого російського вченого, але, як кажуть, «краще пізніше, ніж ніколи».

Пізніше Декартом та низкою інших вчених було розроблено докладну наукову теорію магнетизму, а також було відкрито магнітні властивості та інших матеріалів, що не належать до феромагнетиків - пара- та діамагнетиків.

Ще деякий час були знайдені точки магнітних полюсів Землі, де магнітна стрілка має нахилення рівне 90°, тобто розташовується перпендикулярно горизонтальній площині.

На полюсах компас показуватиме лише у випадку, якщо його розташувати вертикально.

Паралельно з вивченням магнітів та особливостей прояву їх магнітного поля у різних умовах відбувалося вдосконалення конструкції магнітних компасів. Крім того, були винайдені інші типи компасів, що працюють на принципах, не пов'язаних з магнетизмом. Про них ми розповідали у

Сучасні моделі магнітних компасів дуже відрізняються від їхніх попередників.Вони компактніші, легкі, дозволяють працювати швидше і дають більш точні результати при вимірюваннях. Крім того, такі моделі часто мають допоміжні елементи, що розширюють можливості приладу при роботі з картою і на місцевості.

Не варто забувати і про компаси, робота яких заснована не на магнітних властивостях стрілки. На сьогоднішній день таких компасів відомо безліч, що дозволяє користувачеві підібрати найбільш зручний для умов експлуатації варіант.

Як бачимо, історія на даний момент не може дати чіткої та однозначної відповіді на питання, де з'явився і ким був придуманий перший компас у світі. Сподіватимемося на те, що незабаром історики зможуть змахнути сховану факти пелену давнини і в них з'явиться більше даних для того, щоб з'ясувати країну першовідкривачів. А нам залишається лише чекати, вчитися та користуватися знаннями, які прийшли з минулого та повною мірою використовуються людством на сучасному етапі розвитку.

Створення компаса та його широке використання дало поштовх як географічним відкриттям, а й дозволило краще зрозуміти взаємозв'язок між електричними і магнітними полями. Після початку використання компаса почали з'являтися нові галузі наукового знання.

Компас із магнітною стрілкою відкрив людству не лише земну кулю, а й фізичний світ у всьому його різноманітті.

Першість у відкритті властивостей компасу заперечують кілька: індійці, араби та китайці, італійці, англійці. Сьогодні дуже важко визначити, кому належить честь винаходу компаса. Багато висновків робляться лише на припущеннях, які висувають історики, археологи та фізики. На жаль, багато свідчень та документів, які могли б пролити світло на це питання, не збереглися або дійшли до теперішнього часу у спотвореному вигляді.

Де вперше з'явився компас?

Одна з найпоширеніших версій свідчить, що компас у Китаї приблизно років тому («Від астролябії до навігаційних комплексів», В. Корякін, А. Хребтов, 1994). Шматки руди, які мали чудову властивість притягувати до себе дрібні металеві предмети, китайці називали «люблячим каменем» або «каменем материнської любові». Жителі Китаю першими звернули увагу на властивості чарівного каменю. Якщо йому надати форму довгастого предмета та повісити на нитку, він займав певне становище, вказуючи одним кінцем на південь, а іншим – на північ.

Було дивним, що відхилена від свого становища «стрілка» після вагань знову займала початкове становище. Китайські літописи містять вказівки на те, властивість магнітного каменю використовували мандрівники, щоб визначати правильне положення під час руху по пустелях, коли в небі не було видно денного світила та зірок.

Перший китайський компас почали використовувати під час руху караванів через пустелю Гобі.

Значно пізніше магніт став використовуватися для орієнтування мореплавства. Згідно з китайськими джерелами, приблизно в V-IV століттях до нової ери мореплавці стали використовувати металеву голку, натерту магнітним каменем і підвішену на шовковій нитці. Дивно, що на той час компас не дістався Індії та Європи, адже тоді між Китаєм та цими регіонами вже налагоджувалося повідомлення. Але грецькі тих часів не згадують про .

Вважається, що в Європу компас потрапив не раніше III століття до нової ери через арабські мореплавці, які борознили води Середземного моря. Але окремі дослідники не виключають, що це корисне пристосування було знову винайдено, які самостійно відкрили ефект, що виробляється магнітною, підвішеною на тонкій нитці.

Компас – напрочуд давній винахід, незважаючи на відносну складність його пристрою. Імовірно, вперше цей механізм був створений у Давньому Китаї ще в III столітті до нашої ери. Пізніше його запозичили араби, через які цей прилад потрапив до Європи.

Історія компасу у Стародавньому Китаї

У III столітті до н. Це була невелика ложка з досить масивною опуклою частиною, відполірованою до блиску, і тонким невеликим . Ложку ставили на мідну пластину, теж добре відполіровану, щоб не було тертя. Живець при цьому не повинен був торкатися пластини, він залишався висіти в повітрі. На пластину наносилися знаки сторін світу, які у Стародавньому Китаї були пов'язані зі знаками. Випукла частина ложки легко оберталася по пластині, якщо трохи підштовхнути її. І живець у такому разі завжди вказував на південь.

Вчені вважають, що форму стрілки магніту – ложку – обрали не випадково, вона символізувала Велику Ведмедицю, або «Небесний ківш», як називали це сузір'я стародавні китайці. Працював цей прилад не дуже добре, тому що до ідеального стану відполірувати пластину та ложку було неможливо, і тертя викликало похибки. Крім того, він був складний у виготовленні, оскільки магнетит важко обробляти, це дуже неміцний матеріал.

У XI столітті в Китаї було створено кілька варіантів компасу: плаваючий у вигляді залізної рибки з водою, намагнічена голка та інші.

Подальша історія компасу

У XII столітті китайський плаваючий компас запозичили араби, хоча деякі дослідники схиляються до думки, що араби були авторами цього винаходу. У XIII столітті компас потрапив до Європи: спочатку до Італії, після чого він з'явився в іспанців, португальців, французів – тих націй, які відрізнялися розвиненим мореплаванням. Цей середньовічний компас мав вигляд магнітної стрілки, закріпленої на пробці та опущеної у воду.

У XIV столітті італійський винахідник Джойя створив більш точну конструкцію компаса: стрілка вдягалася на шпильку у вертикальному положенні, до неї кріпилася котушка з шістнадцятьма румбами. У XVII столітті кількість румбів збільшилася, а щоб хитавиця на кораблі не впливала на точність компаса, було встановлено кардановий підвіс.

Компас виявився єдиним навігаційним приладом, який дозволив європейським мореплавцям орієнтуватися у відкритому морі та вирушати у далекі подорожі. Це послужило поштовхом до Великих географічних відкриттів. Цей прилад також зіграв свою роль у розвитку уявлень про магнітне поле, про його взаємозв'язок з електричним, що спричинило освіту сучасної фізики.

Пізніше з'явилися нові види компасу – електромагнітний, гірокомпас, електронний.

Відео на тему