Компасы история открытия применение. Компас (история изобретения)
Одним из величайших открытий человечества является изобретение компаса . Трудно переоценить его значение, он произвел настоящий переворот в истории мореплавания. Компас стал первым навигационным прибором, который позволил отважным морякам оставить морские берега и выйти в открытое море. Уже в III веке до н. э. в Китае был изобретен прибор, указывающий стороны света. Древний компас имел вид ложки с тонким черенком и шарообразной выпуклой частью, сама ложка была изготовлена из магнетита. Хорошо отполированная выпуклая часть ложки устанавливалась на медную или деревянную пластину, которая была также тщательно отполирована. Черенок ложки свободно висел над пластиной, а сама ложка свободно вращалась вокруг оси установленного выпуклого основания. На пластине были обозначены страны света в виде циклических знаков Зодиака. Роль магнитной стрелки выполнял черенок ложки. Если черенок привести во вращательное движение, а затем немного подождать, то остановившаяся стрелка (ее роль играет черенок ложки) будет указывать точно на юг.
В ХI веке в Китае изобрели плавающую стрелку компаса, ее делали из искусственного магнита. Намагниченный железный компас, обычно в форме рыбки, нагревался до красноты, а затем опускался в сосуд с водой. Здесь она начинала свободно плавать, а ее голова поворачивалась в сторону юга. Ученый Шэнь Гуа, живший и творивший в Китае в том же ХI веке, долгое время изучал свойства магнитной стрелки. Им было предложено несколько разновидностей компаса. Используя намагниченную иглу, которую нужно прикрепить воском в центре корпуса к висящей шелковой нити, он установил, что такой компас более точно указывает направление по сравнению с плавающим.
В ХII веке китайская игла стала использоваться арабами, от них в ХIII веке она стала известна итальянским морякам, затем испанцам, португальцам и французам. Немцы и англичане начали пользоваться компасом позже. Если вначале компас представлял собой намагниченную иглу и кусок дерева, плавающего в сосуде с водой, то позже сосуд стали закрывать стеклом, чтобы защитить поплавок от воздействия ветра.
Позже круг разделят на 32 сектора. В 16 веке стрелку начали крепить на кардановый подвес, что уменьшило воздействие качки, а в 17 веке компас усовершенствовали вращающейся линейкой с визирами для более точного расчета направления.Изобретение компаса, вероятно, произошло во время правления династии Цинь (221-206 н.э.) от китайских гадалок, которые использовали удивительную способность металлизированного предмета поворачиваться на север.
Китайское изобретение
Точно сказать в каком месте был изобретен компас практически невозможно, ведь это было слишком давно и история об этом факте до нас не дошла. Тем не менее многие считают что изобретение создали именно в Китае. Подобие устройства работало для ориентирования во всех местностях, в том числе и в пустынях Китая.
Про изобретение компаса есть только одна древняя запись, когда дневнекитайский идеолог Хэнь Фэй-цзы описал предмет, который сильно похож на устройство, облегчающее ориентирование на местности, такое как мы его сегодня знаем.
Уже позже в 1 веке была создана запись, тоже в Китае, про устройство с плавающей стрелкой. В ней говорится, что стрелка была в форме рыбы, а создана из специального материала подобного магниту. Стрелку нужно было опустить в воду, и она уже указывала определенное направление.
Изобретение компаса получило дальнейшее развитие в 8 веке нашей эры, когда намагниченная игла стала применяться в навигационных устройствах на кораблях.
Первый человек, использующий изобретение для навигации был Чжэн Хэ (1371-1435) из провинции Юньнань, который прошел семь рейсов в океане между 1405 и 1433 г.
Уже 12 веке китайские странники поделились знаниями об этой невероятной штуковине с арабами. После чего они подарили его в Европу итальянским морякам. Уже из Италии прибор начал постепенно кочевать по всей Европе, начиная с Центральной Европы где сейчас страна Хорватия . В 14 веке стрелка из магнитного материала была помещена в центр катушки из бумаги.
И лишь в 15 веке начал появляться прибор, предшественник сегодняшнего, когда мальтиец Флавио Джоя поместил намагниченную стрелку на шпильку в виде иглы.
Кроме этого он разделил табло компаса на 16 частей, тем не менее через столетие его разделили уже на 32 части. Со времени изобретения компаса он никак не изменился внутри, а модифицировался лишь снаружи, ведь поколение меняется, а значит и вещи должны меняться.
Применение устройства
Сейчас компас используется для идентификации направления в авиации, туризме, охоте, путешествиях и просто при передвижении из одного места в другое. Промышленно выпускаются электронные устройства, но в своей основе все равно используется датчик горизонтальной составляющей магнитного поля Земли с точки зрения наблюдения.
19.10.2015
В истории науки существует термин «4 великих изобретения». Речь идет об инновациях, которые были созданы в Китае и навсегда изменили понимание человеком окружающего мира. Наряду с бумагой, колесом и порохом, китайские ученые древности первыми подарили человечеству компас. Компас стал тем изобретением, без которого никогда бы не стали возможны географические открытия, не смогла бы существовать транснациональная торговля и многие другие процессы, создавшие нашу цивилизацию.
Первое письменное упоминание о компасе относится к 1044 году. В китайской книге описывается удивительное приспособление, с помощью которого путник мог ориентироваться в пустыне. Подробно компас был описан 40 годами позднее китайцем Шэнь Ко. Автор описывает конструкцию: кусок металла крепился к палке, которая была погружена в воду. Таким образом, достигался магнитный резонанс, та часть дерева, на которой крепилось железо, указывала направление в сторону севера.
Как компас попал в Европу доподлинно неизвестно. По всей видимости, изобретение принесли с собой арабы, которые к XII веку окончательно завоевывают территорию современной Испании. Оттуда компас попадает сперва к итальянцам, а затем и к англичанам. К слову, стоит отметить, что современное название прибора этимологически относится как раз к английскому compass, что означает «круг».
Существует и другая точка зрения, согласно которой компас в Европе был впервые изобретен викингами в X-XI веках, во времена походов на запад.
Первым из европейских ученых, усовершенствовавших конструкцию компаса, стал итальянец Флавио Джойя. Он предложил крепить стрелку на шпильку, что существенно сократило погрешность в указании направления, а также разделил окружность на 16 румбов (позже на 32). Таким образом, морская качка теперь практически не влияла на показания прибора, а капитаны кораблей смогли грамотно описывать и рассчитывать направление.
В XX веке с развитием инженерного дела, географии и геодезии создаются новые образцы прибора: электромагнитный компас, гирокомпас, буссоль и другие устройства. Так, в 1927 году был впервые опробован электрический компас.
С развитием науки пришло и понимание относительно некоторых тонкостей. Так, магнитный и реальный (географический) полюса земли не совпадают, что приводит к погрешности в расчетах. Это чревато, к примеру, отклонением от курса кораблей, совершающих плавание. Именно поэтому в конце XIX был разработан, так называемый, гирокомпас. Сегодня он используется практически на всех морских судах, отличается более сложной конструкцией и высокой точностью.
История создания компаса — это история человеческой наблюдательности. Если бы, однажды, один китайский мудрец не заметил бы связи между сторонами света, звездами и реакцией металла, возможно, человечество на долгие годы было бы вынуждено притормозить в своем развитии.
История компаса [ВИДЕО]
Магнитный компас – одно из величайших открытий в истории человечества.
Именно благодаря этому прибору стали возможны Великие географические открытия.
Что представляет собой компас и для чего он нужен?
Компас – это удивительный прибор, используя который вы всегда сможете определить ваше точное местоположение относительно сторон света. Бесспорно, его изобретение – это одно из величайших достижений человечества, благодаря которому были совершенны все великие географические открытия. Изобретение этого прибора имеет для мореплавания такое же значение, как начало использования пороха в военном деле. Благодаря компасу, на новый уровень поднялась картография.
Чтобы точно прокладывать маршруты (прежде всего по морю), необходимо знать, где вы находитесь и в какую сторону направляетесь. Древние мореходы определяли свое месторасположение с помощью солнца и звезд. Но далеко не всегда они были видны. В старину корабли старались не выходить в открытое море и держаться неподалеку от берегов. По ориентирам на берегу, мореходы и определяли свое положение.
Только изобретение компаса и секстанта дало возможность совершать дальние путешествия и открывать далекие земли. Кто изобрел компас — точно неизвестно. Считается, что этот прибор был изобретен в древнем Китае. Однако потом он был неоднократно усовершенствован, и тот прибор, который существует сегодня, очень мало похож на своего далекого предка.
Принцип работы компаса заключается в том, что магнитная стрелка взаимодействует с магнитным полем Земли и располагается вдоль силовых линий планеты.
Проще говоря, магнитная стрелка всегда будет повернута вдоль магнитной линии Земли. Один ее конец будет указывать на Северный магнитный полюс нашей планеты, а второй – на Южный полюс.
Изобретение компаса
Какой же народ первым догадался использовать магнитное поле Земли для определения своего точного положения относительно сторон света? Ученые считают, что это были китайцы.
Историки предполагают, что первый компас был изобретен в Китае во время династии Хань.
Именно китайцы обнаружили удивительные свойства магнитного железняка. Правда, использовали они этот минерал сначала не для навигации, а для гаданий. Их описание можно найти в старинном китайском трактате «Луньхэн».
Китайцы первыми придумали использовать намагниченное железо для определения сторон света. Даже называется имя ученого — Шень Гуа, который жил при династии Сун. Сначала из магнитного железа отливались специальные формы, которые потом помещали в сосуд с водой. В 1119 году Чжу Юй предложил использовать компас с иглой. Об этом сообщается в китайском трактате «Застольные разговоры в Нинчжоу».
Есть описание еще одного древнего китайского компаса, выполненного в виде ложки с тонким черенком. Ложку изготавливали из магнитного материала. Ее устанавливали на полированную поверхность, так чтобы черенок ложки не касался поверхности. Именно он и показывал стороны света. Полированная поверхность часто была украшена знаками Зодиака или обозначениями стран мира.
Этот прибор причисляют к четырем великим китайским изобретениям: пороха, бумаги, книгопечатания и компаса.
Но, как вы понимаете, информация о той далекой эпохе довольно туманна и неопределенна, поэтому многие ученые сомневаются в этом.
Компас в Европе и на Востоке
Считается, что древние китайцы использовали компас для путешествия по пустыням. Также им были оснащены китайские корабли.
В XII веке подобный прибор появился у арабов. Остается не совсем понятным: сами они изобрели его или позаимствовали у китайцев. В Европе компас появился в XII или XIII веке. Некоторые ученые считают, что европейцы позаимствовали его устройство у арабов, другие доказывают, что они додумались до этого изобретения самостоятельно. Первыми использовать компас стали итальянские моряки.
Упоминания об этом приборе можно встретить у Кипчаки в 1282 году и у ал-Макризи. Оба они описывают использование компаса на море. От итальянцев его переняли испанцы и португальцы, а затем англичане и французы. Именно использование данного прибора позволило европейцам открывать новые континенты, пересекать океаны и совершить первое кругосветное путешествие.
Как выглядели первые приборы?
В то время компас сильно отличался от того прибора, который мы привыкли видеть сегодня. Сначала он представлял собой емкость с водой, в которой плавал кусочек дерева или пробки, в него была вставлена магнитная стрелка. Чтобы защитить сосуд от ветра и воды, его стали накрывать стеклом.
Такой прибор был не очень точен. Магнитная стрелка напоминала толстую иголку. Стоит добавить, что первые приборы стоили весьма дорого, и приобрести их имели возможность только очень состоятельные люди. Затем произошло усовершенствование этого прибора.
В XIV веке итальянский ученый Флавио Джойя предложил посадить магнитную стрелку на вертикальную ось, а к стрелке прикрепить катушку, разбив ее на 16 румбов. Это нововведение очень понравилось морякам. Через столетие катушку разбили уже на 32 румба, и она стала еще более удобной. Сам же компас стали помещать в специальный подвес, чтобы уменьшить на него влияние морской качки.
В XVII столетии появился пеленгатор – специальная линейка с визирами, которая была закреплена на крышке.
Прибор стал еще более удобным.
Современные приборы
В наши дни, несмотря на появление спутниковой навигации, гирокомпаса, обычный магнитный компас продолжает верой и правдой служить людям. Конечно, современные приборы мало напоминают своих средневековых предшественников. Они сделаны с использованием новейших технологий и материалов.
Сегодня обычным магнитным компасом чаще всего пользуются туристы, геологи, альпинисты, путешественники и просто любители экскурсий и походов. Корабли и самолеты уже давно используют другие, более совершенные приборы. Электромагнитный компас, который исключает помехи от металлического корпуса судна, гирокомпас, точно указывающий на географический полюс или приборы спутниковой навигации.
Но из всех приборов, которые указывают направление и стороны света, обычный компас является самым простым и неприхотливым. Для него не нужно электричество, он прост, удобен и надежен. И всегда укажет вам нужное направление в надежную гавань.
История создания компаса будет интересна не только специалистам. Компас можно смело занести в перечень величайших открытий человечества. Благодаря ему позднее была создана картография, позволившая человеку узнавать о новых Именно компасу мы обязаны Ведь до его появления путешественники ориентировались только по звездам и географическим объектам. Но названные ориентиры сильно зависели от погоды. Обычные облака могли легко обезоружить путника. С момента изобретения компаса указанные проблемы исчезли. Но история создания компаса требует более детального рассказа. Что ж, начнем!
Компас: история его открытия
Само слово «компас» произошло от древнебританского «compass», означавшего «круг». Большинство современных историков утверждает, что компас был изобретен в Китае в I в. до н. э. Хотя есть свидетельства, что данный прибор существовал еще во 2-м тыс. до н. э. В любом случае тогда компас являл собой небольшой кусок намагниченного металла, который был прикреплен к деревянной планке, находившейся в сосуде с водой.
Такой компас использовался при движении по пустыням. Также им пользовались астрологи.
История открытия компаса гласит, что в арабском мире он появился в VIII в., а в — только в XII в. Первыми названный прибор переняли у арабов итальянцы. Затем компас начали использовать испанцы, португальцы и французы. Последними о новом приборе узнали немцы и англичане. Но и в то время устройство компаса оставалось максимально простым: магнитная стрелка укреплялась на пробке и опускалась в воду. Именно в воде пробка, дополненная стрелкой, ориентировалась соответствующим образом. В XI в. все в том же Китае появилась стрелка компаса, которую изготовляли из искусственного магнита. Как правило, ее делали в форме рыбки.
История создания компаса была продолжена в XIV веке. Эстафету принял итальянец Ф. Джойя, который сумел значительно усовершенствовать этот прибор. В частности, он решил надеть магнитную стрелку на вертикальную шпильку. Это нехитрое, на первый взгляд, приспособление помогло значительно улучшить компас.
Кроме того, к стрелке была прикреплена катушка, разбитая на 16 румбов. Спустя два столетия деление катушки уже составляло 32 румба, а коробку со стрелкой начали помещать в специальном карданном подвесе. Таким образом, качка корабля переставала влиять на компас. В XVII в. компас оборудовали вращающейся линейкой, что помогло более точно отсчитывать направление. В XVIII в. у него появился пеленгатор.
Но на этом история создания компаса не заканчивается. В 1838 г. был найден способ нейтрализации влияния на данное устройство железных изделий корабля. А в 1908 г. появился гирокомпас, ставший основным навигационным прибором. Именно он всегда указывает на север. Сегодня точное направление движения можно узнать при помощи спутниковой навигации, тем не менее много судов оснащены Их используют для дополнительной проверки или на случай технических неполадок. Таким образом, история создания компаса насчитывает даже не сотни, а тысячи лет.
История компаса кратко — где и когда изобрели компас
Содержание
- Как изобрели компас
- Кто сделал первый компас?
- Первый компас в Индии
- 1302 г.
Компас Флавио Джойи - Дальнейшие изменения
- Современный компас
- Дальнейшая история
Компас Флавио ДжойиКак изобрели компас
У современных людей нет никаких проблем в том, чтобы с высокой точностью определить своё местоположение — можно, например, использовать приборы, оснащённые датчиком GPS или ГЛОНАСС. Однако в древности при путешествиях на большие расстояния у людей возникали проблемы. Особенно сложно было ориентироваться при путешествии по пустыням или плавании в открытом море, где не было каких-то известных ориентиров.
В результате путешественники легко могли заблудиться и погибнуть. Уже после начала эпохи великих географических открытий в 16-17 вв. мореплаватели нередко теряли уже открытые острова или наносили их на карту несколько раз, что уж говорить о древних мореплавателях.
Конечно, ещё в древности люди нашли всё-таки способы определять стороны света, в этом помогало прежде всего наблюдение за Солнцем и звёздами. Уже давно было замечено, что, хотя звёзды меняют своё положение, одна из звёзд, а именно Полярная звезда, всегда находится на одном месте.
По этой звезде стали определять направление на север. Но как быть, если небо закрыто облаками, и ни Солнца, ни звезд не видно?
Направление движения определить нельзя, корабль сбивается с курса и может уплыть совсем не туда, куда нужно. Поэтому далёкие экспедиции были очень опасным делом, пока не появился компас, и не случайно лишь после того, как мореплаватели стали его использовать, были открыты и изучены все уголки нашей планеты. А когда же и кем был изобретён компас?
Принцип действия компаса основан на том, что земля обладает магнитным полем и представляет собой как бы один большой магнит. Компас же имеет магнитную стрелку, которая в магнитном поле Земли всегда указывает направление на магнитные полюса, находящиеся недалеко от географических. Таким образом, при помощи компаса можно определять направление на стороны света. В природе есть материал, обладающий магнитными свойствами, а именно магнетит (магнитный железняк).
магнетит
Свойство кусочков магнетита притягиваться друг к другу, а также к железным предметам было давно замечено людьми.
Например, об этом написал в своих трудах ещё древнегреческий философ Фалес Милетсикй в 6 в. до н. э., однако он не нашёл магнитам практического применения. А нашли его китайцы.
Достоверно неизвестно, когда китайцы изобрели компас, но первое его описание, дошедшее до наших дней, относится к 3му веку до н. э. Древний китайский компас представлял из себя что-то вроде ложки из магнетита, установленную на отполированную медную пластинку. Выглядел он так:
древний китайский компас
Ложку раскручивали и она через некоторое время останавливалась так, что её конец указывал на юг. Причём изначально компас в Китае использовали вовсе не для навигации, а в мистической системе фэншуй. В фэншуй очень важно правильно ориентировать предметы по сторонам света, для этого и использовали компас.
Прошло немало времени, прежде чем компас усовершенствовали и стали использовать в путешествиях сначала на суше, а потом и на море.
Появление компаса дало огромный толчок развитию мореплавания в Европе и помогло европейским мореплавателям пересечь океаны и открыть новые континенты.
Кто сделал первый компас?
Простейшее механическое устройство — магнитный компас состоит из магнитной стрелки, которая свободно вращается в горизонтальной плоскости и под действием земного магнетизма устанавливается вдоль магнитного меридиана. Компас служит для ориентирования относительно сторон горизонта.
История компаса начинается в Китае.
В III веке до н.э. китайский философ Хэнь Фэй-цзы так описывал устройство современного ему компаса, который назывался сынань, что означает “ведающий югом”: он имел вид разливательной ложки из магнетита с тонким черенком и шарообразной, тщательно отполированной выпуклой частью.
Этой выпуклой частью ложка устанавливалась на столь же тщательно отполированной медной или деревянной пластине, так что черенок не касался пластины, а свободно висел над ней, и при этом ложка легко могла вращаться вокруг оси своего выпуклого основания. На пластине были нанесены обозначения стран света в виде циклических зодиакальных знаков.
Подтолкнув черенок ложки, ее приводили во вращательное движение.
Успокоившись, компас указывал черенком (который играл роль магнитной стрелки) точно на юг. Форма ковшика была выбрана не случайно. Она копировала форму созвездия Большой Медведицы, называемого в Китае “Небесным Ковшом” (Тянь доу). Таким был самый древний прибор для определения сторон света.
Недостатком такого компаса было то, что магнетит плохо обрабатывается и очень непрочен. К тому же “ведающий югом” был недостаточно точен, по причине сильного трения между ковшиком и поверхностью доски.
В XI веке в Китае появилась плавающая стрелка компаса, изготовленная из искусственного магнита. Китайцы обнаружили, что эффект намагничивания наблюдается как при соприкосновении железа с магнитом, так и при охлаждении разогретого до красноты железного куска.
Изготавливался намагниченный компас в виде железной рыбки. Она нагревалась докрасна и опускалась в сосуд с водой. . Здесь она свободно плавала, указывая своей головой в ту сторону, где находился юг. При вторичном нагревании рыбка теряла свои магнитные свойства.
Упоминание о таком компасе имеется в трактате “Основы военного дела” (“У цзинь цзуняо”), написанном в 1044 г.
Несколько разновидностей компаса придумал в том же XI веке китайский ученый Шэнь Гуа (1030—1094), который много работал над исследованием свойств магнитной стрелки. Он предлагал, например, намагнитить о природный магнит обычную швейную иглу, затем прикрепить ее с помощью воска в центре корпуса к свободно висящей шелковой нити. Этот компас указывал направление более точно, чем плавающий, так как испытывал гораздо меньшее сопротивление при своем повороте.
Другая конструкция компаса, предложенная Шэнь Гуа, была еще ближе к современной: намагниченная иголка здесь насаживалась на шпильку. Во время своих опытов Шэнь Гуа установил, что стрелка компаса показывает не точно на юг, а с некоторым отклонением, и правильно объяснил причину этого явления тем, что магнитный и географический меридианы не совпадают между собой, а образуют угол.
Ученые, которые жили после Шэнь Гуа, уже умели вычислять этот угол (его называют магнитным склонением) для различных районов Китая.
В Европе явление магнитного склонения было впервые подмечено Колумбом во время его плавания через Атлантический океан, т.е. на четыре столетия позже, чем его описал Шэнь Гуа.
В XI веке многие китайские корабли были оснащены плавающими компасами. Они устанавливались обычно на носу и на корме кораблей, так что капитаны в любую погоду могли держать правильный курс, сообразуясь с их указаниями.
В таком виде китайский компас в XII веке заимствовали арабы. В начале XIII века «плавающая игла» стала известна европейцам. Первыми ее переняли у арабов итальянские моряки. От них компас перешел к испанцам, португальцам и французам, а позднее — к немцам и англичанам. Поначалу компас состоял из намагниченной иголки и кусочка дерева (пробки), плававшего в сосуде с водой. Вскоре догадались закрывать этот сосуд стеклом, чтобы защитить поплавок от действия ветра.
Первый компас в Индии
Независимо от Китая, магнетизм был открыт и в Индии. Открытие это произошло благодаря горе, расположенной возле реки Инд.
Местные жители обратили внимание на то, что эта гора способна была притягивать к себе железо.
Магнитные свойства породы нашли применение в индийской медицине. Так, Сушрута — индийский врач — использовал магнит для хирургических манипуляций.
Как и в Китае, в Индии магнитом научились пользоваться моряки. Их компас выглядел, как самодельная рыба, голова которой была выполнена из материала, обладающего магнитными свойствами.
Таким образом, индийская рыбка и китайская ложка стали прародителями современного компаса.
1302 г. Компас Флавио Джойи
Константин Рыжов В 12 в. арабы заимствовали у китайцев компас. В начале 13 в. «плавающая игла» стала известна европейцам. Первыми ее переняли у арабов итальянские моряки. От них компас перешел к испанцам, португальцам и французам, а позднее – к немцам и англичанам. Поначалу компас состоял из намагниченной иголки и кусочка дерева (пробки), плававшего в сосуде с водой.
Вскоре догадались закрывать этот сосуд стеклом, чтобы защитить поплавок от действия ветра.
В середине 14 в. придумали помещать магнитную стрелку на острие в середине бумажного круга (картушки). Затем итальянец Флавио Джойя усовершенствовал компас, снабдив его картушкой, разделенной на 16 частей (румбов) по четыре на каждую часть света. Это нехитрое приспособление стало большим шагом в усовершенствовании компаса. Позже круг был разделен на 32 равных сектора.
В 16 веке для уменьшения воздействия качки стрелку стали крепить на кардановый подвес. В 17 веке компас снабдили вращающейся линейкой с визирами на концах, что позволило точнее отсчитывать направления.
Компас произвел такой же переворот в мореплаванье, какой порох – в военном деле, а переделочный процесс – в металлургии. Он был первым навигационным прибором, позволившим прокладывать курс в открытом море. Вооружившись компасом, испанские и португальские моряки в конце 15 в. отважились на далекие плаванья. Они оставили морские берега (к которым мореплаванье было привязано на протяжении нескольких тысячелетий) и пустились в плаванье через океан.
Дальнейшие изменения
В XVI веке иглу со стрелкой закрепили на кардановом подвесе, который был универсальной шарнирной опорой, позволяющей компенсировать резкие движения компаса. Подвес был спрятан в металлический корпус, предохраняющий конструкцию от ударов. Так появился компас для морских судов, на который не действовала качка.
Рис. 2. Старинный морской компас.
Следующее столетие подарило прибору линейку и визирное устройство.
Современный компас
Последующие совершенствования не внесли существенных изменений в прибор. Патент на современный вариант компаса был получен в 1908 году. С этого времени начался массовый выпуск.
Сегодня существует несколько разновидностей компаса: горный для геологов, гирокомпас для морских судов и ракетной техники, электронный, имеющий связь со спутниками.
С помощью горного компаса можно ориентироваться на местности, измерять вертикальные углы, определять превышения точек в рельефе.
Рис. 3.
Горный компас.
Дальнейшая история
В средние века ничего особо нового в плане обнаружения новых свойств магнетизма и работы с магнитами не открывалось. Появились лишь новые объяснения этому явлению, в основном связанные с теми же сверхъестественными силами. Так, например, монахи проявление магнетизма объясняли, опираясь на учение о теологии.
Если говорить о Европе, то здесь впервые упоминания о компасе встречаются в трудах Александра Неккама и датируются 1187 годом. Хотя, возможно, использование компаса здесь и на территории Средиземноморья началось значительно раньше — еще во втором тысячелетии до нашей эры, о чем свидетельствуют косвенные указания античных историков. Предполагается, что упоминания компаса не сохранились, поскольку у компаса попросту не было своего названия, чтобы вписать его в исторический документ.
Тремя столетиями позже во время своих плаваний известный моряк Христофор Колумб заметил, что во время морского путешествия магнитная стрелка отклоняется от направления север-юг.
Так было открыто магнитное склонение, значения которого по-прежнему используются моряками и указываются на некоторых картах.
По предложению Ломоносова были созданы обсерватории для систематического изучения магнитного поля Земли и его изменений. Однако произошло это уже не при жизни великого русского ученого, но, как говорится, «лучше позже, чем никогда».
Позже Декартом и рядом других ученых была разработана подробная научная теория магнетизма, а также были открыты магнитные свойства и других материалов, не относящихся к ферромагнетикам — пара- и диамагнетиков.
Еще некоторое время спустя были найдены точки магнитных полюсов Земли, где магнитная стрелка имеет наклонение равное 90°, то есть располагается перпендикулярно горизонтальной плоскости.
На полюсах компас будет показывать только в случае, если его расположить вертикально.
Параллельно с изучением магнитов и особенностей проявления их магнитного поля в разных условиях происходило совершенствование конструкции магнитных компасов.
Кроме того, были изобретены и другие типы компасов, работающие на принципах, не связанных с магнетизмом. О них мы рассказывали в отдельной статье…
Современные модели магнитных компасов сильно отличаются от их предшественников. Они более компактны, легки, позволяют работать быстрее и дают более точные результаты при измерениях. Кроме того, такие модели зачастую снабжены вспомогательными элементами, расширяющими возможности прибора при работе с картой и на местности.
Не стоит забывать и о компасах, работа которых основана не на магнитных свойствах стрелки. На сегодняшний день таких компасов известно множество, что позволяет пользователю подобрать наиболее удобный для условий эксплуатации вариант.
Как видим, история на данный момент не может дать четкий и однозначный ответ на вопрос, где появился и кем был придуман самый первый компас в мире. Будем надеяться на то, что в скором времени историки смогут смахнуть скрывающую факты пелену древности и у них появится больше данных для того, чтобы выяснить страну первооткрывателей.
А нам остается только ждать, учиться и пользоваться знаниями, которые пришли из прошлого и в полной мере используются человечеством на современном этапе развития.
Источники
- http://kakizobreli.ru/kak-izobreli-kompas/
- https://otvet.mail.ru/question/93530982
- https://vijivaka.com/orienting/po-kompasu/gde-i-kogda-poyavilsya-pervyj-kompas.html
- https://proza.ru/2011/11/13/372
- https://obrazovaka.ru/geografiya/kompas-istoriya-otkrytiya-5-klass.html
Как вам статья?
История компаса
Подписаться
Apple | Гугл | Спотифай | Амазонка | Player.FM | TuneIn
Castbox | Сшиватель | Подкаст Республики | RSS | Patreon
Одним из важнейших изобретений раннего человечества был компас. Компас веками помогал человеку ориентироваться вокруг Земли.
Несмотря на то, что это была важная технология в развитии транспорта, на самом деле прошли столетия между открытием ее основных принципов и ее окончательным использованием в качестве практического инструмента для навигации.
Несмотря на то, что он был обнаружен более 2000 лет назад, компас по-прежнему является жизненно важным инструментом.
Узнайте больше о компасе и о том, как он помог человечеству найти свой путь, в этом выпуске «Все повсюду ежедневно».
Прежде чем я перейду к истории компаса, я должен немного объяснить, как он работает.
Как, я уверен, все вы знаете, в компасе используется магнитный металлический кусок металла, который ориентируется в присутствии магнитного поля. Этот эффект будет проявляться при наличии любого магнитного поля, в том числе и искусственно созданного.
Однако, если вы не окажетесь рядом с чем-то магнитным, металлический объект выровняется с естественным магнитным полем Земли.
Землю можно представить как гигантский стержневой магнит.
Так же, как у стержневого магнита есть северный и южный полюса, у Земли тоже есть.
Северный и южный магнитные полюса Земли — это не то же самое, что географические полюса. Географические полюса устойчивы, но магнитные полюса обычно находятся на некотором расстоянии от географических полюсов и всегда движутся.
Таким образом, компас — это просто маленький магнит, который выравнивается с очень большим магнитом, которым оказывается Земля.
Эффект компаса, который я только что описал, был впервые обнаружен во времена династии Хань в Китае около 2000 лет назад. В отличие от других великих китайских изобретений, кто открыл эффект компаса и когда именно он был открыт, точно неизвестно.
Что мы знаем, так это то, что китайцы обнаружили, что если магнитный камень повесить на веревке, он всегда указывает на юг.
Эта рыба была известна как «Рыба, указывающая на юг».
Здесь я должен отметить очевидное, что китайцы определяли направление, в котором указывала скала, как «юг».
Сегодня мы обычно определяем направление стрелки компаса как указывающую «на север».
Ни одно из этих утверждений находятся в конфликте. Стрелка компаса выравнивается по оси север/юг. Таким образом, он всегда указывает и на север, и на юг, и на чем вы решите сосредоточиться, это просто вопрос условности.
Магнит, порода, проявляющая такое поведение, имеет высокую концентрацию железа, в частности оксида железа, известного как магнетит. Железо имеет два распространенных типа оксидов: магнетит, черный и сильно магнитный, и гематит, окрашенный в цвет ржавчины и не такой магнитный.
Гематит имеет два атома железа и три атома кислорода, а магнетит имеет три атома железа и четыре атома кислорода.
Открытие китайцами эффекта компаса было в основном просто новинкой на протяжении веков. Интересно, что этот камень всегда указывал в определенном направлении, но практического применения от него не было.
Основное использование «рыбы, указывающей на юг» было для гадания в форме геомантии и фэн-шуй.
Геомантия просто использует знаки на земле, чтобы предсказать судьбу. Фэн-шуй — это древнее искусство расположения вещей в соответствии с энергетическими линиями, и для этого вам нужно знать направление.
Прежде чем я продолжу рассказ об истории компаса, я должен отметить, что эффект компаса является естественным явлением. В отличие от других китайских изобретений, таких как печатный станок или порох, это было обнаружено, а не изобретено.
Это означает, что другие цивилизации тоже могли обнаружить этот эффект.
Есть некоторые свидетельства того, что эффект компаса мог быть открыт древними ольмеками в Центральной Америке, возможно, за тысячу лет до китайцев.
Если да, то, вероятно, они использовались для целей геомантии, как в Китае.
Следующим достижением после рыбы, указывающей на юг, была магнитная блесна. Это были в буквальном смысле ложки, сделанные из магнитного камня, которые могли балансировать на дне чаши. Ложка вращалась до тех пор, пока не указывала с севера на юг.
Однако древние формы гадания и ложки не являются причиной того, что компас достоин эпизода.
Это связано с навигацией.
Это началось с открытия во времена династии Тан в 7 веке, что если железную иглу потереть магнитом, то она тоже станет намагниченной.
Намагниченная игла была намного проще в использовании, чем камень или ложка. Более того, игла была достаточно мала, чтобы ее можно было заставить плавать в воде, используя либо поверхностное натяжение воды, либо плавать на чем-то легком, например на листе или листе бумаги.
Плавающая намагниченная стрелка известна как мокрый компас.
Точно так же иглу можно повесить на кусок шелковой нити, что позволит достичь той же цели. Это известно как сухой компас.
Тем не менее, эти намагниченные иглы снова впервые использовались для геомантии, а не для навигации.
Первое свидетельство использования намагниченных игл для навигации по суше было зарегистрировано в 11 веке, а первое использование на море — в 12 веке.
Китайский историк Чжу Юй написал в своей книге Застольные беседы в Пинчжоу, « Пилоты корабля ознакомлены с конфигурацией берегов; ночью они следуют по звездам, а днем по солнцу. В темную погоду они смотрят на стрелку, указывающую на юг».
Вот почему компас известен как одно из четырех великих изобретений Китая.
Здесь я должен отметить, что компас помогал ориентироваться, но не отвечал за навигацию. У многих древних мореплавателей не было компаса, особенно у полинезийцев. Если вы помните мой эпизод о полинезийских мореплавателях, они могли плавать в открытом океане без компаса.
Тем не менее, наличие компаса было большим достижением.
С компасом не обязательно видеть берег, солнце или даже звезды. Это может, по крайней мере, помешать вам ходить по кругу.
Как компас распространился за пределы Китая, остается загадкой.
Период времени между появлением навигационного компаса в китайской литературе и его появлением в европейской литературе довольно короткий.
Первое письменное упоминание о компасе в Европе принадлежит английскому писателю Александру Неккаму, который в начале 13 века написал: Кроме того, моряки, когда они плывут по морю, когда в облачности они не могут больше пользоваться светом солнца, или когда мир окутан мраком теней ночи, и они не ведают, чтобы на какую точку компаса направлен курс их корабля, они касаются магнита иглой, которая (стрелка) вращается по кругу до тех пор, пока, когда ее движение не прекратится, ее острие не будет смотреть прямо на север.
Это описание компаса поразительно похоже на описание Чжу Юя менее века назад.
Еще одна странность заключается в том, что компас появился в Англии еще до того, как он появился в мусульманском мире. К XII и XIII векам все, что попадало из Китая в Европу, должно было пройти через Халифат.
Итак, то ли компас как-то проскочил мимо мусульманского мира, что кажется очень маловероятным, то ли по какой-то причине он просто не появился в письменном виде.
Когда исламский мир получил компас, он использовался не только для навигации, но и для определения киблы, то есть направления на Мекку, которая использовалась для молитвы.
Примерно в это же время китайцы все еще использовали мокрые компасы для навигации. Они работали, но имели серьезные ограничения. Вода плескалась по кораблю, так что пользоваться им было практически невозможно.
В Европе в компас было внесено несколько нововведений. Первым был практически работающий сухой компас. Китайский сухой компас был просто иглой на нитке. Европейский сухой компас представлял собой чувствительную вращающуюся стрелку на штифте, которую можно было сбалансировать и поместить в стеклянный футляр.
Это не так уж далеко от того, как устроено большинство современных компасов.
Вторым большим нововведением стало создание розы ветров. Это основа компаса, показывающая основные направления север-юго-восток и запад, включая пеленги между ними. Часто имеет форму звезды.
Это позволяло ориентироваться практически в любом направлении. В конечном итоге это превратилось в геральдическую лилию, которая стала символом Франции и Святых Нового Орлеана.
Наконец, для кораблей деревянный ящик, в котором находилась игла, был помещен в карданный вал, который был помещен в другой карданный вал. Это позволяло компасу оставаться на одном уровне, даже когда корабль подбрасывало.
Были также европейские мокрые компасы, разработанные для целей астрономии, которые не должны были двигаться.
Со временем появились мокрые навигационные компасы, в которых жидкость содержалась в коробке, что обеспечивало дополнительную устойчивость стрелки.
Эти европейские нововведения в компасе в конце концов вернулись в Китай через Японию, когда европейцы начали посещать Азию, как бы замкнув петлю компаса.
Одной из вещей, которые требовались для точного использования компаса, была компенсация магнитного склонения. Магнитное склонение было открыто китайцами, когда они еще использовали рыбу, указывающую на юг.
Поскольку магнитный северный полюс не совпадает с географическим северным полюсом, часто существует разница между тем, куда указывает стрелка, и истинным севером. Эта разница углов известна как магнитное склонение или магнитное отклонение.
Эта разница менялась в зависимости от того, где вы были. Склонение в Лондоне не будет таким, как, например, в Копенгагене. Более того, поскольку магнитные полюса блуждают, магнитное склонение может меняться со временем.
Это привело к созданию карт склонения, которыми могли пользоваться навигаторы.
В 1830-х годах британцы начали так называемый магнитный крестовый поход, который представлял собой всемирную попытку создать полную карту магнитных склонений.
Магнитные компасы продвинулись вперед, но они по-прежнему не сильно отличаются от компасов, существовавших столетия назад. Принципы по-прежнему в основном те же. Если вы купите компас сегодня, это, вероятно, все еще будет магнитная стрелка или карта, плавающая в жидкости для стабильности, заключенная в стекло или пластик.
Одним из нововведений, использованных в ручных компасе, были прицелы, которые позволяли определять более точные пеленги.
Первоначально он предназначался для использования в военных целях, но также привел к развитию спорта под названием спортивное ориентирование.
Спортивное ориентирование зародилось в Швеции в конце 19 века как соревновательное военное упражнение. Первое крупномасштабное соревнование было организовано шведским майором Эрнстом Килландером в 1919 году.
Этот вид спорта прижился в Скандинавии и Восточной Европе, а оттуда распространился по всему миру.
Сегодня спортивное ориентирование представляет собой нечто среднее между навигацией и гонками по пересеченной местности. Здесь требуется и скорость, и точность. Ежегодно проводится кубок мира по спортивному ориентированию, в ходе которого проводится множество мероприятий по четырем дисциплинам: бег, горный велосипед, лыжи и ориентирование на тропе.
Уже много лет ведутся дискуссии о том, чтобы сделать спортивное ориентирование олимпийским видом спорта.
Велика вероятность, что у вас есть компас на смартфоне, который вы сейчас слушаете именно этот подкаст. Однако это не компас с магнитной стрелкой. Он использует компьютерный чип, называемый магнитометром, который действует так же, как компас.
Если вы используете iPhone, на нем есть приложение компаса, если вы им раньше не пользовались.
Аналогично, многие самолеты имеют гироскопический компас, который определяет ориентацию без использования магнетизма. Он достигает того же, но без магнетизма.
Устройство GPS не может фактически дать вам направление, оно может только определить местоположение. Однако он может указать направление, если вы движетесь, так как может просто сравнить разницу между двумя местоположениями.
Старые добрые магнитные компасы все еще используются регулярно. Геологи должны научиться пользоваться так называемым компасом Брантона, который предназначен для полевых геологических работ. Однажды летом мне пришлось научиться пользоваться им, когда я занимался картированием геологических полей.
Точно так же их все еще можно найти на кораблях. Однажды мне удалось побывать на мостике авианосца, когда он был в море. Несмотря на все передовое навигационное оборудование, имевшееся в их распоряжении, у них все же был магнитный компас.
Несмотря на легкий доступ к системам GPS и компьютерным картам, научиться пользоваться бумажной картой и компасом — полезный навык. Обладание этими знаниями не только полезно, но и сделает вас частью давней традиции, уходящей корнями в 2000-летнюю историю древнего Китая.
Ежедневно «Все везде» — это подкаст Airwave Media.
Исполнительный продюсер Дарси Адамс.
Ассоциированные продюсеры Тор Томсен и Питер Беннетт.
Сегодняшний обзор исходит от слушателя Скотта Моффатта из Podcast Republic. Они пишут:
Гэри рассказывает интересные истории и факты по различным темам так подробно, чтобы тема не стала скучной. Этот подкаст абсолютно лучший в своем роде, который я нашел.
Спасибо, Скотт! Я рад, что вы считаете шоу лучшим в своем роде, и я обещаю, что всегда буду стараться, чтобы оно не было скучным.
Помните, что если вы оставите отзыв, бустаграмму или отправите мне электронное письмо, вы тоже сможете прочитать это шоу.
Компас — Эпохи исследований
Анатомия компаса
Анатомия компаса, Description de L’Univers, 1683, из библиотеки Музея мореплавателей, G114.M25 редкий.
Введение
Компас — это навигационный инструмент с магнитной стрелкой, указывающей на северный магнитный полюс. Люди использовали это устройство на протяжении сотен лет. Благодаря этому маленькому, но удобному инструменту исследователи в прошлом могли плавать и перемещаться по земному шару.
История
Компас — полезный навигационный инструмент, работа которого зависит от магнетизма. Хотя существуют разные типы компасов, ранние исследователи полагались на магнитные компасы в навигации. Поверхность Земли покрыта невидимым магнитным полем. Северный и южный полюса выровнены с земной осью. Следовательно, магнитные объекты, такие как стрелка компаса, будут выравниваться вдоль оси север-юг.
1 Магнитные компасы произошли от использования магнитных камней. Магнит представляет собой тип магнитного минерала, называемого магнетитом. В море было два способа использования магнита: первый заключался в том, чтобы повесить его на веревке и позволить ему поворачиваться и указывать на север. Второй заключался в том, чтобы пустить его на куске дерева в чашу с водой, где он будет дрейфовать на север. Использование метода чаши с водой было лучше для моряков, потому что иногда было трудно удерживать веревку на движущемся корабле. Многие историки прослеживают эти ранние устройства, подобные компасу, до Древнего Китая до 1040 года. По мере роста торговли между Азией и Европой европейские путешественники, скорее всего, привезли с собой эту концепцию.0025
Примерно с конца 1200-х до начала 1300-х годов моряки начали использовать сухой компас. В этом новом усовершенствовании использовалась поворотная стрелка, прикрепленная к карточке компаса в деревянном ящике. Направления карты компаса выглядели как роза.
Поэтому мореплаватели часто называют этот тип компаса «компасной розой». В течение следующих ста лет мореплаватели и моряки, такие как Христофор Колумб, полагались на компас, чтобы плыть в новые части земного шара.
Как это работает
Компасная роза помещается в коробку. На розе компаса будут общие отметки направления – север, юг, восток и запад. Однако более подробные узоры роз могут включать эти направления, а также более конкретные направления, такие как северо-восток или юго-запад. Название этого типа шаблона fleur de lis — по-французски «цветок лилии». Итак, как это работает?
Компас — довольно простое в использовании устройство. Позвольте магнитной стрелке указывать на север. Основываясь на этих знаниях, навигатор может затем создать желаемый курс.
Примечания
- Дон Гири, Использование карты и компаса (Пенсильвания: Stackpole Books, 1995), 5.
- Дана Мичен Рау, Станьте исследователем: сделайте и используйте компас (Чикаго: Norwood House Press, 2011), 8.
