Нанотехнологии в природе: кто первым изобрел компас?

Одним из величайших открытий человечества считается изобретение компаса. Компас — это устройство, облегчающее ориентирование на местности путём указания на магнитные полюса Земли и стороны света. Трудно переоценить важность его изобретения. Оно произвело настоящий переворот в истории мореплавания, поскольку компас стал первым навигационным прибором, который позволил отважным морякам выйти в открытое море. Уже в III веке до н. э. (примерно 2400 лет тому назад) 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. Это был самый первый древний компас, названный сынань — «ведающий югом» и описанный китайским философом Хэнь Фэй-цзы.

Интересная история, не правда ли? Однако если бы можно было рассказать ее вот этим бактериям, которые называются магнитотактические (Magnetotactic bacteria), в ответ раздался бы оглушительный хохот, если бы они конечно умели еще и смеяться. Дело в том что эти бактерии многое умеют, во что правда верится с трудом. Хотя открыты они были сравнительно недавно (в 1975 году, выпускником Массачусетского университета Блейкмором, Blakemore ), появились эти бактерии на нашей планете около двух миллиардов лет тому назад. За это время они многому научились. Например они могут синтезировать цепочки наночастиц магнетита (магнетосомы) размером не более 60 нанометров внутри собственного тела, которые служат им чем-то вроде встроенного компаса и помогает правильно находить север и юг.
Как показано на картинке справа, магнитотактические бактерии в северном и южном полушариях всегда движутся либо либо на север либо на юг. Только в области магнитного экватора они теряют свою ориентацию и начинают двигаться вдоль него.
Существует два механизма образования магнетита бактериями, абревиатуры которых звучат довольно музыкально — BIM и BOM. BIM – зто biologically induced mineralization, а ВОМ — biologically organized mineralization. Магнитотактические бактерии используют второй механизм. При этом состав и форма кристаллов, размер и пространственная организация магнитных наночастиц контролируются жизнедеятельностью самой бактерии. Если поместить эти бактерии в магнитное поле и проследить за направлением их движения, а затем поменять его полярность, то направление движения бактерий тоже изменится.


Магнитотактические бактерии в последнее время находят все большее применение в различных областях науки, в том числе в геоэкологии, минералогии и биомагнетизме, кристаллографии, биохимии и биомедицине, физике и даже астробиологии. Иными словами, эти бактерии могут научиться еще очень многому. Ученые из Университета города Твент в Нидерландах выяснили еще одну способность этих бактерий. Оказалось что они еще умеют и танцевать. Для того чтобы убедиться в этом, посмотрите коротенький фильм вот на этом сайте.

Профессор Дмитрий Муравьев,
Автономный Университет Барселоны.

Где и когда появился первый компас и кто его изобрел

История создания первого магнитного компаса уходит вглубь веков и по-прежнему во многих моментах остается загадкой. До нас в основном доходят лишь обрывки тех историй, с которыми можно было бы связать появление первого магнитного компаса. На звание страны, в которой появился первый компас, претендуют Греция, Китай и Индия, но и здесь все не так однозначно.

Предлагаю вместе рассмотреть дошедшие до нас благодаря скрупулезной работе историков сведения, на основании которых можно будет получить представление о том, где и когда появился один из первых навигационных приборов, который и по сей день пользуется большой популярностью и используется как моряками, так и любителями путешествий по суше.

Одна из «моделей» старинных компасов, вполне исправно работающая и сегодня.

Поскольку изобретение магнитного компаса тесно связано с открытием и изучением магнетизма, дальнейший наш рассказ будет параллельно рассматривать и это явление.

Первый китайский компас

По мнению некоторых исследователей, впервые явление магнетизма открыли древние греки. Однако есть и другая точка зрения, отдающая авторство открытия китайцам.

Ученые, отдающие предпочтение «китайскому открытию», ссылаются на летопись, сделанную в третьем тысячелетии до нашей эры, хотя предполагается, что сам магнитный железняк (он же — магнетит) был открыт китайцами на тысячелетие раньше.

В летописях, на которые ссылаются ученые, предполагается, что уже китайский император Хуан-ди во время своей битвы для навигации использовал компас. Однако по другой версии вместо компаса на его повозках использовалось устройство в виде колесницы, на которой миниатюрная фигурка человека показывал направление на юг.

Реконструкция такой колесницы показана на фото ниже:

Эта колесница устанавливалась на транспортное средство и соединялась с его колесами таким образом, что благодаря налаженному механизму шестеренок при повороте повозки колесница начинала вращаться в противоположном направлении. Таким образом миниатюрная фигурка человека на колеснице всегда неизменно показывать на юг, независимо от поворота транспорта. Вообще, конечно, фигурка эта показывала бы и в любом другом направлении: все зависело от того, куда ее изначально направят. Сама же колесница не была в состоянии ориентироваться по сторонам света, как это делает стрелка магнитного компаса.

Интересно, что один из первых китайских компасов, представлявший собой ложку, изготовленную из магнитного материала и вращающуюся на гладкой доске, применялся не по прямому назначению, а в магический ритуалах для предсказаний. Такое использование магнита имело место в третьем тысячелетии до нашей эры, хотя по другой версии магнитные свойства ферромагнетика использовали в древнем Китае уже в четвертом тысячелетии до нашей эры в обрядах феншуя, объясняя магнетизм проявлением высших сил.

К концу же второго тысячелетия до нашей эры китайские моряки уже в полной мере пользовались магнитными компасами по прямому назначению — для ориентирования на морских просторах.

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.

Компас и Древняя Греция

Древняя Греция, как и предыдущие две страны, не отставала в научной сфере. Греки независимо от других ученых самостоятельно обнаружили и исследовали явление магнетизма, а после — создали свой первый компас.

В VII–VI веках до нашей эры древними греками, а именно Фалесом Милетским, было обнаружено, что известный на протяжении нескольких веков магнетит способен притягивать железо.

Объяснялось это явление по-разному: кто-то полагал, что магнетит имеет душу, которая тянется к железу, кто-то — что железо обладает влажностью, которую в свою очередь и поглощает магнит. Но, как понимаем, такие объяснения были еще очень далеки от истины.

Позже Сократ открыл явление намагничивания железа, притянутого к магниту. А еще некоторое время спустя было обнаружено, что магниты могут не только притягиваться, но и отталкиваться.

Именно благодаря открытию Сократа сегодня работают не только компасы, но и огромное количество других приборов.

Так постепенно раскрывались все грани магнетизма, которые в дальнейшем позволили раскрыть его природу. Но на этом этапе еще было рано говорить о чем-то, подобном компасу.

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.

Автор: Максим Чечетов

Узнайте также:

 

Особенности современных компасов

У того, кто c детства привык путешествовать по стране и даже за ее пределами, обычно хорошо развито умение ориентироваться даже по неявным признакам. И у них, как правило, бывает интуитивное чувство направления.

У обычного человека оно может отсутствовать. И потому для них, чтобы ориентироваться на местности, уже давно придумали компас, у которого сейчас очень много разновидностей.

Компас может быть изделием для детей или для грибника. Отметим при этом, что существуют такие модели компасов, которые могут не только показывать на север, но и отображать, какое смещение было допущено от прямой направления на точку прибытия.

Прибор позволяет быстро и удобно определить, где ты находишься. Для этого необходимо только сделать правильный выбор приспособления, которое будет соответствовать поставленным задачам.

Такое полезное приспособление изобрели европейцы еще в 12-13 столетиях. Тогда это были примитивные модели. Они представляли собой емкость с водой. В ней плавала пробка, в которой была помещена стальная проволока. Если встряски нет, то она очень быстро приходила в состояние покоя и показывала направление меридиана.

Разновидности современных компасов

Компас — это устройство, которое выполняет одну функцию. Компас с помощью намагниченной стрелки указывает направление меридиана, то есть на северный магнитный полюс планеты.

Потому именно стрелка является главным рабочим органом компаса. За счет собственного поля она ориентируется вдоль силовых линий земли с большой точностью.

Такую механику обнаружили древние изобретатели. Она и поныне работает. Этот принцип положен в основу многих современных устройств. В настоящее время существует уже несколько конструкционных решений стрелки компаса.

— МАГНИТНЫЙ

В магнитном компасе старая механика работы воплощена более точно и технологично. Намагниченная стрелка из металла качественно откалибрована. Она позиционируется глухим отверстием на тонкой игле. Острие стрелки находится непосредственно в центре тяжести иглы.

Такая конструкция есть у многих приспособлений, которые называют «географическим компасом».

ВАЖНО! Устройство имеет стрелку, которая окрашена двумя цветами. Синий направлен на север. Красный – на юг. Для того чтобы ориентироваться, есть круглая шкала. По ней можно определить угловое отклонение от маршрута

— ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ

В основу электромагнитного компаса положен такой же принцип, как и в компасе магнитном. Разница лишь в том, что измерение положения стрелки выполняют электронные компоненты.

Полученные данные приспособление преобразует в формы, понятные пользователю. Потом они выводятся на экран. Сейчас нет никаких проблем, чтобы приобрести наручный компас, который будет работать по такой технологии.

ВАЖНО! К сожалению, электромагнитные приспособления так и не стали популярным устройством. Это всего лишь игрушка для того, кто совершает прогулки по близлежащим окрестностям.

Тому, кто отправляется в длительный поход в лес, все-таки лучше выбрать компас другого типа. Такой компас, которому не будут страшны электромагнитные помехи и которому не нужны будут для работы батарейки.

— ЭЛЕКТРОННЫЙ

На положение стрелки магнитного и электромагнитного приспособлений влияют внешние магнитные поля. И это главный недостаток данных устройств. Чтобы понять, о чем идет речь, нужно представить, что вы с туристическими часами с компасом ориентируетесь там, где есть опоры линий электропередач, железнодорожные рельсы. И они настолько сильно воздействуют на прибор, что его показания становятся неправильными.

Про электронные приспособления такого не кажешь. У них нет такого недостатка. Это компьютеризированные устройства. Они наделены способностью получать данные со спутников. В соответствии с ними уже можно определить положение. Приспособления строят ориентацию по сторонам горизонта. Электронный компас – всегда профессиональный.

Обращаем внимание, что электронный компас – прибор высочайшей точности. И для того, чтобы он работал, требуется очень много энергии. Вот почему те, кто любят путешествовать, все-таки отдают предпочтение классическому туристическому компасу с дополнительным оснащением. Он не подведет.

— ЖИДКОСТНОЙ

Жидкостной компас нужен для того, чтобы определять направление земного меридиана. Прибор по своей сути мало отличается от классического магнитного. Жидкостные компасы – это герметичная запаянная колба, в которой есть привычная стрелка, а также залита вязкая незамерзающая смесь.

За счет сопротивления наполнителя указатель быстро успокаивается. У самых лучших компасов жидкостного типа можно увидеть стрелку уже через пару секунд. На нее меньше воздействует вибрация, как и другие факторы.

ВАЖНО! Насколько это важно и удобно? Это можно объяснить с помощью спортивного компаса. На соревнованиях по ориентированию спортсмены быстро прокладывают маршрут. Дрожь пальцев на показания такой стрелки влияет меньше. Вот почему есть смысл выбрать жидкостную модель компаса, если отправляешься в поход. Тогда будешь иметь максимально достоверные данные о том, где находишься.

Каким может быть исполнение компаса

Причина, из-за которой появились различные варианты исполнения компасов, объясняется следующим: перед тем или иным видом конструкции стоит задача выполнять какие-то определенные задачи.

— Детские модели — это прибор небольшой, нетяжелый и не обязательно максимально точный.

— Геологический компас применяют вместе с картой местности. Поэтому он выполняется на планшете с увеличительными приборами, чтобы можно было читать мелкие обозначения.

— Инженерный компас наиболее тяжелый. Он оснащен визиром для того, чтобы точно фиксировать ориентиры на объект.

Отличие многофункциональных компасов

Встречаются многофункциональные компасы со множеством дополнительных приспособлений, которые делают ориентирование более легким. Обычно они решают специфические задачи.

— Ориентирующая стрелка

Полезно перед тем, как выходишь на маршрут, рассчитать направление по карте. А также определить, каков угол отклонения азимута от магнитного меридиана.

Для того чтобы зафиксировать результаты таких расчетов, у лучших компасов для леса есть пара стрелок. Одна стрелка показывает магнитный меридиан. Вторая – в точке выхода на маршрут направляется по азимуту пункта, в которой нужно прибыть. И потому она называется ориентирующей.

Вот почему в конструкции устройства есть фиксирующий механизм. После настройки ориентирующая стрелка всегда направлена на пункт прибытия. И потому легче понять, как строить маршрут или более точно рассчитать свое положение на местности.

— Флуоресцентная разметка

Преимущество светящихся символов на шкале, а также в конце стрелки очевидно. С устройством не будет ошибок в темноте, ночью, под дождем, когда курсовая видимость почти нулевая.

— Клинометр

Данное приспособление всегда есть у инженерного компаса. Клинометр нужен для определения угла наклона склона, когда проектируешь земельные или строительные работы на местности. Скажем, обустраиваешь классический или свайный фундамент.

Как подобрать подходящую модель

Вы путешественник? У мотоцикла или автомобиля может закончиться бензин и отказать электронный прибор для ориентирования. И потому рекомендуем всегда брать с собой запасной аварийный комплект: подробные карты местности и точный инструмент ориентирования, не привязанный к источникам энергии, то есть компас. Но для разных ситуаций подходят определенные модели.

— Поездка на автомобиле или мотоцикле

Путешествующим экстремалям лучше иметь электронный прибор. Он самый точный. А у мотоцикла или автомобиля достаточно энергии для его работы. Также электронный компас никак не реагирует на корпус машины или раму мотоцикла, как и на прочие металлы вокруг.

— Для велосипедистов

Велосипедные прогулки, как и прокладка трасс, необходимых для соревнований, обычно осуществляются недалеко от уже действующей инфраструктуры, вблизи дорог и населенных пунктов.

Вот почему спортсменам нужно купить компас для спортивного ориентирования жидкостного типа. Может подойти для этого также компактная модель, у которой классическая магнитная механика.

ВАЖНО! Данный прибор, если его подвесить на шейный ремень или зафиксировать на запястье, не отвлекает от движения. Когда не собираешься долго кататься, то можешь прихватить в путь-дорогу и девайс электронного типа.

— Для любителей пеших прогулок

Если вы прогуливаетесь пешком и не планируете значительно удаляться от цивилизации, то берите с собой обычный магнитный компас.

Даже кода вы будете идти по заранее определенным маршрутам в парке, наручная модель для детей может стать хорошим развлечением для любого ребенка.

— Девайс для спортсменов

Спортивное ориентирование предусматривает специальное оснащение. Тут необходимо жидкостное приспособление, с которым можно быстро провести изменения и выстроить маршрут.

Организаторы спортивных состязаний умышленно запрещают применять электронные устройства. Тем самым они развивают в каждом участнике необходимые навыки ориентироваться на местности.

Изобретения древнего Китая

Четыре великие изобретения древнего Китая — так в одноименной книге знаменитый исследователь китайской культуры Джозеф Нидэм окрестил изобретённые в Средние века бумагу, книгопечатание, порох и компас. Именно эти открытия способствовали тому, что многие направления культуры и искусств, ранее доступные лишь богачам, стали достоянием широких масс. Изобретения древнего Китая сделали возможными и дальние путешествия, что позволило открывать новые земли. Итак, рассмотрим каждое из них в хронологическом порядке.
 

Изобретение древнего Китая № 1 — бумага

Первым великим изобретением древнего Китая считается бумага. Согласно китайским летописям династии Восточная Хань, бумагу изобрел придворный евнух династии Хань — Цай Лун в 105 году н.э.

В глубокой древности в Китае до появления бумаги для записей использовали скрученные в свитки полоски из бамбука, свитки из шелка, деревянные и глиняные таблички и т.д. Наиболее же древние китайские тексты или «цзягувэнь» были обнаружены на черепашьих панцирях, которые датируются 2-м тысячелетием до н. э. (династия Шан).

В ІІІ веке бумагу уже широко применяли для письма вместо более дорогих традиционных материалов. Разработанная Цай Лунем технология производства бумаги состояла в следующем: кипящая смесь из пеньки, коры тутового дерева, старых рыболовных сетей и тканей превращалась в пульпу, после чего её растирали до пастообразного однородного состояния и смешивали с водой. В смесь погружали сито в деревянной раме из тростника, вычерпывали ситом массу и встряхивали, чтобы жидкость стекла. При этом в сите образовывался тонкий и ровный слой волокнистой массы.

Эту массу затем опрокидывали на гладкие доски. Доски с отливками клали одна на другую. Связывали стопку и укладывали сверху груз. Затем затвердевшие и окрепшие под прессом листы снимались с досок и сушились. Изготовленный по такой технологии бумажный лист получался легким, ровным, прочным, менее желтым и более удобным для письма.

Изобретение древнего Китая № 2 — книгопечатание

Возникновение бумаги, в свою очередь, привело к появлению книгопечатания. Самый древний известный образец печати с деревянных досок — это сутра на санскрите, напечатанная на конопляной бумаге приблизительно между 650 и 670 годами н.э. Однако первой печатной книгой со стандартным размером считается сделанная во время династии Тан (618—907) Алмазная сутра. Она состоит из свитков длиной 5,18 м. Согласно исследователю традиционной культуры Китая Джозефу Нидэму, методы печати, которые использовались в каллиграфии Алмазной сутры, значительно превосходят по совершенству и изысканности миниатюрную сутру, напечатанную ранее.

Наборные шрифты: Государственный деятель и учёный-эрудит Китая Шень Ко (1031—1095) впервые изложил способ печати при помощи наборного шрифта в своей работе «Записки о ручье снов» в 1088 году, приписав данное новшество неизвестному мастеру Би Шэну. Шэнь Ко описал технологический процесс производства литер из обожженной глины, процесс печати и изготовление наборных шрифтов.

Переплетная техника: Возникновение печати в девятом веке существенно изменило технику переплетения. Под конец эпохи Тан книга из скрученных свитков бумаги превратилась в стопку листов, напоминающую современную брошюру. Впоследствии при династии Сун (960—1279) листы стали сгибать по центру, делая перевязку типа «бабочки», отчего книга уже приобрела вид современной. Династия Юань (1271—1368) ввела корешок из жесткой бумаги, а позже во времена династии Мин листы стали прошивать нитками.

Книгопечатание в Китае внесло большой вклад в сохранение формировавшейся веками богатой культуры.

Изобретение древнего Китая № 3 — порох

Считается, что порох был разработан в Китае в X веке. Вначале он использовался как начинка в зажигательных снарядах, а позже были изобретены пороховые снаряды взрывного действия. Пороховое ствольное оружие, согласно китайским летописям, впервые было применено в сражениях 1132 года. Это была длинная бамбуковая трубка, куда закладывался порох и потом поджигался. Этим «огнеметом» врагу наносились сильные ожоги.

Столетие спустя, в 1259 г., впервые было изобретено ружье, стреляющее пулями — толстая бамбуковая трубка, в которую помещался заряд пороха и пули.

Позже на рубеже 13—14 веков в Поднебесной распространились металлические пушки, заряжаемые каменными ядрами.

Помимо военного дела, порох активно применяли и в быту. Так, порох считался хорошим дезинфицирующим средством при лечении язв и ран, во время эпидемий, а также его использовали для травли вредных насекомых.

Однако, пожалуй, наиболее «ярким» изобретением, которое появилось благодаря созданию пороха, являются фейерверки. В Поднебесной они имели особое значение. По древним поверьям, злые духи сильно боятся яркого света и громкого звука. Поэтому издревле на Новый китайский год существовала традиция во дворах жечь костры из бамбука, который шипел в огне и лопался с треском. А изобретение пороховых зарядов, несомненно, напугало «нечисть» уже не на шутку — ведь по силе звука и света они значительно превосходили старый способ. Позже китайские умельцы стали создавать разноцветные фейерверки путем добавления в порох различных веществ.

Сегодня фейерверки стали незаменимым атрибутом празднования Нового года практически во всех странах мира.

Изобретение древнего Китая № 4 — компас

Первый прототип компаса, как считается, появился во времена династии Хань (202 до н.э. — 220 н.э.), когда китайцы стали использовать магнитный железняк, ориентированный на север-юг. Правда, использовался он не для навигации, а для гадания. В древнем тексте «Луньхэн», написанном в 1 веке н.э., в главе 52 древний компас описывается так: «Этот инструмент напоминает ложку, и если его положить на тарелку, то его ручка укажет на юг».

Описание магнитного компаса для определения сторон света впервые изложено в китайском манускрипте «Уцзин Цзунъяо» 1044 г. Компас работал на принципе остаточной намагниченности из нагретых стальных или железных болванок, которые отливались в форме рыбы. Последние помещали в чашу с водой, и в результате индукции и остаточной намагниченности появлялись слабые магнитные силы. В манускрипте упомянуто, что данный прибор использовали как указатель курса в паре с механической «колесницей, которая указывает на юг».

Более совершенную конструкцию компаса предложил уже упомянутый китайский ученый Шень Ко. В своих «Записках о ручье снов» (1088) он детально описал магнитное склонение, то есть отклонение от направления на истинный север, и устройство магнитного компаса с иглой. Использовать компас для навигации впервые предложил Чжу Юй в книге «Застольные разговоры в Нинчжоу» (1119 г.).

К сведению:

Помимо четырех великих изобретений древнего Китая, умельцы Поднебесной подарили нашей цивилизации следующие полезности: китайский гороскоп, барабан, колокол, арбалет, скрипку эрху, гонг, военные искусства «ушу», оздоровительную гимнастику цигун, вилку, лапшу, пароварку, палочки для еды, чай, соевый сыр тофу, шелк, бумажные деньги, лак, зубную щетку из щетины, туалетную бумагу, воздушного змея, газовый баллон, настольную игру Го, игральные карты, фарфор и многое другое.

Великие китайские изобретения — Реферат

Наиболее древним периодом китайской цивилизации считается эпоха существования государства Шан, рабовладельческой страны в долине реки Хуанхэ. Уже в эту эпоху была открыта идеографическая письменность, которая путем долгого усовершенствования превратилась в иероглифическую каллиграфию, а также был составлен в основных чертах месячный календарь.

Культура Китая внесла огромный вклад и в мировую культуру. Так, на рубеже тысячелетий были изобретены бумага и тушь для письма. Также в это примерно же время создается и письменность в Китае. Бурный культурный и технический рост в этой стране начинается как раз с приходом письменности.

Но каковой бы ни была культура Китая, сегодня она является достоянием общемировой культуры, как, впрочем, и любая другая национальная культура. Приглашая ежегодно к себе миллионов туристов, эта страна охотно делится с ними своими культурными достопримечательностями, рассказывая о своем богатом прошлом и предлагая массу возможностей для путешествий.

Бумага — изобретение древнего Китая

Первым великим изобретением древнего Китая считается бумага. Согласно китайским летописям династии Восточная Хань, бумагу изобрел придворный евнух династии Хань – Цай Лун в 105 г. н.э.

В глубокой древности в Китае до появления бумаги для записей использовали скрученные в свитки полоски из бамбука, свитки из шелка, деревянные и глиняные таблички и т.д. Наиболее же древние китайские тексты или «цзягувэнь» были обнаружены на черепашьих панцирях, которые датируются 2-м тыс. до н.э. (династия Шан).

Найдены такие артефакты как древний набивочный материал и упаковочная бумага, датируемые II в. до н.э. Самым старым образцом бумаги является карта из Фанматаня вблизи г. Тяньшуй.

В ІІІ в. бумагу уже широко применяли для письма вместо более дорогих традиционных материалов. Разработанная Цай Лунем технология производства бумаги состояла в следующем: кипящая смесь из пеньки, коры тутового дерева, старых рыболовных сетей и тканей превращалась в пульпу, после чего её растирали до пастообразного однородного состояния и смешивали с водой. В смесь погружали сито в деревянной раме из тростника, вычерпывали ситом массу и встряхивали, чтобы жидкость стекла. При этом в сите образовывался тонкий и ровный слой волокнистой массы.

Эту массу затем опрокидывали на гладкие доски. Доски с отливками клали одна на другую. Связывали стопку и укладывали сверху груз. Затем затвердевшие и окрепшие под прессом листы снимались с досок и сушились. Изготовленный по такой технологии бумажный лист получался легким, ровным, прочным, менее желтым и более удобным для письма.

Изобретения древнего Китая: бумажная банкнота хуэйцзи, напечатанная в 1160 г.

В ханьских хрониках 105 г. сообщается, что Цай Лунь «сделал бумагу из древесной коры, тряпок и рыболовных сетей и преподнес ее императору». С тех пор бумага вытеснила из китайских канцелярий шелк и бамбук, а бумажное производство достигло гигантских масштабов (одни торговые управление потребляли ежегодно около 1,5 млн. листов). Изготовлялась как писчая бумага, сырьем для которой служили кора тутового дерева, рами, водоросли, так и различные изысканные сорта бумаги, для изготовления которой использовалась, например, кора сандалового дерева, придававшая ей стойкий аромат. Для бытовых нужд бумага делалась из риса или пшеничной муки (например, бумажные обои или туалетная бумага). Поскольку китайская бумага хорошо впитывает тушь, она была идеальна для живописи и каллиграфии. Технология производства изменилась в X в., когда вместо коры тутового дерева для изготовления писчей бумаги стали использовать бамбук. Срезанные весной ветви бамбука долго вымачивали в воде, после чего кору отделяли от волокон, смешивали древесину с известью и полученную массу высушивали. Но с появлением дешевой бумаги, произведенной промышленным способом, с середины XIX в. кустарное бумажное производство стало быстро сокращаться.

Книгопечатание — изобретение древнего Китая

Возникновение бумаги, в свою очередь, привело к появлению книгопечатания. Самый древний известный образец печати с деревянных досок – это сутра на санскрите, напечатанная на конопляной бумаге приблизительно между 650 и 670 гг. н.э. Однако первой печатной книгой со стандартным размером считается сделанная во время династии Тан (618-907) Алмазная сутра. Она состоит из свитков длиной 5,18 м. Согласно исследователю традиционной культуры Китая Джозефу Нидэму, методы печати, которые использовались в каллиграфии Алмазной сутры, значительно превосходят по совершенству и изысканности миниатюрную сутру, напечатанную ранее.

Наборные шрифты 

Государственный деятель и учёный-эрудит Китая Шень Ко (1031-1095) впервые изложил способ печати при помощи наборного шрифта в своей работе «Записки о ручье снов» в 1088 г., приписав данное новшество неизвестному мастеру Би Шэну. Шэнь Ко описал технологический процесс производства литер из обожженной глины, процесс печати и изготовление наборных шрифтов.

Переплетная техника

Возникновение печати в девятом веке существенно изменило технику переплетения. Под конец эпохи Тан книга из скрученных свитков бумаги превратилась в стопку листов, напоминающую современную брошюру. Впоследствии при династии Сун (960-1279) листы стали сгибать по центру, делая перевязку типа «бабочки», отчего книга уже приобрела вид современной. Династия Юань (1271-1368) ввела корешок из жесткой бумаги, а позже во времена династии Мин листы стали прошивать нитками. Книгопечатание в Китае внесло большой вклад в сохранение формировавшейся веками богатой культуры.

В глубокой древности в Китае для удостоверения личности чиновника или мастера использовались печать с высеченными фамильными иероглифами вместо подписи. Используются они китайскими художниками и в наши дни. Вырезание иероглифов на каменной печати считалось всегда не только мастерством, но и утонченным искусством. Эти печати и были предшественниками досок, с которых началось книгопечатание. Древнейшие образцы печатных книг относятся к первой половине VIII в., повсеместное же их распространение – к периоду правления династии Сун (X-XIII). Отсутствие на протяжении долгого времени государственной монополии и цензуры благоприятствовало развитию книжного рынка. К XIII в. только в провинциях Чжэцзян и Фуцзян действовало более 100 семейных издательств. В Китае книгопечатание распространилось в форме ксилографии (печатание с досок, на которых вырезалось зеркальное отражение печатаемого текста), что позволяло сохранить графические особенности оригинальной рукописи и производить, при необходимости, замену знаков, а также совмещать печатный текст и гравюры. Свой окончательный вид китайская печатная книга пробрела к XVI в., во многом воспроизводя образцы сунской эпохи и имела вид прошитой тетради. А с XVII в. в Китае была освоена техника цветной гравюры.

Изобретения древнего Китая: иллюстрация, приведенная в книге ученого Ван Чжэня (1313), показывает литеры наборной печати, которые расположены в особом порядке по секторам круглого стола.

Компас — изобретение древнего Китая

Первый прототип компаса, как считается, появился во времена династии Хань (202 до н.э. – 220 н.э.), когда китайцы стали использовать магнитный железняк, ориентированный на север-юг. Правда, использовался он не для навигации, а для гадания. В древнем тексте «Луньхэн», написанном в I в. н.э., в главе 52 древний компас описывается так: «Этот инструмент напоминает ложку, и если его положить на тарелку, то его ручка укажет на юг».

Изобретения древнего Китая: Модель китайского компаса периода династии Хань

Описание магнитного компаса для определения сторон света впервые изложено в китайском манускрипте «Уцзин Цзунъяо» 1044 г. Компас работал на принципе остаточной намагниченности из нагретых стальных или железных болванок, которые отливались в форме рыбы. Последние помещали в чашу с водой, и в результате индукции и остаточной намагниченности появлялись слабые магнитные силы. В манускрипте упомянуто, что данный прибор использовали как указатель курса в паре с механической «колесницей, которая указывает на юг».

Более совершенную конструкцию компаса предложил уже упомянутый китайский ученый Шень Ко. В своих «Записках о ручье снов» (1088) он детально описал магнитное склонение, то есть отклонение от направления на истинный север, и устройство магнитного компаса с иглой. Использовать компас для навигации впервые предложил Чжу Юй в книге «Застольные разговоры в Нинчжоу» (1119).

Магнит был известен китайцам с давних времен. Еще в III в. до н.э. им было известно, что магнит притягивает железо. В XI в. китайцы стали использовать не сам магнит, а намагниченную сталь и железо. В тот период также применялся водяной компас: в чашку с водой помещали намагниченную стальную стрелку в форме рыбки длиной в 5-6 см. Стрелку могли намагничивать посредством сильного нагрева. Голова рыбки всегда указывала на юг. В дальнейшем рыбка претерпела ряд изменений и превратилась в компасную иглу.

Уже во времена династии Хань в Китае знали, что одинаковые магнитные полюсы взаимно отталкиваются, а разные — притягиваются друг к другу. В X-XIII вв. китайцы обнаружили, что магнит притягивает только железо и никель. На Западе же это явление было открыто лишь в начале XVII в. английским ученым Джильбертом.

В мореходстве компас стал применяться китайцами еще в XI в. В начале XII в. китайский посол, прибывший в Корею морем, рассказал, что в условиях плохой видимости судно держало курс исключительно по компасу, прикрепленному к носу и корме, а иглы компаса плавали на поверхности воды.

Примерно в конце XII в. арабы вывезли на Запад водяной китайский компас.

Порох — изобретение древнего Китая

Порох был разработан в Китае в X в. Вначале он использовался как начинка в зажигательных снарядах, а позже были изобретены пороховые снаряды взрывного действия. Пороховое ствольное оружие, согласно китайским летописям, впервые было применено в сражениях 1132 г. Это была длинная бамбуковая трубка, куда закладывался порох и потом поджигался. Этим «огнеметом» врагу наносились сильные ожоги.

Столетие спустя, в 1259 г., впервые было изобретено ружье, стреляющее пулями – толстая бамбуковая трубка, в которую помещался заряд пороха и пули. Позже на рубеже XIII – XIV вв. в Поднебесной распространились металлические пушки, заряжаемые каменными ядрами.

Помимо военного дела, порох активно применяли и в быту. Так, порох считался хорошим дезинфицирующим средством при лечении язв и ран, во время эпидемий, а также его использовали для травли вредных насекомых.

Фейерверки

Однако, пожалуй, наиболее «ярким» изобретением, которое появилось благодаря созданию пороха, являются фейерверки. В Поднебесной они имели особое значение. По древним поверьям, злые духи сильно боятся яркого света и громкого звука. Поэтому издревле на Новый китайский год существовала традиция во дворах жечь костры из бамбука, который шипел в огне и лопался с треском. А изобретение пороховых зарядов, несомненно, напугало «нечисть» уже не на шутку – ведь по силе звука и света они значительно превосходили старый способ. Позже китайские умельцы стали создавать разноцветные фейерверки путем добавления в порох различных веществ. Сегодня фейерверки стали незаменимым атрибутом празднования Нового года практически во всех странах мира. Некоторые считают, что изобретателем пороха или предвестником изобретения был Вэй Боян во II в .

Китайские технологии в металлургии

В (403-221 до н.э.) китайцы имели самые передовые технологии в металлургии, включая доменные печи с дутьём и вагранки, а кричный горн и кузнечно-пудлинговый процесс были известны во времена династии Хань (202 г. до н.э. – 220 г. н.э.). Возникновение сложной экономической системы в Китае породило такое изобретение, как бумажные деньги во времена династии Сун (960-1279). Изобретение пороха вызвало ряд уникальных изобретений, таких как горящее копьё, наземные мины,морские мины, пищали, взрывающиеся пушечные ядра, многоступенчатые ракеты и реактивные снаряды с аэродинамическими крыльями. Используя навигационный компас и применяя известный с I в. штурвал с ахтерштевнем, китайские моряки достигли больших успехов в управления кораблём в открытом море, и в XI в. они доплывали до Восточной Африки и Египта. Что касается водяных часов, то китайцы использовали анкерный механизм с VIII в., а цепной привод с XI в. Они также создали большие механические кукольные театры, приводимые в движение водяным колесом, колесо со спицами и торговый автомат, управляемый колесом с плицами.

Одновременно существовавшие культуры Пэйлиган и Пэнтоушань являются старейшими неолитическими культурами Китая, они возникли около 7 тыс. до н.э. Изобретения эпохи неолита доисторического Китая включают серповидный и прямоугольный каменные ножи, каменные мотыги и лопаты, культивирование проса, риса и соевых бобов, шелководство, строительство сооружений из землебита, дома, оштукатуренные известью, создание гончарного круга, создание керамических изделий со шнуровым и корзиночным дизайном, создание керамического сосуда на трёх ножках (треножника), создание керамической пароварки, а также создание церемониальных сосудов для гадания. Франческа Брэй утверждает, что одомашнивание быков и буйволов в период культурыЛуншань (3000-2000 до н.э.), отсутствие в эпоху Луншань орошения и высокоурожайных сельскохозяйственных культур, полностью доказанное культивирование засухоустойчивых зерновых культур, которые дают высокую урожайность «только тогда, когда почва тщательно обработана». Это объясняет высокие урожаи сельскохозяйственной продукции, обусловившие рост китайской цивилизации во времена династии Шан (1600-1050 до н.э.). Вместе с последующим изобретением рядовой сеялки и стального плуга с отвалом китайское сельскохозяйственное производство могло прокормить гораздо больше населения.

Сейсмоскоп — изобретение древнего Китая

В эпоху поздней Хань императорский астроном Чжан Хэн (78-139) изобрел первый в мире сейсмоскоп, который отмечал слабые землетрясения на больших расстояниях. Это устройство не сохранилось до наших дней. О его конструкции можно судить по неполному описанию в «Хоу Хань шу» («История Второй Хань»). Хотя некоторые детали этого устройства до сих пор не известны, общий принцип вполне ясен.

Сейсмоскоп был отлит из бронзы и имел вид винного сосуда с куполообразной крышкой. Диаметр его составлял 8 чи (1,9 м). По окружности этого сосуда размещались фигуры восьми драконов или только голов драконов, ориентированных по восьми направлениям пространства: четыре страны света и промежуточные направления. Головы драконов имели подвижные нижние челюсти. В пасти каждого дракона помешался бронзовый шар. Рядом с сосудом под головами драконов помещались восемь бронзовых жаб с широко открытыми ртами. Внутри сосуда, вероятно, содержался перевернутый маятник, типа того, что входит в конструкцию современных сейсмографов. Этот маятник был связан системой рычагов с подвижными нижними челюстями голов дракона. При землетрясении маятник приходил в движение, открывалась пасть дракона, находящегося со стороны эпицентра подземного толчка, шар падал в рот жабы, производя сильный шум, который служил сигналом для наблюдателя. Как только один шар выпадал, внутри срабатывал механизм, предотвращающий выпадение других шаров при последующих толчках.

Как свидетельствуют летописи, прибор действовал достаточно точно. Сейсмоскоп Чжан Хэна был чувствительным даже для регистрации небольших толчков, проходящих на расстоянии сотен ли (0,5 км.). Действенность этого прибора была продемонстрирована вскоре после его изготовления. Когда шар первый раз выпал из пасти дракона, никто при дворе не поверил, что это означало землетрясение, поскольку толчки в этот момент не ощущались. Но через несколько дней прибыл посыльный с вестью о землетрясении в городе Лунси, который находился к северо-западу от столицы на расстоянии более чем 600 км. С тех пор обязанностью должностных лиц астрономического ведомства было делать записи направлений происхождения землетрясений. Позднее подобные инструменты многократно строились в Китае. Через 3 столетия математик Синьту Фан описал подобный инструмент и, возможно, изготовил его. Лин Сяогун сделал сейсмоскоп во время между 581 и 604 гг. Ко времени монгольского правления в XIII в. принципы изготовления сейсмоскопа был и забыты. В Европе первый сейсмограф появился в 1703 г.

Китайский чай

В Китае чай был известен с древнейших времен. В источниках, датируемых I тыс. до н.э. встречаются упоминания о целебном настое, получаемом из листьев чайного куста. Первая книга о чае, «Классический чай», написанная поэтом Лу Ю, жившим во времена династии Тан (618-907), рассказывает о различных методах выращивания и приготовления чая, об искусстве питья чая. Распространенным напитком в Китае чай стал уже в VI в.

Существует много легенд о происхождении чая. Одна из них рассказывает об одном святом отшельнике, который отдалился от мира, поселившись на склоне холма в уединенной хижине. И вот однажды, когда он сидел, погрузившись в размышления, его начал одолевать сон. Как он ни боролся, его все больше клонило в сон, и веки его начали смыкаться уже против его воли. Тогда, для того, чтобы сон не прервал его размышлений, отшельник взял острый нож, отрезал себе веки и бросил их в сторону, чтобы глаза не могли закрыться. Из этих век и вырос чайный куст.

По другому преданию, первым чай случайно попробовал император Шен Нон. Листья от растущей неподалеку дикой камелии упали в кипящую воду. Аромат, который разносился от напитка, был настолько соблазнителен, что император не смог удержаться и сделал глоток. Он был настолько поражен вкусом, что сделал чай национальным напитком.

В наши дни в Китае чай выращивают, главным образом, в провинциях Чжэцзян, Цзянсу, Аньхой, Фуцзянь и Гуандун. Лучше всего для разведения чайного куста подходят нижние склоны холмов. Семена чайного куста сначала высевают в специальных «питомниках», откуда через год пересаживают ростки уже на плантацию. С трехлетнего куста уже можно начинать сбор листьев. За летний сезон, как правило, проводят 4 сбора: первый – в апреле (белый чай получается именно из листьев этого сбора), второй – в мае, третий – в июле и четвертый – в августе. Каждый последующий сбор дает более грубый лист, обладающий меньшим ароматом. Лучший чай получают в первые два сбора. Собирают только молодой зеленый чайный побег, на конце которого не более 2-3 листьев и почка. Почка может быть либо только завязавшейся, либо полураспустившейся. Полностью распустившиеся цветы для чая ценности не имеют, т.к. не передают заварке свой аромат. Верхушка чайного побега (2-3 листа и почка) называется флешь. Лучший чай получается тогда, когда сборщик срывает флешь с 1-2 верхними листьями и полураспустившейся почкой. Кроме этого, лучшие чайные флеши собираются с верхушечных, а не боковых побегов, где они грубее. Как правило, чай изготовленный из трех верхних листьев (включая почку) маркируется на пачках как «Золотой чай», а изготовленный из трех верхних листьев без почек, маркируется как «Серебряный чай». Часто на элитных чаях также имеются указания – «первый лист», «второй лист», «третий лист». Это указывает на то, что в данной сортовой смеси чая преобладают отобранные вручную верхушечные листья.

Первоначально китайские чаи были только зелеными. Черный чай появился значительно позже, но и здесь китайцы были первооткрывателями. А по мере развития новых технологий ферментации возникли и белый, и сине-зеленый, и желтый, и красный чаи.

Самыми популярными разновидностями чая являются зеленый (люй ча) и черный чай (хон ча). Хотя они и приготовляются из листа одного и того же кустарника, они различаются по цвету, вкусу и пр. Эта разница появляется за счет способов обработки. Для получения зеленого чая литья на два-три часа высыпают на циновки для проваливания. После этого их на пять минут кладут на круглые железные сковороды, слегка подогреваемые снизу огнем, и непрестанно мешают и переворачивают. Под влиянием тепла листья лопаются, становятся влажными и мягкими от сока. После этого их кладут на бамбуковые столы и раскатывают руками. При этом часть сока отжимается и вытекает через щели стола, сами же листья свертываются. Потом их опять выкладывают на циновки и держат некоторое время в тени на открытом воздухе. Далее следует процесс поджаривания. Листья опять помещают на сковороды и подвергают нагреванию, постоянно помешивая. От этого они постепенно высыхают, сжимаются, свертываются. Примерно через час поджаривание заканчивается, и после просева через целую серию сит и сортировки чай готов.

Для получения же черного чая первое провяливание на воздухе продолжается от двенадцати до двадцати часов. За это время в листьях возникает легкое брожение. Раскатывают листья на столах более энергично, так, чтобы отжать как можно больше сока. Затем их выкладывают на открытом воздухе на два-три дня для дальнейшего брожения. Основная разница в приготовлении зеленого и черного чая как раз и заключается в этом процессе. Подогревание на сковородах и раскатывание повторяют до тех пор, пока весь сок не будет отжат. Окончательное поджаривание прекращает брожение. После этого чай просеивают и сортируют. Существует огромное множество (более 600) различных сортов китайского чая, особые ритуалы и способы заваривания чая, церемонии чаепития. Эти традиции не утрачены в Китае и по сей день.

Китай — родина шелка

Долгое время для Запада Китай был в первую очередь родиной шелка. Даже греческое название Китая – Seres, от которого произошли наименования Китая в большинстве европейских языков, восходит к китайскому слову Сы – шелк. Ткачество и вышивание всегда считались в Китае исключительно женским занятием, этому ремеслу обучали абсолютно всех девочек, даже из самого высокого сословия. Секрет производства шелка был известен китайцам с глубокой древности. По преданию, разводить шелковичных червей, обрабатывать шелк и ткать из шелковых нитей китайских женщин научила Си Лин, жена первого императора Хуан Ди, царствовавшего, по легенде, более чем за 2,5 тыс. до н.э. Как покровительнице шелководства, ей был посвящен отдельный храм. Каждую весну старшая жена императора собирала листья шелковицы и приносила их в жертву. Шелковая ткань изготовляется из нитей, получаемых из коконов шелковичных червей. Их разведение требует большого внимания и кропотливого труда. Требуется соблюдать большую осторожность, так как даже шум, сквозняк или дым могут нанести им вред, а также тщательно регулировать температуру и влажность в помещении. А кормить червей можно только листьями дерева шелковицы, причем совершенно чистыми, исключительно свежими и сухими. Черви – весьма хрупкие создания, подверженные различным заболеваниям: целая колония может погибнуть буквально за одни сутки при недостаточно внимательном уходе. В первых числах апреля из яичек вылупляются маленькие гусеницы, а за 40 дней он достигают зрелого возраста и уже могут вить коконы. Взрослая гусеница, как правило, бывает телесного цвета, длинной в 7-8 см. и толщиной с мизинец. Эти гусеницы вьют коконы на специально приготовленных пучках соломы. Процесс длится 3-4 дня, а длина нити одного кокона составляет от 350 до 1000 метров. Шелк получается из кокона путем так называемой размотки. Кокон состоит из шелковой нити и клея, скрепляющего эту нить. Чтобы его размягчить, кокон бросают в горячую воду. Так как нить одного кокона слишком тонка, как правило, берут нити 4-18 коконов и, соединив, пропускают их через агатовое кольцо и прикрепляют к мотовилу, которое медленно вращается, и нити, проходя через кольцо, склеиваются в одну. Таким образом, получается шелк-сырец. Он настолько легок, что на 1 кг готовой ткани идет от 300 до 900 километров нити.

В основном шелководством занимаются в Южном и Центральном Китае. Натуральный шелк может быть белым или желтым. Первый производят преимущественно в провинциях Гуандун, Чжэцзян, Цзянсу, Аньхой, Шаньдун и Хубэй. Такой сорт дают гусеницы «домашнего шелкопряда», которого кормят только листьями садовой шелковицы. Натуральный же желтый шелк производят в провинциях Сычуань, Хубей и Шаньдун. Для получения желтого цвета гусениц первую половину жизни кормят листьями деревьев Чжэ (оно похоже на шелковицу и растет в горах), и лишь в другую половину жизни им дают листья садовой шелковицы. Есть еще один сорт шелка – дикий шелк, его дает гусеница «дикого шелкопряда», который питается листьями разных пород дуба. Этот шелк коричневого цвета и с трудом поддается окраске.

Ткацкое искусство Китая

Довольно долгую историю имеет китайская традиция художественного ткачества и красильного дела. До наших дней практически в неизменном виде дошли образцы ткацкого искусства, датирующиеся второй половиной 1 тыс. до н.э. Это самые разные виды шелка, от тонкого газа до парчи. Многие из них расшиты орнаментом в виде мифических животных, различными геометрическими фигурами. Расцвет китайского ткачества приходится на эпоху династии Тан. Источники того времени упоминают о 50 разновидностях орнамента на шелке: «драконы, резвящиеся среди цветов», «лотос и тростник», «водяные травы с рыбками», «пионы», «дракон и феникс», «дворцы и павильоны», «жемчужины с зернышками риса» и т.п. Многие из этих мотивов существовали уже в эпоху Хань и дошли до наших дней. В эпоху Сун появляются прекрасные тканые изображения на шелке, сделанные в стиле «гравированный шелк» (кэ сы). Шелковые картины составляют неотъемлемую часть культурного наследия Китая. На них нередко воспроизводились каллиграфические надписи и пейзажи знаменитых художников. В своих книгах об изящных предметах домашнего обихода Вэнь Чженьхэн утверждает, что «возвышенный муж не может не держать в своем доме среди прочих картин одно – два таких полотна». Качество китайских тканых изделий, в которых, как правило, использовались золотые и серебряные нити, не имеет себе равных в мире. Достаточно сказать, что частота нитей в работах китайских мастеров в 3 раза превосходит аналогичный показатель в лучших французских гобеленах, а золотое шитье в них не поблекло даже спустя VI – VII столетий.

Китайский фарфор

Китайский фарфор известен во всем мире и очень ценится за свое необыкновенное качество и красоту, само слово «фарфор» по-персидски означает «царь». В Европе XIII в. его считали великой драгоценностью, в сокровищницах самых влиятельных особ хранились образцы китайского керамического искусства, вставленные ювелирами в золотую оправу. С ним связано немало мифов, например, в Индии и Иране считалось, что китайский фарфор обладает волшебными свойствами и меняет цвет, если в пищу подмешан яд.

Керамическое искусство традиционно хорошо развито в Китае, керамика уже шанского времени (2 тыс. до н.э.) представляет не только историческую, но и художественную ценность. Позднее появились изделия из протофарфора, которые западная классификация относит к так называемым каменным массам, так как он не обладает прозрачностью и белизной. Китайцы, напротив, ценят в фарфоре в первую очередь его звонкость и прочность, поэтому считают протофарфор истинным фарфором. Среди прекрасной керамики танского времени встречаются первые образцы «настоящего» белого матового фарфора. В начале VII в. китайские керамисты научились получать фарфоровые массы, смешанные из полевого шпата, кремния и каолина – важнейшего элемента фарфоровой массы, получившего свое название по горе Гаолин, где его впервые стали добывать. Обжиг фарфоровой массы при высокой температуре позволял получать твердую, белую, просвечивающую керамику. Танская фарфоровая керамика продолжала в своих массивных и округлых формах традиции древних гончаров, однако горлышки в виде птичьих голов и змеевидные ручки, подражающие формам иранских сосудов говорят о заметном иноземном влиянии. Тогда появилось стремление к однотонности поверхности сосуда, развитое впоследствии сунскими керамистами.

Расцвет керамического производства в Китае пришелся на период правления династии Сун. Увеличившийся спрос на фарфоровые изделия породил огромное количество новых печей для обжига и привел к императорскому патронажу производства. С V – VI вв. на севере и юге Китая существовали специальные ведомства, надзиравшие за производством высококачественной керамики. Для сунского фарфора характерны простота и элегантность форм, гладкие монохромные глазури и сдержанность орнаментов. Наиболее тонкая керамика молочно-белого цвета с нежными резными или штампованными узорами называлась керамикой «дин», иногда в состав глазури добавлялись окиси железа и тогда получались черные, коричневые, зеленые, пурпурные или красные сосуды. Значительно позднее, в эпоху Цин популярность одноцветных сосудов привела к появлению практически бесконечного количества цветовых оттенков глазури.

Производство полихромного расписного фарфора началось в правление династии Юань, когда стали делать знаменитую синюю подглазурную роспись по белому фону. В правление династии Мин эта техника усовершенствовалась и стала комбинироваться с пятицветными надглазурными росписями (уцай). Развитие техники цветных эмалей привело к появлению трех «семейств» китайского фарфора. «Зеленое семейство» — это изделия с росписью по белому фону в нескольких тонах зеленого цвета. Обычно на сосудах этого семейства изображали батальные сцены или просто фигуры и цветы. Изделия с цветной росписью по глубоко черному фону назывались «черным семейством». Фарфор расписанный в нежно-розовых тонах с переливами оттенков на сюжет «женщины и цветы» получил имя «розового семейства».

В эпоху династии Мин фарфор стал в некотором роде стратегическим товаром и поставлялся в огромных количествах в страны Европы и Азии, через арабских торговцев попадал даже в Южную Африку. О громадных масштабах экспорта фарфора в эпоху Мин и последующие годы говорит тот факт, что в 1723 г. одному только французскому городу Лориану было продано 350 тыс. фарфоровых изделий. А для многих европейцев и по сей день термин «минская ваза» означает всю китайскую керамику.

Висячие мосты — изобретение древнего Китая

С глубокой древности китайцы уделяли большое внимание строительству мостов. Первоначально они сооружались только из дерева и бамбука. Первые каменные мосты в Китае относятся к эпохе Шан-Инь. Они строились из блоков, уложенных на эстакады, расстояние между которыми не превышало 6 м. Такой способ строительства использовался и в последующие времена, претерпев существенное развитие. Так, например, во время династии Сун были построены уникальные гигантские мосты с большими пролетами, величина которых доходила до 21 м. При этом использовались каменные блоки до 200 т весом.

Висячие мосты были изобретены в Китае, причем звенья их цепей делались из ковкой стали вместо плетеного бамбука. Чугун называли «сырым железом», сталь – «великим железом», а ковкую сталь – «созревшим железом». Китайцы хорошо понимали, что при «созревании» железо теряет какой-то важный компонент, и описывали этот процесс как «потерю животворных соков». Однако, не зная химии, они не могли определить, что это углерод.

В III в. до н.э. подвесные мосты завоевали популярность. Они строились преимущественно на юго-западе, где много ущелий. Наиболее известный китайский подвесной мост – это мост Аньлань в Гуаньсяне. Полагают, что он был построен в III в. до н.э. инженером Ли Бином. Мост имеет полную длину 320 м, ширину около 3 м и составлен из восьми пролетов.

Прочие изобретения Китая

Археологические находки спусковых механизмов дают основание полагать, что арбалетное оружие появилось в Китае около V в. до н.э. Найденные археологические материалы представляют собой изготовленные из бронзы устройства некоего метающего стрелы оружия. В известном словаре «Ши Мин» (Толкование имен), созданном Лу Си в период Ханьской династии во II в. до н.э., упоминается, что термин «цзи» используется в применении к этому виду оружия, напоминающему арбалет.

На протяжении долгой истории верховой езды люди обходились без опоры для ног. Древним народам – персам, мидийцам. римлянам, ассирийцам, египтянам, вавилонянам, грекам – не были известны стремена. Примерно в III в. китайцам удалось найти выход из положения, К тому времени они были уже довольно искусными металлургами и стали отливать стремена из бронзы и железа. На Запад это изобретение принесли с собой воины племени жуань-жуань, которое стало известно под именем аваров. Успех их кавалерии объясняется тем, что она была оснащена литыми железными стременами. Примерно в середине VI в. авары осели между Дунаем и Тиссой. В 580 г. император Марк Тиберий издал военный устав «Strategikon», в котором были изложены основы кавалерийской техники. Там же подчеркивалась необходимость использования железных стремян. Это было первое упоминание о них в европейской литературе.

Десятичная система исчисления, основополагающая для всей современной науки, впервые возникла в Китае. Можно найти свидетельства, подтверждающие ее применение, начиная с XIV в. до н.э., в период правления династии Шан. Примером использования десятичной системы в Древнем Китае может служить надпись, датируемая XIII в. до н.э., в которой 547 дней обозначены как «пять сотен плюс четыре десятка плюс семь дней». С древнейших времен позиционная система счисления понималась буквально: китайцы действительно клали счетные палочки в отведенные им ящички.

Древний Китай сделал неоценимый вклад в развитие науки и техники. Все богатство их культуры поражает воображение, и переоценить значение ее для мировой культуры невозможно. Многие открытия, сделанные европейцами, были намного позже, а технологии, долгое время державшиеся в секрете, позволили Китаю процветать и развиваться в течение многих веков независимо от других стран. Очевидно, что это наследие придает китайцам силы активно развиваться и сейчас, ведь культура страны, ее история – это то, что никто не сможет отнять, это то, что вселяет гордость и уверенность в каждого порядочного гражданина.

• Студент: Туйков А.С.
• Руководитель: Запарий В.В.

Китайцы изобрели оригинальные технологии в области механики, гидравлики, математики в приложении к измерению времени, металлургии, астрономии, сельскому хозяйству, конструированию механизмов, теорию музыки, искусству, мореплаванию и приёмам ведения войны

• древний Китай;
• бумага;
• компас;
• порох;
• книгопечатание;
• наборные шрифты;
• переплетная техника;
• фейерверки;
• сейсмоскоп;
• шелк;
• фарфор.

1. http://ru.admissions.cn/Culture/2009-8/view10172.html
2. http://www.epochtimes.ru/content/view/37664/4/
3. http://ru.wikipedia.org/
4. http://www.abc-people.com/typework/art/antich2-txt.htm
5. http://kitaia.ru/kultura-kitaya/neprehodyashchie-cennosti/
6. http://intway-holiday.com/page2b.htm

ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

Что делать, если заблудились в лесу — Администрация Тотемского района

Как ориентироваться по солнцу, чтобы не заблудиться в лесу

Для каждого туриста, охотника или грибника основным прибором, помогающим не заблудиться в незнакомой местности, является компас. Но далеко не все имеют его при себе, отправляясь в лес. Поэтому важно знать другие способы, как ориентироваться – по солнцу, по звёздам, при помощи различных природных ориентиров. Самые разные ситуации могут произойти во время путешествий или прогулок за грибами. Заблудиться можно как в дремучем, густом лесу, так и в открытой степи.

В любом случае, для того чтобы найти дорогу домой, нужно правильно ориентироваться в окружающем пространстве. Это значит — уметь определить стороны горизонта, свое положение по отношению к ближайшим населенным пунктам и выбрать направление движения к ним. Основы этих знаний заложены в школьной программе. Для ориентации в географии обозначают четыре главных направления – север, запад, юг и восток.

За годы своего существования человечество выработало большое количество разных методов определения сторон света. Еще в древности люди знали основной принцип как ориентироваться по солнцу – восточное направление указывает место его восхода, а западное – место заката. Все древние карты ориентировались на юг, который определялся положением солнца в зените. Сегодня, имея при себе компас, очень просто определить стороны горизонта. Для того чтобы этот прибор смог выполнить свою роль, понадобятся какие-либо ориентиры, относительно которых будет строиться маршрут.

Ориентирование по солнцу. Выяснить, где север, а где юг, можно и без компаса, если знать, как ориентироваться на местности по солнцу. Поможет сделать это знание точного места его восхода и захода в определенное время года. Ошибочным является мнение, что солнце всходит на востоке, а заходит на западе. На самом деле в северном полушарии это происходит лишь 21 марта и 23 сентября (дни равноденствия). Летом солнце появляется утром на горизонте с северо-востока, заходит на северо-западе, а на юге бывает ровно в полдень. Начиная с 21 марта солнце всходит все севернее, а с приближением зимы (после 23 сентября) – все южнее.

Ориентирование по солнцу и тени. Расположение небесного светила на небе меняется в течение дня. Двигаясь с востока на запад, в полдень солнце находится выше всего. В это время все окружающие предметы отбрасывают наиболее короткую тень за весь световой день, указывающую направление на север. Определение сторон света по короткой тени, падающей в полдень от деревьев — это один из многих способов, как ориентироваться в лесу по солнцу. Если же поблизости нет деревьев, то для того, чтобы узнать, где находится север, можно воткнуть в землю любую палку вертикально и посмотреть, в какую сторону направлена тень. В другое время дня тоже можно определить стороны горизонта этим методом. Воткнув в землю палку длиной около 1 метра, следует отметить любыми подручными средствами место, где заканчивается ее тень. Примерно через 15 минут, когда тень передвинется, снова отметить ее окончание. От первой метки до второй провести прямую линию, которую следует продолжить еще на один шаг. Теперь нужно встать к палке спиной таким образом, чтобы левая нога находилась в начале отрезка, а правая – в конце. В том направлении, куда вы смотрите, и будет находиться север. Погрешность этого метода наиболее велика в ранние утренние и поздние вечерние часы.

Как можно ориентироваться по солнцу и времени суток. Этот метод очень простой, достаточно знать, в какие часы находится небесное светило в определенной точке горизонта. Обязательно нужно учитывать и время года. К примеру, летом солнце находится на востоке – примерно в 6-7 часов утра, в 9-10 часов – на юго-востоке, около 13 часов – на юге, в 15-16 часов – на юго-западе, а в 21 час – на северо-западе. Ориентирование по часам и солнцу Точнее определить стороны горизонта помогут самые обыкновенные часы с циферблатом. Цифровой индикатор в этом случае не подойдет. Часы нужно расположить таким образом, чтобы часовая стрелка смотрела на солнце. Затем мысленно провести линию, разделяющую угол от стрелки до цифры 1 пополам. Продолжение этой линии будет указывать на юг. Север, следовательно, будет находиться с противоположной стороны. В северных областях результат будет более точный, в южных погрешность может составлять до 20%. Есть еще один способ, как ориентироваться по часам и солнцу. Скорость перемещения солнца в летний период составляет примерно 15 градусов в час. Если учитывать, что в полдень оно находится на юге, то в 17 часов оно сместится к западу на 45 градусов (17-14)х15. Это будет половина прямого угла. Остается лишь мысленно отмерить влево это расстояние – это и будет направление на юг.

Природные ориентиры. В случае когда выдался пасмурный день, можно воспользоваться другими ориентирами, имеющимися в лесу, так как ориентироваться по солнцу не представляется возможным. Подсказать, где север, а где юг, могут деревья. Лишайники и мох покрывают обычно северную сторону их ствола. От солнечных лучей влага с южной стороны деревьев просыхает достаточно быстро, поэтому лишайник не имеет шансов выжить. Кроме того, ветви с южной стороны дерева более длинные и густые.

Поможет определить стороны горизонта и обычный муравейник. Обычно он расположен с южной стороны дерева, так как иначе на него бы падала тень. Муравьям же необходимы солнечные лучи. Кроме того, склон муравейника с северной стороны более крутой. Природные ориентиры нужно обязательно использовать в комплексе, не полагаясь на какой-либо один. Если внимательно присматриваться к окружающим предметам, а также знать, как ориентироваться по солнцу и компасу, любой поход в лес обязательно закончится благополучно.

Как собраться в лес

1. Перед тем как отправиться в лес, необходимо детально изучить местность. Рассказать о своих планах родственникам и близким друзьям, упомянуть о месте, куда отправляешься, и когда планируешь вернуться. Ведь если человек заблудился в лесу, спасатели должны знать, в каком районе искать.

2. Собрать все необходимое. Главное, чтобы был полностью заряженный телефон, спички в непромокаемой упаковке, нож, также стоит взять с собой компас и фонарик. Тогда вопрос о том, как не заблудиться в лесу, не будет таким острым. Обязательно взять питьевую воду. Желательно прихватить и небольшой запас продуктов. Лучше, если они будут нетяжелые, но калорийные, например орехи, шоколад или пачка печенья. По возможности прихватить медикаменты (например, лейкопластырь, бинт, болеутоляющие средства).

3. Обязательно правильно выбрать одежду для похода. Она должна быть удобной, непромокаемой. В лесу есть опасность быть укушенным клещом, поэтому необходимо, чтобы кофта была с длинным рукавом, а штанины брюк были заправлены в сапоги. Не стоит забывать про головной убор. Лучше, если одежда будет светлой, это поможет быстрее обнаружить клеща. Также стоит приобрести репелленты, которые отпугивают клещей и других насекомых. Только стоит помнить, что наносить их можно только на одежду и ни в коем случае не на кожные покровы, так как эти средства могут вызвать аллергические реакции. Правильно собраться – это полдела, стоит также правильно вести себя в лесу и знать, что делать, если заблудился.

Как вести себя в лесу?

Не стоит отправляться в лес в одиночку, в компании всегда веселее, да и шанс потеряться ниже. Посещать лес лучше в первой половине дня и стараться не задерживаться до темноты. Нужно запоминать, с какой стороны вы вошли в лес.

Стараться искать какие-нибудь ориентиры, тогда не придется ломать голову над тем, как не заблудиться в лесу. Например, если вы зашли со стороны реки и двигались на юг, то возвращаться вам стоит на север, и в конце концов вы придете опять к этой реке. Стоит выбирать линейные ориентиры, к примеру, железнодорожные пути, автомобильные дороги или реки.

Передвигаться лучше по тропинкам. Если же решили отправиться вглубь леса, надо оставлять пометки по пути — можно привязывать яркие метки на деревья, делать зарубки либо надламывать веточки на своем пути. Но тропинки иногда попадаются звериные. Надо понимать, что если при передвижении по тропе в лицо бьют ветки, значит, по ней ходят низкорослые дикие звери, и продолжать движение по такой дорожке не стоит.

Если решили развести костер, то надо делать это правильно. Лучше разводить его на том месте, где уже есть старое кострище. Если такого нет, надо окопать территорию вокруг с помощью лопаты или топора. Разводите костер подальше от нависающих веток деревьев, сухостоя и старых сухих пней. Не разводите большой костер. Даже если он будет небольшим, но обложенным камнями, он даст достаточно тепла. Обязательно затушить костер перед уходом с места стоянки.

Ну и, конечно, не стоит мусорить в лесу. Отправившись в лес, частенько забываешь о времени. Сбор грибов или ягод может настолько увлечь, что в какой-то момент не понимаешь, где ты и куда дальше идти. Небольшая памятка заблудившемуся в лесу поможет без паники найти выход.

Заблудился в лесу, что делать?

Остановиться. Попробуйте отыскать свои следы и вернуться по ним. Если не выходит, следует успокоиться и прислушаться, возможно, вы услышите голоса своих друзей или других людей. Можно услышать шум дороги, протекающей неподалеку речки или поезда. Звуки лучше различимы в вечернее время и на пригорках. Считается, что звук проезжающего поезда слышен на расстоянии 10 километров, крики людей — за 1,5-2 километра.

Сотовая связь и экстренный вызов. Попробуйте позвонить по телефону людям, с которыми отправлялись в поход, или же родственникам, которые остались дома, но знают о вашей поездке в лес. Старайтесь не говорить много лишних слов и после окончания разговора выключить телефон, чтобы не садилась батарея. Если телефонной сети нет, надо позвонить по телефону 112, звонок доступен всегда.

Дальше есть несколько вариантов поведения – либо оставаться на месте и ждать, пока вас найдут, либо искать дорогу самостоятельно. В ожидании помощи. Если вы решили оставаться на месте, то лучше будет развести костер. Он поможет не замерзнуть, да и с воздуха легко заметить дым. Костер лучше разводить на открытой поляне. Чтобы дым был сильнее, стоит бросить в пламя сырые ветки или что-нибудь пластмассовое. Можно взобраться на дерево, привязать что-нибудь к верхушке яркое и периодически трясти дерево. Если услышите какие-нибудь звуки, кричите в ответ. Поисковикам это поможет быстрее вас найти, а диких зверей отпугнет. Помните, что поиск заблудившихся в лесу — дело непростое, важно любыми способами обозначить свое местонахождение.

Если же понимаете, что помощь еще неблизко и стоит самому о себе позаботиться, то надо отправляться искать цивилизацию. Ориентирование на местности. В детстве нас часто учили ориентироваться на местности и тому, как не заблудиться в лесу. Рассказывали, что мох обычно растет с северной стороны деревьев, муравейники располагаются с юга. Но природа изменчива, и не стоит полагаться на эти признаки, лучше руководствоваться объективными данными. В поиске помогут ваши органы чувств. Присмотритесь. На земле могут быть отпечатки подошв обуви человека. Выяснив направление следов, отправляйтесь по ним. Если заметили линии электропередач, идите вдоль них. Прислушайтесь. Идите в направлении звука воды или шума машин. Добравшись до реки, лучше двигаться вдоль нее по течению. Реки обычно впадают в большие водоемы, а там есть вероятность встретить людей. Принюхайтесь. Если почувствовали дым костра, то надо идти против ветра на запах.

Очень часто человека сбивает с правильного направления хождение по кругу. Этот феномен довольно прост. Размер шага правой ноги отличается от левой, это приводит к тому что человек как бы «загребает» одной ногой. Чаще всего человек неосознанно поворачивает влево. В итоге, если идти «прямо» без каких-либо ориентиров, можно значительно отклониться от курса.

Дикие звери. В лесу могут подстерегать различные опасности, в том числе и дикие звери. В основном они боятся человека и не будут нападать первыми, если их не дразнить. При встрече с диким зверем необходимо постараться уйти на безопасное расстояние. Если же животное заинтересовалось вами, надо начинать шуметь — кричать, стучать, прыгать и размахивать руками. Если на пути встретился кабан, то пугать его лучше либо с большого камня, либо с дерева, так как кабаны очень непредсказуемы и могут от страха броситься вперед. Главное — не бежать от животных, иначе, повинуясь своим инстинктам, они бросятся вдогонку. Гораздо опаснее встретить на своем пути волка. С ним не надо шуметь, наоборот, необходимо громко и спокойно говорить, отступая спиной назад.

Про питание. Часто приходит вопрос: «Если заблудился в лесу, что делать в первую очередь?» Про обозначение места мы уже поговорили. Отдельно необходимо подумать о питании. В наших лесах много ягод и грибов. Ягодами, конечно, можно питаться, но особо на них надеяться не надо, съесть много их не получится, а в малых количествах они не сильно питательны. Если разбираетесь в грибах, стоит насобирать их. В ином случае лучше не рисковать. Грибы лучше отварить в воде дважды. Если у вас с собой нет котелка — не расстраиваетесь, можно обойтись и консервной банкой. Очень питательны лесные орехи. Если найдете лещину, наберите орехов с собой про запас. Можно питаться корой деревьев и корнем лопуха, который по вкусу напоминает картошку.

Место ночлега. В том случае, если поиски затянулись, и время близится к ночи, стоит задуматься о ночлеге. Лучше выбрать сухое место на открытом участке около воды. Надо собрать как можно больше сухих веток для разведения костра, чтобы он прогорел всю ночь. Это и даст необходимое тепло, и отпугнет хищников. Хорошо, если есть полиэтиленовый пакет, можно надеть его на себя. Для ночлега стоит набрать еловые ветки, они лучше сохраняют тепло. Укрыться можно сухими листьями. Спать ложиться надо у костра, вытянувшись вдоль него. Заснуть человеку в стрессовой ситуации, конечно, сложно. Засыпать нужно с мыслью, что через несколько часов снова будет светло, и шансы на спасение увеличатся. Не стоит отчаиваться, поддаваться панике, терять надежду на возвращение. Главное условие спасения – желание выжить!

Как ученые определяют возраст вещей — Российская газета

В повседневной жизни на вопрос «Когда это случилось?» отвечают календари, часы и секундомеры. Но что делать, если прошло слишком много времени? Что-то случилось так давно, что не было часов, календарей — и даже людей еще не было. Что делать, если наблюдатель пропустил старт и видит только финиш — древнюю окаменелость, античную вазу, звезду на небе или состарившуюся клетку? Ученые придумали способы измерять время без часов: на помощь приходят температура, магнитные поля, изотопы и молекулы. Рассказываем, как это работает.

Способ первый: дендрохронология

Годичные кольца деревьев — это узор, который создают изменения климата. Этот узор остается на старых постройках и других деревянных вещах и выдает их возраст.

Как работает

Любой школьник знает, что возраст дерева можно определить по числу годичных колец на спиле. Они появляются из-за того, что летом дерево растет быстро, а в зимние холода рост замедляется. Поэтому на спиле видно чередование широких светлых колец теплого времени года и узких темных — холодного.

Годичные кольца пня рассказывают не только о возрасте спиленного дерева. По ним судят об изменениях климата: один год мог быть засушливым — и дерево росло медленнее, а второй, наоборот, оказался дождливым, и дерево здорово вымахало. Поэтому у деревьев, растущих в одном регионе в одно время, появляется похожий узор годичных колец. Ученые составляют архивы этих узоров, потом сравнивают их с узором деревянных археологических находок так и определяют возраст находок. Древесные часы охватывают период больше 8000 лет, а их точность достигает 1 года: ведь за год дерево добавляет лишь одно кольцо.

Пример применения

В Великом Новгороде дендрохронологию использовали для датировки древних мостовых. Давным-давно новгородские улицы были узкими, три-четыре метра шириной, но вот мостили их на славу: вдоль улицы прокладывали три опоры из бревен диаметром 18-20 см, а сверху настилали бревна потолще, диаметром 25-30 см. Примерно раз в 20 лет эта внушительная деревянная конструкция обновлялась, и поверх старых бревен укладывали новые. Такие вот слоеные пироги деревянных мостовых: в некоторых местах сохранилось аж 28 ярусов! Дендрохронологам было где разгуляться.

Динозаврохронология

Годичные кольца есть и у костей динозавров (а еще у амфибий, рептилий и некоторых млекопитающих). Светлые кольца — это широкие и более рыхлые слои костной ткани, которые закладываются в периоды активного роста: весной и летом. А зимой образовывались тонкие и плотные слои. Всматриваясь в кольца динозавра, ученые могут понять, как он рос и развивался в течение жизни.

Способ второй: геохронологическая летопись

Для разных геологических периодов характерны разные ископаемые животные и растения. Почти как в китайском календаре: только вместо года эра — трилобитов, одноклеточных окаменелостей и т. д. Если археолог или геолог нашел такую характерную окаменелость, то и с примерным возрастом пласта можно определиться.

Как работает

Вот лежит перед археологом пласт горных пород. В этом пласте он нашел какое-то ископаемое и пытается решить, сколько примерно лет окаменелости. Установить геологическую эру ему помогут руководящие ископаемые — растения и животные, характерные для определенного геологического периода, но не встречающиеся ни раньше, ни позже.

Чтобы оказаться на должности руководящего ископаемого, окаменелости надо выполнить несколько непростых требований: она должна быть легко узнаваема, часто встречаться в отложениях, иметь широкое географическое распространение и узкие временные рамки существования. Если археолог или геолог увидел в раскопанном пласте акритархи*, значит, он оказался в верхнем докембрии. А если наткнулся на панцирь вымерших членистоногих трилобитов, значит, геохронологические часы пробили кембрий**.

^{*Акритархи — микроскопические ископаемые остатки одноклеточных или кажущихся одноклеточными организмов.}

^{**Кембрий — геологический период, начавшийся 540 миллионов лет назад. Об обитателях докембрия мы знаем мало, а кембрий характеризуется появлением массы разнообразных многоклеточных существ — кембрийским взрывом.}

Пример применения

В 2014 году члены павлодарского географического общества решили съездить в небольшую экспедицию к реке Шидерты. Казалось бы, обычная река посреди степи, на берегу известняк, какие-то камушки. Но к камушкам стоило приглядеться: некоторые из них оказались окаменелостями древних моллюсков-брахиопод. Да-да, в степи, вдали от моря и океана, ученые нашли остатки морских животных. Эти окаменелости словно нашептывают исследователям, что сотни миллионов лет назад, в далеком-далеком девоне, здесь бушевал древний океан Тетис.

Способ третий: радиоизотопное датирование

Время течет — радиоактивные изотопы распадаются. Если знаешь, какая доля изотопа распалась, — знаешь, сколько времени прошло.

Как работает

Руководящие ископаемые, описанные в предыдущей главке, — это способ измерить приблизительный возраст находки. Чтобы определить его поточнее, ученые применяют радиоизотопное датирование. Если в объекте есть радиоактивный изотоп*, то, исходя из периода его полураспада и того, какая доля изотопа распалась, можно вычислить возраст объекта.

^{*Изотопы — разновидности одного и того же химического элемента с разным числом нейтронов в ядре. Бывают устойчивые изотопы, а бывают распадающиеся со временем — радиоактивные.}

Самая знаменитая разновидность этого метода — радиоуглеродное датирование. Живые организмы вместе с пищей поглощают и обычный углерод 12С, и радиоактивный 14С. Но когда растение или животное умирает, оно перестает обмениваться с окружающей средой радиоактивным углеродом. Оставшись в организме, он постепенно распадается, а его остаточная доля становится показателем возраста.

Предел радиоуглеродного датирования — 55 000-60 000 лет. Но есть другие изотопы, которые позволяют заглянуть в прошлое намного дальше. Их тоже применяют для измерения возраста. Например, очень удобный минерал — циркон, его используют для уран-свинцового датирования горных пород. Циркон содержит изотопы урана, которые затем распадаются на изотопы свинца. Точкой отсчета — аналогом момента гибели животного для радиоуглеродного метода — считают кристаллизацию циркона при остывании лавы. Есть и другие методы: калий-аргоновый, аргон-аргоновый, свинец-свинцовый.

Пример применения

В 1988 году много шуму наделало сообщение о радиоуглеродной датировке знаменитой христианской святыни — Туринской плащаницы. Традиционная версия гласит, что это полотно хранит следы крови распятого Христа, то есть относится к I веку нашей эры. Но радиоуглеродный анализ, проведенный в трех лабораториях (Оксфордского университета, Университета штата Аризона и швейцарского Института технологии), показал, что плащаница значительно моложе — лет эдак на 1200-1300. Примерно тогда же, в 1353 году, зафиксировано и первое упоминание о святыне.

Способ четвертый: спектральный анализ и гирохронология

Как понять, сколько лет звезде? Невозможно ведь дотянуться до нее и взять кусочек для анализа и датировки. Так что придется смотреть, как она светится и крутится.

Как работает

Звезды стареют очень неравномерно: 90% жизни они не меняются, а потом вдруг резко начинают трансформироваться. Представить это можно так: человек достиг возраста 3-4 лет, потом 80 лет не менялся и затем за год поседел, сгорбился и умер. Астрономы оказались в затруднительном положении: очень сложно определить, сколько же звезде лет.

К счастью, многое можно разглядеть, присмотревшись к ее свету. Если разложить спектр Солнца, получится радуга с тонкими-тонкими черными линиями. Это линии поглощения, которые соответствуют разным химическим элементам. По спектральным линям поглощения можно судить о составе звезды. Вы спросите, при чем тут возраст? Дело в том, что в процессе термоядерной реакции* водород в звезде выгорает, а содержание гелия растет. А значит, чем старше звезда, тем больше в ней гелия и меньше водорода, а увидеть это можно по линиям поглощения в спектре.

^{*Напоминаем, что звезда — это гигантский термоядерный реактор, в котором из ядер водорода (то есть из протонов) синтезируются ядра гелия.}

Кроме того, возраст звезды выдает ее период вращения*. Молодая звезда крутится с некоторой скоростью, которая по мере взросления неуклонно падает. Одна беда — трудно увидеть это вращение, нужны очень чувствительные телескопы. Астрономы используют как ориентир солнечные пятна. Но со старыми звездами работать проблематично, потому что у них все меньше и меньше пятен. Метод определения возраста звезд по вращению называется гирохронология.

^{*Звезды, как и планеты, вращаются вокруг собственной оси. Солнце, к примеру, совершает один оборот за 30 дней.}

Пример применения

Наблюдать за вращением звезд ученым помогает космический телескоп «Кеплер» — тот самый, который нашел уже тысячи экзопланет. Чтобы откалибровать метод гирохронологии, в 2011-м ученые из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики проследили за скоплением звезд NGC 6811, которому 1 млрд лет. Оказалось, звезды этого скопления совершают оборот вокруг своей оси примерно раз в 10 дней, как и предсказывал метод. Ученые решили проследить за звездами скопления постарше — NGC 6819, им около 2,5 млрд лет. И снова скорость их вращения совпала с теоретическими расчетами — метод сработал. Но стрелки гирохронологии все-таки приходится подкручивать, внося корректировки для разных групп звезд. Иногда они крутятся не так, как предсказывают расчеты. Стоит ослабнуть магнитному полю, как звезда начинает «молодиться» — крутиться быстрее.

Способ пятый: палеомагнетизм

Керамика и другие железосодержащие материалы — это сломанный компас: они показывают магнитное поле Земли прошлого. Поэтому намагниченность древностей может указать их возраст.

Как работает

Археологам часто попадается в руки керамика: разбитые тысячу лет назад глиняные горшки, осколки античных кувшинов для вина, тарелки, которые когда-то давно пылились в шкафу у наших предков, кирпичи… Оказывается, наука способна рассказать, когда раскопанный кирпич обожгли в печи или когда в древнем горшочке последний раз варили кашу. Дело в палеомагнетизме: при высоких температурах железосодержащие материалы вроде глины намагничиваются, а остывая, словно бы «запоминают» направление и интенсивность магнитного поля Земли в данный момент (они ведь постоянно меняются). Сведения, которые сохранили горшок или печь в момент обжига, можно проанализировать и соотнести с хронологическими шкалами изменения магнитного поля. Так ученые узнают возраст древней керамики с погрешностью всего в 10 лет.

Пример применения

В Забайкальском крае есть холм, усыпанный обломками камней и кусочками черепицы; на некоторых из них виднеется зеленая глазурь. Кое-где из травы выглядывают основания колонн. Это Кондуйское городище. 600 лет назад здесь, в долине рек Кондуй и Барун, стоял дворец Чингизидов, наследников великого монгольского хана. На крыше из ярко-зеленой черепицы сверкали позолоченные диски с драконами, а со стен хмуро глядели чудовища. При раскопках Кондуйского дворца археологи наткнулись на обилие строительной керамики: несколько видов кирпичей, плиты для пола, черепица. А значит, где-то рядом должны были быть большие печи для обжига. Найти эти печи археологам помог палеомагнетизм. Древние сооружения, которые когда-то раскалялись до высоких температур, запомнили магнитное поле Земли прошлого и фонили, создавая магнитные аномалии. Ученые определили их с помощью квантового магнитометра, нашли печи и разделили их по функциям: тут делали кирпич, а тут черепицу. Так мы узнали чуть больше о средневековом дворце, от которого остались лишь черепица и легенда*.

^{*Когда-то в Монголии жил богатый и могущественный Тумур-хан. Был у него сын Контой. Путешествуя по стране, Контой влюбился в красавицу Бальжит и женился на ней без позволения отца. Опасаясь отцовского гнева, Контой поселился вблизи речки Кондуй, стал ханом и построил дворец. Но отец сына не простил и послал против него войска. Красавицу Бальжит убили, Контоя пленили, а дворец разрушили.}

Способ шестой: эпигенетические часы

Клетки — предатели похуже морщин. В своей ДНК (и не только в ДНК) они хранят маркеры возраста, которые не скроешь.

Как работает

Ученые устанавливают возраст клеток по ДНК. Дело в том, что по мере того, как клетка определяется с профессией — будет она нейроном или клеткой сосуда, — она сматывает ненужные ей гены в клубки и закрепляет их чем-то вроде молекулярного скотча, — метилированием. Участки ДНК, на которые навесили метильную группу, становятся липкими и склеиваются друг с другом. Как правило, чем старее клетка, тем больше у нее смотанной ДНК.

Зная, что профиль метилирования меняется с возрастом, Стив Хорват, профессор генетики человека и биостатистики в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, в течение четырех лет анализировал данные по метилированию человеческой ДНК. И в 2013-м получил эпигенетические часы, которые позволяют по узору метилирования 353 участков ДНК с очень небольшой погрешностью определить возраст человека. Этот показатель во много раз точнее многих других признаков старения, например длины концевого участка ДНК — теломер.

А еще можно посмотреть, как клетка убирает внутренний мусор. Одно из «чистящих средств», применяемых клеткой, — это пищеварительный фермент бета-галактозидаза. С возрастом его становится все больше.

Клетка постепенно, деление за делением укорачивается. Примерно после 50 делений теломеры заканчиваются, клетка теряет возможность делиться и дряхлеет.

Пример применения

Эпигенетические часы Хорвата впервые были использованы несколько лет назад — европейскими криминалистами. Дело в том, что, когда в страну прибывает беженец без документов, его возраст оценивают на глаз или с его собственных слов. Беженцу выгодно приуменьшить свой возраст, потому что несовершеннолетние имеют больше прав и привилегий. Например, они могут вызвать в страну взрослых родственников или получить более мягкое наказание за преступление. Так, в 2018 году молодой афганский беженец подал иск против полиции германского города Хильдесхайма с требованием признать, что как несовершеннолетний он может рассчитывать на поблажки. Полиция в ответ обратилась к методам определения возраста по узору метилирования. Действия властей тогда раскритиковали из-за незрелости технологии. Но ведь «часы Хорвата» когда-нибудь созреют?

Стресс вмиг сделал ее старухой!

В отличие от человека, клетка может одряхлеть в любой момент — неважно, сколько ей на самом деле лет. Чтобы постареть, клетке достаточно подвергнуться сильному стрессу вроде воздействия токсичных веществ. После такого потрясения она отказывается нормально работать и приносить пользу организму. По-научному дряхлые клетки называют сенесцентными.

Способ седьмой: измерение температуры трупа

Мрачноватый пример для храбрых духом мы приберегли на финал. Он не совсем про возраст — скорее про то, что судмедэксперт должен тщательно осмотреть, обнюхать, ощупать труп и измерить его температуру, чтобы определить примерное время смерти.

Как работает

В сериалах про криминалистику есть расхожий сюжет: судмедэксперт водит руками над телом, капает что-то в пробирку, смотрит в микроскоп и называет точное время смерти. В реальности все не так стерильно-бесконтактно. Грубые и ориентировочные показатели времени смерти — это окоченение и трупные пятна. Окоченение наступает потому, что, чтобы расслабиться, мышечным клеткам нужна энергия, а в мертвом теле ее нет. В пятнах виновато остановленное кровообращение: сердце и тонус сосудов больше не подгоняют кровь, поэтому под действием силы тяжести она перемещается и скапливается на нижней стороне тела.

Судмедэксперт может разными способами исследовать раздражимость мышц. Но чаще всего он использует простой и точный метод — измерение температуры. Пока тело еще не остыло до температуры окружающей среды, охлаждение происходит по определенному графику. Судмедэксперт измеряет температуру, вносит в формулу поправочные коэффициенты в зависимости от массы тела и условий охлаждения (температура среды, одежда, влажность и так далее) и, учитывая другие признаки, устанавливает примерное время смерти. Только температуру надо измерить очень точно: привычный способ «градусник под мышкой» не подходит, инфракрасный термометр тоже. Температуру приходится измерять ректально.

Пример применения

Недавно исследователи из Нидерландов предложили определять время смерти по температуре кожи, а не прямой кишки. Этот метод позволяет установить момент гибели с точностью до 38 минут, а не с погрешностью в несколько часов, как более ранние способы. Ученые придумали математическую модель остывания: приняли форму головы за эллипсоид, конечностей — за конусы, туловища и шеи — за цилиндры. Затем для каждого элемента смоделировали время остывания с учетом массы тела, теплопроводности жира, нежировой ткани и одежды из хлопка. А также исследовали тела доноров, которые завещали себя науке. Метод сработал: предсказания, которые выдала модель, совпали с температурой, которую наблюдали в реальности.

Предыстория научного измерения времени

6000 лет до н. э. — шумеры в Месопотамии используют понятия «год», «месяц» и «зодиак».

В это время шумерский зодиак — это 36 созвездий, в которых появляется Луна, а не Солнце, ведь первый календарь лунный. Позже шумеры придумают и «неделю».

5000 лет до н. э. — первые известные науке годичные календарные круги.

Уже тогда на территории современной Германии начало нового года, как и у нас, приходилось на зимнее солнцестояние.

3300 лет до н. э. — первые солнечные часы.

Обнаружены в 2013 году в Долине царей в Египте.

3000 лет до н. э. — в Древнем Египте пользуются солнечным календарем.

Год состоит из 365 дней и делится на 12 месяцев по 30 дней. Оставшиеся пять дней добавляются в конце года.

2500-1300 лет до н. э. — водяными часами пользуются в Персии, Месопотамии, Египте и Китае.

Водяные часы — это прибор для измерения промежутков времени в виде цилиндрического сосуда с вытекающей струей воды.

45 год до н. э. — Юлий Цезарь вводит разработанный александрийскими астрономами календарь, названный в его честь юлианским. Год в нем начинается с 1 января — традиционной даты вступления в должность избранных консулов.

Кстати, слово «календарь» происходит от латинского calendarium — долговая книжка. В Риме должники платили проценты кредиторам в первые дни месяца.

725 г. — в Китае созданы первые механические часы.

Вскоре их позаимствовали арабы.

XIV в. — в некоторых европейских городах на башнях появляются механические часы, сначала без маятника и минутной стрелки.

Данте описывает такие часы в «Божественной комедии» (самое начало XIV века).

1504-1508 гг. — изобретены первые карманные часы.

По легенде, их создал мастер Петер Хенляйн из Нюрнберга во время пребывания в приюте для бедных.

1656 г. — голландский ученый Христиан Гюйгенс создает первые маятниковые часы.

Маятниковые часы оставались самом точным прибором для измерения времени 300 лет.

История компаса — Кто изобрел компас?

HistoryOfCompass.com — это место, где вы можете прочитать все об изобретении компаса, включая его историю, изобретателей, процесс изготовления, типы, интересные факты и другую информацию.

Люди знали о магните и о том, как он влияет на железо, за 600 лет до того, как его впервые использовали в качестве компаса.Даже тогда он использовался не для навигации, а для геомантии. 900 лет спустя он использовался в астрономии и для ориентации, и для тех же целей используется до сих пор.

Компасы

различаются по назначению, сложности, материалам и некоторым решениям, которые использовались для решения некоторых проблем, которые могли возникнуть во время их использования. Они тоже менялись на протяжении истории, с момента их изобретения.

Каким бы простым он ни был, у вас есть навыки использования компаса, особенно когда он используется с другими инструментами и инструментами, и знание того, как он работает. По мере совершенствования компаса его использование стало более сложным.

Краткая история

Компас — это инструмент для навигации и ориентирования.У него есть магнитная стрелка или карта, которая может свободно вращаться, и если расположить ее горизонтально, она выровняется с магнитным полем Земли и будет указывать магнитный север-юг. Первый компас был изобретен в Китае во времена династии Хань между II веком до нашей эры и I веком нашей эры (мы не знаем точно, когда). Сначала его использовали для гадания, гадания и геомантии, для поиска драгоценных камней и в фен-шуй, но со временем люди обнаружили, что его можно использовать для навигации и ориентации.Люди знали о магнетите и раньше, но потребовались столетия, чтобы он получил хоть какое-то предназначение.

Самые ранние компасы были сделаны из магнитного камня, особой формы минерала магнетита. Первый компас представлял собой кусок магнитного камня, который был привязан к веревке и оставлен свободно висеть. Другие тоже были сделаны из магнита, но имели форму ложки или ковша, ручка которых была обращена на юг. Где-то работал, когда оставался на земле, в то время как у другого была пластина, на которой он стоял и на которой были отмечены стороны света.Китайские военные использовали компас для навигационного ориентирования в 11 веке и для морского ориентирования в 12 веке. Затем компасы были сделаны из намагниченного железа вместо магнитного камня и стали так называемой «рыбой, указывающей на юг», то есть намагниченной железной рыбой, которая плавала в миске с водой и указывала на юг. Позже была изобретена черепаха компас, которая была разновидностью сухого компаса. Его основной частью была деревянная черепаха, в которой был магнит, закрепленный воском, с торчащей иглой. Деревянная черепаха балансировала на бамбуковой игле, которая позволяла ей свободно вращаться, а игла указывала на север.

В 12 веке компас появился в Европе. Появились оба типа компаса: плавающий компас для астрономических целей и сухой компас для мореплавания. Это улучшило плавание, которое до этого основывалось на ориентации по солнцу или звездам и ограничивалось морскими путешествиями в период с октября по апрель. Теперь корабли могли ходить круглый год.

Исламский мир импортировал компас в 13 веке и использовал его для тех же целей, что и остальной мир: в астрономии и мореплавании.Они также изобрели компас для использования в молитвах. Они сделали сухой компас для использования в качестве «индикатора Киблы (Каббы)», чтобы найти направление в Мекку для своих ежедневных молитв.

Компас все еще используется сегодня, но в его улучшенных формах, сделанных из современных материалов.

• Первым компасом, который использовался на лодках и не имел жидкости, удерживающей его в горизонтальном положении, был сухой компас. Его основной частью был стандартный магнитный компас, который размещался в трехкольцевом подвесе, который удерживал компас в горизонтальном положении во время волнения на море.
• Магнитный компас указывает не на географический полюс (так называемый истинный полюс), а на магнитный полюс. Поэтому перед определением истинного Севера необходимо внести некоторую поправку.
• Западный и арабский компас имеет 32 точки на розе ветров. У Истерн 24 и 48 очков.
• Старые розы ветров обозначали не стороны света, а названия ветров.

Магнитный компас | Encyclopedia.com

Обзор

Магнитный компас стал важным достижением в навигации, потому что он позволил мореплавателям определять свое направление, даже если облака закрывали их обычные астрономические ориентиры, такие как Полярная звезда. В нем используется магнитная стрелка, которая может свободно вращаться, так что она всегда указывает на северный полюс магнитного поля Земли. Зная, где находится север, можно определить и другие направления.Компас был изобретен китайцами и широко использовался для навигации, начиная примерно с тринадцатого века.

Предпосылки

Явление магнетизма было известно древним грекам, но магнитный компас изобрели китайцы. Исследователь тринадцатого века Марко Поло (1254–1324), как говорят, взял с собой компас, когда вернулся в Венецию после двадцати лет службы при дворе Хубилай-хана (1215–1294). Возможно, он действительно принес домой такой сувенир.Однако знание о том, что кусок природно магнитного железорудного магнетита (Fe ₃ O ₄ ), называемый магнитным камнем, выровнялся бы с севера на юг, если бы ему было позволено свободно перемещаться, по-видимому, возникло как минимум столетие. до Марко Поло в Европе и арабском мире.

Ученые продолжают спорить, было ли это открытие независимым, или же новая технология распространилась на запад из Китая через торговлю или другие контакты между цивилизациями. Некоторые предполагают, что китайцы могли использовать магнитные камни для навигации в рейсах к восточному побережью Индии примерно в 100 г. до н. Э.c. Китайские упоминания о «указателе юга» встречаются в текстах еще в первом веке нашей эры. Южный указатель представлял собой вырезанную из магнитного камня ложку, которая могла вращаться на гладкой латунной пластине, пока ее ручка не указывала на юг.

Магниты выравниваются по оси север-юг, потому что Земля сама по себе является огромным магнитом. Полюса магнитного поля Земли примерно соответствуют оси вращения земного шара. Это означает, что северный магнитный полюс находится примерно в направлении северного географического полюса или истинного севера.Легкий магнит, который может свободно перемещаться, будет выстраиваться в направлении север-юг. Однако тяжелый стержневой магнит, лежащий на поверхности стола, не будет двигаться, потому что сила тяжести и трение противодействуют магнитной силе.

До магнитного компаса моряки ориентировались по положению звезд. Они знали, например, что Полярная звезда, Полярная звезда, оставалась в фиксированном северном положении на небе, в то время как другие звезды, казалось, двигались вокруг нее. Но этот метод был совершенно бесполезен, когда звезды были закрыты облаками или туманом.В результате первые мореплаватели предпочитали оставаться у побережья, путешествуя с места на место. Даже отважные викинги, первые европейцы, достигшие Нового Света, сделали это в северных широтах, где расстояние до открытой воды было невысоким. короче, и использовали острова в Северной Атлантике, такие как Исландия и Гренландия, как ступеньки.

Удар

Первыми магнитными компасами были иглы или другие кусочки железа, которые намагничивались, натирая кусок магнита, а затем прикреплялись к соломе или пробке так, чтобы они плавали в миске с водой.Иногда иглу просто подвешивали за нитку. Оставленный свободным вращаться, осколок железа всегда выстраивался в направлении с севера на юг. Сначала это явление больше ассоциировалось с колдунами, чем с моряками. В Китае компас ценился за его вклад в фэн-шуй, защиту местности от вредных воздействий путем изменения ориентации зданий и обстановки. В средневековой Европе магнитные камни обладали магической силой. В результате Церковь изначально объявила магнитный компас инструментом сатаны.

Самые ранние упоминания о компасах, используемых для навигации, относятся примерно к одиннадцатому или двенадцатому веку. В китайском военном тексте Wu Ching Tsung Yao , написанном около 1044 года Ценг Гун-Ляном, описывается техника, используемая солдатами, потерявшимися ночью или в плохую погоду. Они взяли тонкую полоску железа, нагрели, а затем быстро охладили ее, чтобы намагнитить ее, и поместили в чашу с водой. Самое раннее известное упоминание о компасе в европейском тексте было сделано англичанином Александром Неккам (1157-1217) в его учебнике 1180 года De Utensilibus (Об инструментах).К середине 1200-х годов компасы использовались викингами и арабскими купцами. Умение ориентироваться в любую погоду давало морякам смелость рисковать подальше от земли.

Навигационные средства имели особое значение для англичан, чьи территориальные устремления выходили за пределы их небольшого островного государства и которые стали во многом полагаться на свой флот. Английские моряки и изобретатели разработали несколько усовершенствований, чтобы сделать компас более полезным. Сначала компасы были лишь дополнительными приборами, к которым прибегали, когда не было видно ни Солнца, ни Полярной звезды.Эти устройства могли расстраивать, потому что подпрыгивающая пробка вносила неопределенность и затрудняла считывание показаний компаса, особенно на борту движущегося судна.

В конце 1200-х годов магнитная стрелка была прикреплена к оси, стоящей на дне чаши компаса, ограничивая ее круговое движение. Вскоре моряки начали устанавливать карту компаса на оси прямо под стрелкой, отмеченной 32 точками направления. Точки направления состоят из четырех сторон света (север, юг, восток и запад) и межкардинальных точек между ними.Например, межкардинальные точки между севером и востоком называются север востоком, северо-северо-восток, северо-восток севером, северо-восток, северо-восток востоком, восток-северо-восток и восток севером. Современные компасы, как правило, содержат меньше межкардинальных точек (без «севера на восток» и т. Д.) И вместо этого отмечены кругом на 360 градусов.

Во многих компасах чаша все еще была заполнена водой или маслом, даже несмотря на то, что ось фактически удерживала иглу, поскольку жидкость помогала гасить эффекты посторонних движений.Однако компасы, заполненные жидкостью, имели тенденцию протекать и их было трудно ремонтировать, поэтому были также созданы компасы с сухими картами. Чтобы компас оставался ровным, несмотря на движение корабля, компас подвешивали на карданном подвесе или на кольцах, установленных на боку. Эта независимая подвеска позволяла ему свободно качаться, а не размещаться на неподвижной поверхности, которая наклонялась вместе с кораблем.

Технические усовершенствования магнитного компаса облегчили считывание показаний и уменьшили его вероятность наклона и сотрясения, но не устранили его основной источник неточности.Северный магнитный полюс Земли не совсем соответствует ее северному географическому полюсу. Возникающая в результате неточность измерения компаса называется отклонением. Степень вариации зависит от того, где находится компас на поверхности Земли, и меняется со временем. Сегодня северный магнитный полюс находится примерно в 800 милях (1290 км) к югу от географического полюса. В четырнадцатом веке магнитный и географический полюса находились на расстоянии около 1600 миль (2575 км) друг от друга. Металлические предметы, находящиеся рядом с компасом, также влияют на направление, в котором он указывает.Эффект от этих локальных воздействий называется отклонением.

Несмотря на свои недостатки, магнитный компас стал важным навигационным инструментом. В конце концов мореплаватели начали понимать, что компас не совсем указывает на истинный север. Примерно в то же время распространение компаса стало распространяться, и мавры, покорившие Испанию, познакомили Европу с астролябией, инструментом для измерения положения звезд. Английский монах Николас Линнский, выполняя картографическое задание для короля Эдуарда III (1312–1377) в середине 1300-х годов, обнаружил, что два инструмента расходятся по направлению на север примерно на 15 градусов.Позже был разработан меридиональный компас с отрегулированной картой компаса так, чтобы стрелка совпадала с северной точкой направления в определенном месте у побережья Корнуолла.

Компас был ключом к дальним путешествиям европейцев, начиная с пятнадцатого века. Принц Португалии Генрих (1394-1460), которого звали Генрих Мореплаватель, основал обсерваторию и школу мореплавания и поддержал идею амбициозных путешествий в далекие страны. Португальский мореплаватель Гонсало Кабрал достиг Азорских островов в 1427 году.Без ведома исследователя и его команды они прошли около трети пути до Нового Света.

В 1519 году другой португальский исследователь, Фердинанд Магеллан (ок. 1480-1521), возглавил финансируемую Испанией экспедицию, которая впервые совершила кругосветное плавание. Сам Магеллан не дожил до завершения трехлетнего плавания, будучи убитым в битве на Филиппинах. Тем не менее, его экспедиция, учитывая технологии того времени, до сих пор считается учеными одним из величайших навигационных триумфов в истории, и именно магнитный компас помог сделать это возможным.

В 1600 году Уильям Гилберт (1544–1603), английский ученый и врач королевы Елизаветы I, в своей книге « De Magnete » первым описал Землю как гигантский магнит. В рамках этой модели он продолжил демонстрацию ожидаемого поведения стрелки компаса в различных точках на поверхности Земли. После сотен лет использования магнитного компаса моряки наконец-то смогли понять, почему он работает.

Развитие кораблей из железа и стали в конце девятнадцатого века сделало магнитные компасы менее полезными в навигации.Металлический корпус влиял на местное магнитное поле и снижал точность компаса. Большие современные корабли и самолеты используют компасы, установленные на пьедесталах, называемых нактоузами, которые содержат магниты и стальные детали, чтобы противодействовать воздействию металлического корпуса. Они также зависят от гирокомпасов, вращающихся устройств, которые, когда они настроены на север, продолжают делать это независимо от магнитного поля. Однако обычные магнитные компасы по-прежнему широко используются при катании на лодках, походах, геодезии и других видах деятельности.

SHERRI CHASIN CALVO

Дополнительная литература

Needham, Joseph. Наука и цивилизация в Китае . Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 1962.

Темпл, Роберт. Гений Китая: 3000 лет науки, открытий и изобретений . Нью-Йорк: Саймон и Шустер, 1986.

Уильямс, Сюзанна. Сделано в Китае: идеи и изобретения древнего Китая . Беркли, Калифорния: Pacific View Press, 1997.

Наука и ее времена: понимание социальной значимости научных открытий

Южная указательная ложка | Журнал Hakai

Основной текст статьи

«Вы что-нибудь видите?» — спросили Генри Картера в 1923 году, когда он заглянул в гробницу Тутанхамона. «Да, — ответил он, — чудесные вещи». В этой колонке исследуются и другие замечательные вещи — интригующие артефакты или технологии, которые дают представление о прибрежных культурах.

Маленькая металлическая ложка на бронзовой тарелке изысканно балансирует на своей чаше.Каждый раз, когда его бросают или вращают, он останавливается, устремив шею на юг. Это копия метко названной южной указательной ложки, которая считается первым намагниченным объектом, когда-либо использовавшимся для определения направления. И это был решающий предшественник магнитного компаса, одного из самых важных изобретений в истории мореплавания.

Первое упоминание о ложке находится в Lun Heng , книге очерков по науке, мифам и литературе, написанной во времена китайской династии Хань около 60 г. н.э. Описание простое: «Когда ложка, указывающая на юг, брошена на землю, — пишет автор Ван Чун, — она ​​останавливается, указывая на юг.Чонг также описывает «небесную тарелку», на которую можно было бросить ложку. Табличка была отмечена восемью триграммами в соответствии с руководством по гаданию, I Ching .

Ложка и тарелка, иногда называемые sinan , могли использоваться для ориентирования добытчиками нефрита в дикой местности. (Возможно, они даже изобрели его, поскольку изготовление ковша из магнетита — природного магнитного минерала — потребовало бы навыков обращения с камнем и металлом.) Люди в более повседневной среде использовали его для указания направления для гадания и геомантии.

К XI веку люди заметили, что натертые магнитом иглы также ориентированы с севера на юг и подвешивают намагниченные иглы на шелковой нити или плавают их в чашах с водой. Когда моряки взяли на вооружение эти примитивные компасы, это помогло превратить Китай в мировую морскую державу.

Морская торговля помогла распространить эту технологию по всему миру. К XII веку у Китая был сильный флот, и китайские моряки торговали с людьми в таких далеких местах, как Саудовская Аравия и Европа.Иглы давали китайским морякам огромное преимущество на море: их руководства по плаванию даже назывались направляющими иглами. Остальные способы навигации были менее точными. Например, небесное счисление было проблематичным в темноте или в плохую погоду, а письменные или устные описания маршрутов можно было легко неверно истолковать. «Летчики ночью держатся по звездам, а днем ​​- по солнцу; в темную погоду они смотрят на стрелку, указывающую на юг », — пишет историк Чжу Юй в начале 12 века.

Примерно в то же время иглы начали монтировать на шарнирах.(В одном тексте описывается, как китайские моряки балансируют маленькую металлическую черепаху с намагниченной иглой на бамбуковой булавке.) К XII веку моряки в Европе приняли эти игольчатые компасы и также устанавливали их на оси.

Сегодня вы можете купить точные копии ложки с указателем на юг, но этот образец был сделан в 1999 году Сьюзан Сильверман, тогда студенткой Смит-колледжа в Массачусетсе, для изучения древних изобретений. Ссылаясь на описания китайского историка Джозефа Нидхэма и Ван Чонга, Сильверману пришлось внести некоторые изменения.«Мне было очень трудно найти кусок магнетита, достаточно большой, чтобы сделать ложку», — пишет она в кратком изложении своего проекта. Вместо этого она выковала эту 18-сантиметровую ложку из раскаленной листовой стали, а затем намагнитила ее в магнитной лаборатории колледжа. Она выгравировала отметки на латунной пластине размером 25 квадратных сантиметров инструментами для изготовления украшений своей дочери и нарисовала символы лаком для ногтей.

Сильверман в настоящее время является профессором изящных искусств в Университете Франклина Пирса в Нью-Гэмпшире и до сих пор хранит в своем доме эту южную указательную ложку, хотя, по ее словам, латунная пластина теперь окислилась, а ложка давно потеряла свой искусственно созданный магнетизм.«Это было действительно весело, — говорит она.

Что касается того, почему элементарный компас имел форму ложки, Сильверман говорит, что оригинальные прорицатели, возможно, сделали форму ковша, чтобы имитировать Большую Медведицу. В этом созвездии две звезды в конце «чаши» указывают на Полярную звезду. А поскольку горлышко ложки было обращено на юг, это означало, что ее чаша была направлена ​​на север, как и Большая Медведица. Возможно, это самая большая из всех указывающих на юг ложка, все еще сияющая в небе.

Четыре великих изобретения древнего Китая

Четыре великих изобретения древности Китай

Китай занимал лидирующие позиции в мире во многих областях изучения природы, начиная с I века до Рождества Христова до 15 века, с четырьмя великими изобретения, имеющие наибольшее мировое значение.
Производство бумаги, полиграфия, порох и компас — четыре великих изобретения древнего Китая — значительны вклад китайской нации в мир цивилизация.

Четыре великих изобретения древности Китай — Бумага
Китай был первой страной, которая изобрела бумага. До его изобретения слова писались на различных природные материалы древних народов — на стеблях травы Египтяне на глиняных плитах месопотамцев, на дереве листья у индейцев, на овчине у европейцев и самое странное, даже написанное на бамбуковых или деревянных полосках, панцири черепахи или лопатки быка ранним Китайский язык.Позже, вдохновившись процессом наматывания шелка, людям в древнем Китае удалось сначала создать своего рода бумага под названием «бо» из шелка. Но его производство было очень дорого из-за нехватки материалов. в первые дни 2 века, придворный чиновник по имени Цай Лун изготовил новый вид бумаги из коры, ветоши, пшеницы. стебли и другие материалы. Это было относительно дешево, легко, тонкий, прочный и больше подходит для письма кистью.На начало 3-го века, сначала процесс изготовления бумаги распространился в Корею, а затем в Японию. Он достиг арабского мира в династии Тан и Европе в 12 веке. В в 16 веке он попал в Америку через Европу и затем постепенно распространился по всему миру.
Перед бумага была изобретена, Цинь Шихуан, первый император в Китайская история, пришлось пройти более 120 кг официального документы, написанные на бамбуковых или деревянных полосках.Бумага карта времен династии Западная Хань, обнаруженная в Тяньшуе, Ганьсу Провинция, 1986 год

Четыре великих изобретения Древнего Китая — Печать
Отпечатано в период династии ТанA Буддийская сутра — первая книга в мире, проверяемая дата печати.
До изобретения печать, распространение знаний зависело либо от слова устных или рукописных копий рукописей. Оба взяли время и были подвержены ошибкам.Начиная с 2000 лет назад в династия Западная Хань (206 г. до н.э. — 25 г. н.э.), каменная плита втирка была в моде для распространения конфуцианской классики или Буддийские сутры. Это привело к тому, что во времена династии Суй (581-618) практика гравировки письма или изображений на деревянном картон, намазывая его чернилами, а затем печатая на кусках бумага постранично. Это стало известно как блочная печать. В первая книга с поддающейся проверке датой печати появилась в Китай в 868 году, или почти за 600 лет до этого произошло в Европе.Во времена династии Тан (618-907) это технологии постепенно внедрялись в Корею, Японию, Вьетнам, Филиппины. Однако у блочной печати были свои недостатки. Все доски пришли в негодность после печати. было сделано, и одна ошибка в резьбе могла испортить весь блокировать. В 1041-1048 годах из династии Сун (960-1279) мужчина по имени Би Шэн вырезал отдельных персонажей на одинаковых кусочки прекрасной глины, затвердевшей медленным обжигом процесс, в результате чего получаются детали подвижного типа.Когда печать закончена, шрифты убраны на будущее использование. Затем эта технология распространилась на Корею, Японию, Вьетнам и Европа. Позже немец Иоганн Гутенберг изобрел подвижный тип из металла 1440-1448 гг.

Четыре Великие изобретения Древнего Китая — Пороховая заслуга изобретение пороха также уходит в Древний Китай. Древний некроманты обнаружили в своей практике алхимии, что взрыв мог быть вызван, если некоторые виды руд и топливо было смешано в правильных пропорциях и подогрето, таким образом привело к изобретению пороха.В коллекции самые важные военные методы, отредактированный в 1044 г. Цзэн Гунлян, три формулы для изготовления пороха были записано; взрывоопасная смесь селитры, серы и уголь. Доктор Нидхэм определил их как самые ранние формулы такого рода. Способ изготовления порошка был был введен в арабский мир в 12 веке и в Европа в 14-м. Изначально порох использовался для изготовления фейерверк и его более поздняя адаптация произвели революцию в войне по всему миру.Древние некроманы кладут минералы и растения вместе, надеясь сделать какое-то лекарство, чтобы выжить навсегда
Летающие огненные стрелы (династия Тан) ГранатыДинастия Песней Бронзовые каноны Династия Юань

Четыре великих изобретения древнего Китая — Компас Синан (Период Воюющих Царств) самый ранний путеводитель в мире
Компас, незаменимый инструмент навигации, был еще один важный подарок из древнего Китая.При добыче руд и плавке медь и железо, люди случайно наткнулись на природный магнетит который притягивал железо и твердо указывал на север. После постоянное совершенствование появился круглый компас. Доктор Нидхэм цитирует одну из первых книг, описывающих магнитный компас, Эссе о пруду снов (1086) Шэнь Куо в династия Сун, примерно на 100 лет раньше своей первой запись в Европе Александра Никама в 1190 году. Компас был представлен арабскому миру и Европе во время Династия Северная Сун (960-1127).До своего изобретения штурманы должны были зависеть от положения солнца, Луна и полярная звезда для их ориентиров. Распространение компас в Европу открыл океаны мира для путешествий и привел к открытию Нового Света. Таким образом, не было удивительно, что Фрэнсис Бэкон, английский философ, указал в своей работе «Новые инструменты», что изобретение печать, порох и компас изменили мир.В его слова, они превзошли любую империю, любую религиозную веру и любое небесное тело, оказывающее влияние на все человечество.
Три первых компасы:

Династия Сун в Китае

Технологический прогресс во время песни

	«Кормовой столб. руль [был] рулевым устройством, установленным снаружи или сзади корпуса.[Его] можно было опустить или поднять в зависимости от глубина воды. Этот тип руля позволял управлять через многолюдные гавани, узкие каналы и речные пороги ». — из Пекинского свитка Цинминь и его значение для изучения истории Китая, Валери Хансен

Судостроение

Сун Китайцы были мировыми лидерами в судостроении.Водонепроницаемые переборки улучшали плавучесть и защищали груз. Установленные на корме или на кормовой стойке рули (см. Справа) улучшили рулевое управление. Линии зондирования использовались для определения глубины. Некоторые корабли имели и весла, и паруса, и были достаточно большими, чтобы вместить несколько сотен человек.

Компас

Для путешествий по океану также важно было совершенство компаса. То, как магнитная стрелка будет указывать с севера на юг, было известно в течение некоторого времени, но во времена Сун игла была уменьшена в размерах и прикреплена к неподвижному стержню (а не плавала в воде).В некоторых случаях его помещали в небольшой защитный чехол со стеклянной крышкой, что делало его пригодным для морских путешествий. Первые показания компаса, использованного таким образом, датируются 1119 годом.

Подробнее о судостроении во времена династии Сун

• Древние корабли династии Сун Видео на Youtube реконструированного корабля династии Сун, выставленное в выставочном зале древних кораблей залива Цюаньчжоу в храме Кайюань, Цюаньчжоу.

Компас времени: Древние израильтяне

перейти к основному содержанию

Закрыть диалоговое окно просмотра

Обзор тем

Доступность ✕ Искусство ✕ Биографии ✕ Слепая жизнь ✕ Бизнес ✕ Карьера ✕ Консультации и самопомощь ✕ Глухая жизнь ✕ Глухая, слепая жизнь ✕ Образование ✕ География ✕ Здоровье и безопасность ✕ История ✕ Дом и семья ✕ Языковые искусства ✕ Литература ✕ Математика ✕ Религия, философия и духовность ✕ Наука ✕ Социальная наука ✕ Спорт и отдых ✕ Технология ✕ Подробная информация о стандартах

для:

Закрыть диалоговое окно просмотра

Компас времени: древние израильтяне

Государство

Любой StateAlabamaAlaskaArizonaArkansasCaliforniaColoradoConnecticutDelawareDistrict Из ColumbiaFloridaGeorgiaHawaiiIdahoIllinoisIndianaIowaKansasKentuckyLouisianaMaineMarylandMassachusettsMichiganMinnesotaMississippiMissouriMontanaNebraskaNevadaNew HampshireNew JerseyNew MexicoNew YorkNorth CarolinaNorth DakotaOhioOklahomaOregonPennsylvaniaRhode IslandSouth CarolinaSouth DakotaTennesseeTexasUtahVermontVirginiaWashingtonWest VirginiaWisconsinWyoming

Оценка Уровень

Любой класс K123456789101112

Пожалуйста, уделите немного времени, чтобы оценить ваш опыт работы с нашей новой функцией стандартов

Отправить отзыв

Получение соответствующих стандартов

]]]]]]>]]]]>]]>

Самодельный компас — Исторический центр Дес-Плейн

Одна из вещей, которая изначально привлекала европейских исследователей и поселенцев на территории, которая сейчас является Дес-Плейн, — это река: как и многие другие реки и водные пути, река Дес-Плейн была своего рода шоссе, по которому лодки и каноэ можно было использовать, чтобы быстро добраться из одного места в другое.Некоторые из этих путешественников были торговцами, которые искали меха и другие товары, которыми можно было торговать в поселениях и с коренными американцами в этом районе. Другие люди были исследователями, пытающимися составить карту территории, которая тогда была неизвестна европейским империям. Но подождите, как можно найти дорогу в незнакомом месте без карты?

Одним из важных инструментов может быть магнитный компас, устройство, указывающее направление. Так исследователи смогут лучше понять, где они побывали, и помочь в создании карт.Магнитные компасы состоят из намагниченной стрелки, которой позволяют вращаться, чтобы она совпадала с магнитным полем Земли. Концы указывают на так называемый магнитный север и магнитный юг. С момента своего появления в Древнем Китае 2000 лет назад компасы приобрели множество различных конструкций, но вот очень простой компас, который можно сделать дома!

Вам понадобятся:

— Стальная швейная игла

— Магнит — чем сильнее, тем лучше!

— Пробка или маленький кружок вощеной бумаги

— Средняя или большая чаша

— Вода

Шаг 1: Намагните иглу.С помощью взрослого возьмите иглу за ушко, возьмите магнит и проведите им по длине иглы 50 раз. Если вы используете более слабый магнит, вам может потребоваться повторить это более 50 раз. Но для большинства магнитов хорошего качества 50 должно быть примерно правильным.

Шаг 2: Намагните другой конец обратной стороной. Осторожно переверните иглу так, чтобы вы держали заостренный конец, и переверните магнит, чтобы использовать другую сторону магнита. Теперь повторите на немагнитном конце иглы.

Шаг 3: Подготовка поплавка. Вырежьте из пробки небольшой кружок (толщиной примерно 1-2 см) или небольшой кружок из вощеной бумаги, который поместится в центре миски.

Шаг 4: Вставьте иглу. Попросите взрослого помочь вам протолкнуть иглу по бокам пробки, используя канцелярскую кнопку, чтобы проделать начальное отверстие. Если вы используете вощеную бумагу, попросите взрослого осторожно продеть иглу в бумагу, чтобы игла лежала ровно поверх бумаги. В любом случае игла должна находиться в центре пробки или бумаги.

Шаг 5: Наполните миску водой. Поставьте миску и налейте в нее несколько дюймов воды.

Шаг 6: Проверьте компас! Опустите пробку и иглу в воду и посмотрите, как она движется. Он должен выровняться так, чтобы указывать на север. Если у вас под рукой есть смартфон, вы можете проверить свою работу с помощью цифрового компаса.

Здесь мы превратили иглу в слабый временный магнит, потерев его большим магнитом — вы можете проверить это, используя свою иглу для притягивания других мелких металлических предметов! Поскольку магниты взаимодействуют друг с другом, притягивая или отталкивая, намагниченная игла может взаимодействовать с магнитным полем Земли.Позволяя ему свободно плавать в воде, намагниченная игла свободно реагирует на магнитное поле Земли, заставляя ее выровняться с севера на юг. Обязательно размещайте компас подальше от предметов и материалов, в которых есть железо — многие кухонные приборы сделаны из стали, а в некоторых гранитных счетчиках много железа!

Когда вы будете удовлетворены своим компасом, попробуйте использовать его во дворе или доме, чтобы составить свою собственную карту! Вы также можете создать второй компас и добавить его в ту же миску с водой.