Компас и история его открытия — РОСТОВСКИЙ ЦЕНТР ПОМОЩИ ДЕТЯМ № 7

История компаса — История вещей

История изобретения компаса уходит далеко в прошлое. Первое описание компаса сделал в III веке до нашей эры китайский философ Хэнь Фэй-цзы. Это была разливательная ложка, сделанная из магнетита с узкой ручкой, по форме похожая на шар.

Ее устанавливали на пластину из меди и дерева, на которой была сделана разметка знаков зодиака. При этом ручка находилась на весу и могла крутиться по кругу. Ложку приводили в движение, и она всегда при остановке указывала на юг. Это был самый первый компас в мире.

В середине XI столетия в Китае изготовили из искусственного магнита плавающую стрелку. Чаще всего она имела форму рыбы. Ее опускали вводу, где она плавала. Голова рыбки всегда указывала на юг. В тоже время ученый из Китая Шэнь Гуа придумал несколько вариантов компаса. Он намагничивал швейную иглу и с помощью воска крепил ее к висящей нити из шелка. Это был более точный компас, так как было уменьшено сопротивление, возникающее при повороте. В другом варианте он предлагал эту иголку насадить на шпильку. На основании своих опытов изобретатель Шэнь Гуа заметил, что стрелка показывает на юг с небольшим отклонением. Он смог объяснить это разницей между магнитным и географическим меридианом. Позже ученые научились высчитывать это отклонение для разных частей Китая. В XI столетии на многих китайских кораблях стояли плавающие компасы. Их располагали на носу корабля, чтобы капитан всегда мог смотреть на его показания.

В XII веке китайским изобретением воспользовались арабы, а в XIII веке — европейцы. В Европе первыми узнали о компасе итальянцы, потом испанцы, французы, а затем англичане и немцы. Тогда компас представлял собой пробку и намагниченную иголку, плавающую в емкости с водой. Вскоре, чтобы защитить от ветра, ее стали прикрывать стеклом.

В начале XIV века намагниченную стрелку установили на круг из бумаги, а через некоторое время итальянец Флавио Джойя разделил круг на 16 частей, а затем на 32 сектора.

В середине XVI столетия стрелку закрепили на карданном подвесе, для снижения влияния качки, а через столетие в истории компаса отмечено появление вращающейся линейки, что увеличило точность показаний. Компас стал первым прибором навигации для прокладывания пути в открытом море. Это позволило морякам отправляться в далекие плавания через океан.

Изобретение компаса | Марьям Аллалио

Изобретение компаса приписывается итальянцу Флавио Джойя в 16 веке, хотя о компасе знали на Востоке за долго до европейцев. Известный советский арабист, специалист по истории арабского мореплавания Т. А. Шумовский считает, что арабские моряки стали пользоваться магнитной стрелкой еще в первые века хиджры, т. е. в первые столетия после 622 г., и что компас проник в западную часть Индийского океана в VII в. Именно в это время арабские моряки часто посещали Китай, и между народами в 651, 711, 712, 798 года установились прочные торговые связи.

Картинка свободный доступ интернета.

Человек всегда зависел от своих исследовательских поездок, по суше или по морю, наблюдая за солнцем и направлением тени, а ночью наблюдая за звездами, но часто погодные условия подводили его, особенно в море, где облака закрывали звезды, и это ограничивало активность и свободу передвижения.

Первые магнитные свойства были известны грекам и китайцам, но арабы-мусульмане были первыми, кто воспользовался этой особенностью при изготовлении первого компаса, чтобы намагнитить иглу на магните, а затем положить её на воду в чаше так, чтобы она плыла на маленькой деревянной иголке.

Этот тип компаса использовался на арабских судах, которые плавали по Индийскому океану из портов Йемена и Персии в Кантон в Китае и при пересечении Средиземного моря.

В 1475 году компас изобрел сын моря Маджид, первая игла которого сидела на основании, чтобы у неё было свободное движение без необходимости помещения её в чашу с водой. Он описывает своё изобретение в своей книге о пользе этого изобретения в науке морской навигации.

В Европу же компас попал, через арабских ученых и мореплавателей, которые переплывали Средиземное море, еще до крестовых походов. Во-первых: во-время Крестовых походов и через навигацию на Средиземном море мусульман, а во-вторых в эпоху Ибн Маджида в пятнадцатом веке.

Созданная Ибн Маджидом связь между делением круга горизонта на тридцать две части была тогда компасом и использованием ручного хвата. Пальцы руки от мизинца до большого пальца вытянутой вперед руки представляет собой 1/32 часть окружности круга, центром которого является точка соединения руки с плечом, если бы мы имели север, то могли бы с помощью захвата руки определить любое направление на круге горизонта. Этот метод был описан в его книге. Он усовершенствовал примитивный компас, который был изобретен в Китае. Усовершенствовав компас, Маджид поместил его в коробку из светлого дерева, поставив магнит на задней её части и индикатор Север-Юг. В середине коробки на вертикальной оси установлена игла, которая свободно вращается горизонтально. Коробку он поместил в стеклянную банку сделав устройство портативным и простым в использовании. Ахмад ибн-Маджид описывает компас, в котором игла для защиты от ветра помещена в коробочку — “дом иглы”, имеющую 32 “гнезда”, т. е. 32 румба.

Это первый прототип компаса, которым пользовались мореплаватели долгое время.

Когда был изобретен компас, таких данных в рукописях Ахмад ибн-Маджида не упоминается, но упоминается магнитный камень, которому приписывалось библейское происхождение.

В архивах Ленинградского института востоковедения имеется рукопись написанная Ахмед Бин Маджид Бин Мухаммед (1418-1501) в трех главах, в которых он описывает различные способы навигации в Красном море и Берберском заливе (Аденский залив), в Индийском океане (Индийское море) и в Малаккском проливе вплоть до Южно-Китайского моря конца 15 в. начала 16 в. Остались его книги и его инструменты, навигационный компас.

Арабский лоцман, ученый-навигатор Ахмад ибн-Маджид написал знаменитую книгу “Книга польз об основах и правилах морской науки”, в которой он собрал не только собственный опыт, но и опыт предыдущих знаменитых лоцманов мореплавателей. Он кропотливо собрал из старых рукописей авторитетные данные из источников X, XI, XII вв.

А по результатам исследований Ибн Маджидом было написано более сорока работ в области навигации, им было нарисовано много морских карт.

Придворный географ и писатель короля Роджера Сицилийского эль-Идриси в книге “Утеха для жаждущего пересечения горизонтов” в XII в. описал компас применяемый арабами, все та же магнитная игла или пустотелая рыбка плавающая в воде.

Ученые китаеведения заявляют, что китайцы знали о магнитных свойствах, но в манускриптах древних китайцев нет упоминания игольчатого магнитного устройства. Магнитные свойства были таинственным, и китайцы связывали их с магией, а не с наукой, и называли их камень Магнит.

Имеется предположение, что именно в Китае арабские моряки познакомились с чи-нан-тином. О том, что арабские моряки пользовались компасом говорит тот факт, что они возвращались из Китая шли не вдоль берега, а пересекали Бенгальский залив через открытое море.

Китайский начальный компас предназначен не для навигации, а скорее для координации зданий в соответствии с принципами измерения и анализа «фэн-шуй» (геомантические принципы фэн-шуй) этот начальный компас был сделан из лодестона, который вращается в зависимости от направления Магнита земли.

Модельное семейство Хань (206 до н. э.-220 до н. э.) Показывает на юг.

Существуют разногласия по поводу места, где изобрели компас. Вот некоторые из упомянутых литературных ссылок на эту тему:

• В самой старой ссылке говорится, что о магнетизме было известно в четвертом веке до нашей эры.
• Ученый Ван Чэнь сделал компас в форме ложки, указывающий на юг, однако нет в текстах упоминания о магните.
• Первое упоминание о магнитном соединении машины встречается, запись в книге для «династии Сун» датируется 1040-44 годами. Существует описание железной рыбки, стремящейся на юг или направляющегося всегда на юг, когда вы кладете её в миску с водой. И рекомендуют устройство как интересное средство в темное время суток. Использовалась такая игла во время военных операций в пасмурную погоду или темное время суток. Работа китайского компаса осуществлялась с помощью нагрева и сегодня этот метод известный как термо-магнитный.
• В китайской литературе магнитная игла была описана в 1088 году исследователем- энциклопедистом Шень Куо, статьи которого включают подробное описание того, как происходит притяжение иглы путем трения ее кончика магнитом, причем подвешивание магнитной иглы на кусочке воска в центре иглы или с использованием шелковой нитки. Шэнь Куо заметил, что игла, приготовленная таким образом, иногда указывает на юг, а иногда на север.
• Первое использование намагниченной иглы для целей навигации описана в книге Чжу Юя в чжоуских застольных беседах (萍洲可谈; пинчжоу Кетан) 1119 года (написано с 1111 по 1117 год), написано «навигатор знает географию и наблюдает за звездами ночью и днем, а когда темно, он следит за компасом».

Таким образом, использование магнитного компаса в качестве инструмента для обнаружения полюсов Земли было примерно до 1044 года, но неопровержимые доказательства использования компаса в качестве навигатора появились только в 1119 году.

Первое упоминание о появлении компаса из железа найдены в исламском мире в книге персидских хроник в 1232 году, составленной султаном и астрономом правым «Аль-Ашрафом» в 1282 году. Он описывал первый компас в виде магнитной стрелки в чаше с водой. Похоже, что впервые компас стал использоваться в астрономических целях. Хотя автор описывает использование компаса в морском путешествии в начале сороковых годов, некоторые ученые датируют первое появление компаса в арабском мире более ранним периодом.

В 1300 году, в одном из арабских исследований описывается использование компаса при определении направления на Мекку.

В четырнадцатом веке компас изобретенный астрономом мусульманином Абулом Хасаном Аладином Али ибн Ибрахим ибн Мухаммад ибн Аль-Ансари (1304-1375), известного в мире как астроном, математик в Дамаске, большую часть своей жизни бывший председателем муэдзинов в мечети Омейядов в Дамаске, сделав солнечные часы, и установил их на один из минаретов мечети Омейядов, чтобы определять точное время для молитвы. Он исправил теорию Птолемея, который говорил, что что Земля неподвижна и что небесные тела вращаются вокруг нее, который был предшественником астронома Коперника.

Абул Хасан Аладин поместил исправление теории Птолемея в своей книге “Конец вопроса в правильных активах» Он совместил компас и солнечные часы создав универсальный магнитный компас чтобы определить направление на Мекку и время молитвы. Он также изобрел арабский компас для навигации.

Эти кованые солнцезащитные часы висят на стене мечети снаружи, чтобы указать время полуденной молитвы молитвенными палочками по тени меняющегося солнца. Мечеть Михримах Султан (построена в 1548 году) — Османская мечеть, расположенная в историческом центре муниципалитета Юскюдар в Стамбуле, Турция.

Каирским ученым Бай-лак аль-Кабайаки в его книге “Сокровище купцов” в 1282—1283гг. описывалось приспособление с магнитной иглой плавающей в воде, которое он видел во время своего путешествия по Средиземному морю.

Источники:

https://ar.wikipedia.org/wiki/ويكيبيديا:بحاجة_لمصدر

http://www.randewy.ru/nav/histor3.html

https://ar.wikipedia.org/wiki/ابن_الشاطر

https://tayni.su/26190/

https://www.storyboardthat.com/ar/innovations/بوصلة

И еще раз про магнитный компас

15.05.2020

И еще раз про магнитный компас

Предположительно, магнитный компас был изобретен в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням.

В Европе изобретение компаса относят к XII—XIII вв., однако устройство его оставалось очень простым — магнитная стрелка была закреплена на пробке и опущена в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом. В начале XIV в. итальянец Флавио Джойя значительно усовершенствовал компас. Магнитную стрелку он надел на вертикальную шпильку, а к стрелке прикрепил легкий круг — картушку, разбитую по окружности на 16 румбов. В XVI в. ввели деление картушки на 32 румба и котелок со стрелкой стали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII в. компас снабдили пеленгатором. Казалось бы, идея дальнейшего совершенствования конструкции МК себя исчерпала. Однако и в настоящее время выпускается большое количество моделей компасов, различающихся по конструкции. В современных судовых компасах также как и в VII в. применяется картушка с магниточувствительным элементом, положение которого, относительно корпуса и определяет магнитный курс судна. Однако все эти МК не приспособлены для работы в высоких широтах т.к. чувствительности их магнитной системы не достаточно для создания момента на картушке, что связано с малой горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Это физическое явление сильно ограничивает применение компасов в высоких широтах.

В соответствии с требованиями международной конвенции СОЛАС 74 магнитными компасами должны быть оборудованы все без исключения суда. А что же делать, если маршрут судна как раз и пролегает в высоких широтах? Активизация Российского присутствия в арктической зоне сделала актуальной задачу создания отечественного главного магнитного компаса, работающего в условиях широт выше 70 градусов в широком диапазоне температур. Учитывая ежегодную тенденцию к оттаиванию трассы Северного Морского пути, такой магнитный компас должен работать в условиях качки судна. ОКР по созданию нового МК была заказана Минпромторгом нашему предприятию и проводилась с конца 2017 года.

Решение поставленной задачи потребовало новых идей и научных разработок. Схема работы новой системы коррекции магнитного компаса была предложена В.М. Зиненко. Она была закреплена патентом №2688900 и заключалась в оснащении компаса гироскопическим датчиком угловой скорости, позволяющим после интегрирования сигнала измерить угол рыскания судна. Таким образом, магнитный компас получил дополнительную систему коррекции, благодаря которой приобрел свойства гиромагнитного компаса. Кроме того, предложенное решение позволило уменьшить погрешность компаса на качке. 

 

За основу конструкции нового компаса, получившего название «Азимут КМ–05Д», был взят серийно выпускаемый нашим предприятием магнитный компас «Азимут 125М». С помощью специалистов завода штурманских приборов была переработана магнитная система компаса, ставшая боле чувствительной к магнитному полю. Переделана на отечественную элементную базу и сервисная электроника прибора, который теперь может в автоматическом режиме вводить поправку на магнитное склонение в зависимости от широты места судна. Эту информацию прибор получает от спутниковых систем GPS, ГЛОНАСС. Конструкция прибора упростилась, по сравнению с магнитным компасом «Азимут 125М». 

Регулировка нового компаса потребовала создания специальных стендов и организации новых проверок, в том числе проверки работы системы коррекции. В конце 2018 года прошли первые конструкторские испытания, которые подтвердили адекватность принятых технических решений. А осенью 2019 года в акватории Ладожского озера на катере «Азимут» проведены первые натурные испытания, которые показали, что характеристики «Азимут КМ–05Д» соответствуют заданным в техническом задании. Наряду с этим были выявлены особенности работы системы коррекции, которые были учтены в программном обеспечении прибора по результатам первых испытаний.

 В 2020 году получено свидетельство регистра о типовом одобрении прибора, что позволяет приступить к его серийному выпуску и поставкам на суда. Сегодня опытный образец изделия прошел все виды стендовых испытаний. Свой труд в создание этого прибора внесли многие сотрудники предприятия, однако основными разработчиками стали А.А. Молочников, И.В. Сергачёв, И.В. Короленко, Ю.В. Матвеев, С.В. Чередниченко. Учитывая особую важность в использовании главного компаса на судне, а также ответственность разработчиков перед моряками, принято решение о продолжении натурных испытаний в 2020 г.

Д.Г. Грязин, 

главный конструктор компаса «Азимут КМ–05Д»

история создания, кто его изобрел первым

Компас считается одним из самых древних устройств, которые помогали людям ориентироваться на местности. Историю его создания изучают ещё в школе. Но если попытаться найти самые первые упоминания о магнитном компасе, можно наткнуться лишь на обрывки историй, по которым сложно понять, кто именно стал создателем этого изобретения.

За звание быть первой страной, где появился компас, соревнуются: Индия, Греция и Китай. В каждой из них находили древние записи об использовании этого устройства, но определить его точное время появления в каждом из государств очень сложно. Ученые также не исключают того, что они ошибаются, поэтому постоянно занимаются поисками любых сведений в остальных странах мира.

Содержание статьи

Магнитный компас

В повседневной жизни люди практически никогда не используют магнитный компас, но для моряков и путешественников это незаменимая вещь, которая может спасти жизнь, если человек заблудился и не помнит путь домой. Обыкновенные компасы состоят из пластмассовой коробки (или круглой латунной) и стрелки. Обычно её делают из стали. В центре находится небольшой кусок камня – агата. Он необходим, чтобы снизить трение между стрелкой и остриём шпиля.

История создания

Некоторые историки уверены, что человек, который изобрёл компас, жил в Китае. Считается, что изначально его планировали использовать только на земле, а для морских путешествий он не подходил. Но в те времена прибор мало чем походил на современный компас. Он больше был похож на ложку, которая лежит на отполированной плите. Черенок данной ложки изготавливали из магнетита. Он свободно вращался, а стрелка была лишь одна и указывала только на юг.

В VI веке нашей эры компас видоизменился и стал похожим на современный, с вращающейся стрелкой. Вскоре изобретение дошло до Арабских стран. Местным морякам оно очень понравилось, поэтому они стали очень часто применять его, чтобы найти верный путь в продолжительном морском путешествии.

Обратите внимание! Спустя 200 лет, похожее устройство появилось в европейской части света. Примерно в это же время компас усовершенствовали, что практически исключает возможность заблудиться. Магнитная стрелка была закреплена шпилькой на дне чаши компаса или бумажном его основании.

Вскоре устройство попало в руки к итальянцу Флавио Джойа. Он изучил краткую историю создания компаса и усовершенствовал его, установив круглую катушку с шестнадцатью ромбами. Позже делений стало в 2 раза больше. В XVIII веке компас стал выглядеть как сложное устройство, предназначенное не только для обозначения сторон света, но и показывающее время.

По какому принципу работают компасы

Компас способен определять стороны света, благодаря взаимодействию двух его магнитов и магнитных полюсов. Прибор оснащён свободно вращающейся стрелкой. Один её конец постоянно указывает на северный полюс, а другой – на южный.

Уильям Гильберт стал первым, кто предположил, что планета имеет магнитные полюса. Он описал это явление в книге «О магните». В своём рассказе Гильберт делает вывод о том, что наша планета представляет собой огромный магнит. Спустя некоторое время, исследователи обнаружили магнитные полюса (это местности, где магнитная стрелка становится вертикально). Это открытие присвоили Джону Россу (английскому исследователю).

Разновидности

В наше время ученые не перестают изобретать новые разновидности компасов, но основные из них – это:

• гирокомпас;
• электромагнитный;
• электронный.

Они являются самыми надежными и точными, поэтому используются в самолетах и на кораблях. Но, несмотря на прогресс, самым удобным считается обыкновенный магнитный компас. Именно его часто используют альпинисты, геологи или простые любители путешествий.

 

Компас древних стран

На данный момент ученые не могут сказать точно, в какой из древних стран изобретатели придумали компас. Но все они предлагают к рассмотрению три государства – это Греция, Китай и Индия. Отчасти это связано с тем, что изобретение было придумано очень давно, поэтому до нашего времени не сохранилось каких-либо свидетельств, изучив которые можно сделать окончательный вывод.

Первый китайский компас

Часть исследователей, занимающихся историей изобретения компаса, полагает, что явление магнетизма впервые заметили и открыли греки. Но при этом нельзя отбрасывать и другую точку зрения, которая отдает авторство открытия древним китайским изобретателям. Учёные, которые утверждают, что прибор изобрели китайцы, ссылаются на найденные здесь древние письмена. При этом, исходя из тех же летописей, магнетит также был открыт в Китае на одно тысячелетие раньше.

В письменах также есть упоминание о том, что китайский правитель Хуан-Ди в период войны использовал устройство, по функциям похожее на компас. Иная версия гласит, что прибор напоминал колесницу, на которой была установлена магнитная фигурка человека, указывающая на южное направление. Эту колесницу можно было установить на любое древнее транспортное средство.

Оно соединялось с колесами таким образом, чтобы механизм шестеренок, находящийся внутри изобретения, во время поворота повозки вращался в обратную сторону. Это необходимо, чтобы указатель, установленный на колеснице, всегда имел возможность показывать правильное направление, независимо от того, куда движется транспорт.

Чтобы это устройство всегда работало правильно, очень важно установить указатель в верном направлении ещё до того, как колесница отправится в свой первый путь, в противном случае, человечек будет указывать неверное направление. Что касается первого компаса в виде плоской доски и лежащей на ней ложки, его использовали маги, чтобы предсказать будущее, так как движение стрелки объясняли влиянием потусторонних сил.

Для обрядов компас использовали только до II тысячелетия до нашей эры. Согласно иным версиям, магнитные свойства прибора использовались в IV тысячелетии до нашей эры при проведении обрядов фен-шуя. В то время явление магнетизма объясняли как магическое проявление высших сил. Только через 100 лет китайские моряки стали использовать компас по назначению и брали его в продолжительные морские путешествия.

Компас в Индии

Некоторые исследователи считают, что компас впервые появился на территории Индии, или же местные изобретатели создали его примерно в то же время, что и китайские, но без их вмешательства и подсказок. Исходя из краткой истории о создании компаса в Индии, на открытие изобретателей подтолкнула гора, расположенная неподалёку от реки Инд. Местные жители со временем начали замечать, что она способна необъяснимым образом притягивать к себе небольшие металлические предметы.

Вскоре магнитные свойства породы начали применять в индийской медицине. Один из местных врачей начал использовать магнит при проведении хирургических операций. Как и китайцы, индусы пользовались компасом, уходя в море. Они решили не придумывать ничего нового и сделали намагниченную стрелку в виде рыбы. Её голова постоянно указывала на юг.

Как изобретали компас в Греции

Как и остальные страны того времени, Греция не отставала ни в одной из научных сфер, а в некоторых даже обгоняла многие государства. Местные исследователи самостоятельно смогли исследовать явление магнетизма, что позволило им создать свой первый компас. В VII-VI веках до нашей эры Фалес Милетский обнаружил, что магнетит может притягивать металлические изделия.

В то время это явление объясняли по-разному. Кто-то думал, что магнит ищет свою душу, которая по непонятным причинам тянется к металлу. Ещё одно, более обоснованное объяснение было связано с тем, что железо обладает влажностью, которую поглощает магнит, но почему именно это происходит, никто не смог понять.

Несмотря на огромное количество догадок, все они даже близко не подошли к истине. Спустя некоторое время, Сократ заметил, что железо, притянутое к магниту, постепенно начинает намагничиваться. Чуть позже было обнаружено, что магниты имеют способность не только притягиваться, но и отталкиваться. Все эти открытия со временем навели ученых на истинные свойства магнетизма, но никак не на изобретение компаса. Первое похожее на него устройство появилось здесь через 200-300 лет.

Принцип работы электронного компаса

Электромагнитное устройство – это развёрнутый электрогенератор, где магнитное поле планеты выступает статором, а одна рамка или более – это ротор. Этот компас выгодно отличается от стандартного магнитного тем, что здесь отсутствует девиация от ферримагнитных деталей транспортного средства.

Обратите внимание! Для корректной работы прибора с гальванометром необходимо быстрое передвижение, поэтому в большинстве случаев этот компас используют в авиации.

Компас гироскопического типа

Если говорить кратко, гирокомпасом называется устройство, указывающее полюса на поверхности земли и воды. Прибор состоит из одного или нескольких гироскопов. Он является неотъемлемой частью систем навигации на кораблях. Если сравнивать этот компас с обычным магнитным, он всегда показывает на истинный Северный полюс, а не на магнитный.

Прибор можно использовать как навигационное устройство, поэтому его устанавливают в рулевую систему на морских судах. Также он станет полезным при необходимости определить точное направление при наведении орудий боевых кораблей. Говоря о морских гирокомпасах, они очень тяжёлые. Вес некоторых из них превышает 25 килограмм.

Интересные факты

Используя компас, всегда стоит помнить, что его стрелка не указывает строго на север. Она часто отклоняется, так как расположение географических полюсов не совпадает с магнитными. Когда устройство используется в авиации, оно способно указывать правильный курс, только если борт двигается по прямой линии. Когда самолет летит, например, из Америки в Европу, на протяжении всего остального времени полёта летчиков координируют диспетчеры с помощью сообщений.

Современные разновидности компасов

В современном мире существует несколько разновидностей компасов, а именно:

• радиокомпас. Устройство, оснащенное радиопеленгатором;
• электромагнитный компас. Как упоминалось выше, внутри него установлен электрогенератор, который необходим, чтобы привести в действие магнитное поле;
• электронный компас. Указывает на четыре стороны света. Его можно найти в виде приложения, поэтому даже ребёнок может установить его на свой смартфон или планшет;
• гирокомпас. Самый географически точный прибор.

Вывод

Возможно, древние компасы могли появляться не только в Греции, Индии и Китае, но точных свидетельств об этом нет. Истории известны лишь краткие упоминания об этом приборе, поэтому учёные не могут определиться с точным местом его создания.

Оцените, пожалуйста, статью, автор старался 🙂 :

Компас первый. Изобретение компаса

Как правило, знакомство с компасом проходит в детском возрасте в школе на уроках природоведения. Даже школьники знают, что данное устройство придумано, чтобы определять положение сторон света. Но не каждый взрослый ответит на вопрос, где и когда появился первый компас, какими они были изначально, какими могут быть сейчас. В этой статье мы расскажем об истории создания компаса, кратко и доступно.

Первые упоминания подобных приспособлений датируются 4-3 веком до нашей эры. Изобретатель точно неизвестен, но на этот счет есть множество гипотез. В древности люди нуждались в таком бесперебойном навигаторе, поэтому открытие могли сделать разные люди, не знающие друг о друге. В истории все события взаимосвязаны, без компаса у нас бы не было современных систем навигации и таких чудес света, как египетские пирамиды.

Почти все изобретения совершались в тот момент, когда в них назревала необходимость. Так произошло и с компасом.

Зачем людям был нужен компас?

До создания компаса люди ориентировались по внешним признакам. В лесу можно посмотреть на расположение муравейников и на особенности роста деревьев. На равнинах, в пустынях и море ориентирами становились Солнце и другие звезды, но в плохую погоду люди оставались в неведении. Необходимость круглогодичной и круглосуточной навигации сподвигла людей на работу над специальным приспособлением. Оно бы позволило не ждать наступления ночи или разъяснения неба.

Каким был первый прототип?

Открытие было сделано в третьем веке до нашей эры. Первый компас был похож на ложку с тонким черенком и выпуклым основанием. Их делали из магнетита, полировали и устанавливали на такую же гладко отполированную пластинку, чтобы избежать погрешностей. Затем устройство вращали, и черенок указывал на юг. Баланс был выверен так точно, что поверхности касалось только основание, указывающая направления ручка парила в воздухе.

Прибор был не очень точным, но более совершенная версия появилась лишь в 9 веке. Это был магнит, который разогревали и помещали в воду. Он плавал на поверхности и прибивался к южной стороне. В этом же тысячелетии магнит сменили на тонкую намагниченную иголку, ее уже не погружали в воду, а подвешивали на ниточку. Затем ниточку заменили на шпильку. В 12 веке стали изготавливать корпус для защиты от ветра.

Кто был изобретателем?

Учитывая, насколько это было давно, узнать имя изобретателя уже невозможно. Ученые пытаются выяснить, в какой стране произошло открытие. Согласно летописям, это Китай, Индия или Греция. Каждая страна претендует на роль изобретателя, у них есть доказательства этого факта.

Китай

В летописях Древнего Китая указывается, что первым владельцем компаса был император Хуан Ди, он жил и правил в третьем тысячелетии до нашей эры. Устройство было красивым, его сделали в виде колесницы, закрепленный на ней человечек всегда указывал на юг. Эта колесница входила в систему транспортного средства императора, человечек всегда указывал на юг вне зависимости от того, куда поворачивали колеса.

Есть еще одна версия, связанная с Китаем, тоже из летописей. В них говорится, что первым компасом была ложка. Большинство ученых считают, что именно в этих сказаниях говорится об открытии, так как именно в тот период китайцы открыли магнитные свойства ферромагнетика, который до сих пор используют в фен-шуй.

Греция

Древняя Греция славилась своими учеными. Там магнетизм начали изучать и испытывать еще в 7-6 веке до нашей эры. Первым, кто заметил, что магнетит притягивается к железу, был Фалес Милетский. В глубокой древности философы считали, что так происходит из-за того, что у этих веществ есть душа. Сократ понял, что магнетиты не только притягиваются, но и отталкиваются. И это положило начало активных исследований. Первое устройство, слегка напоминающее компас, появилось только спустя три столетия.

Индия

Это страна стала претендентом на роль изобретателя благодаря одной горе. Она расположена возле реки Инд, жители данной местности знали, что гора притягивает железо. Намагничивание использовали в лечебных целях, позднее открыли его потенциал для морских плаваний. Компас создали для нужд судоходства. Это была банка с водой, в которую погружали фигурку в виде рыбки. В ее голову встраивали магнит, поэтому она указывала на юг.

С 14 века до настоящего времени

С третьего века до нашей эры и до 9 века нашей эры использовали конструкцию из ложки на подставке. Позднее стали применять банку с рыбкой. На территории европейских и арабских стран компас появился в 12 столетии. С того момента началась работа над совершенствованием прибора, чтобы он стал более точным и надежным в использовании.

Хорошо поработали над модернизацией итальянцы, они избавились от неудобной емкости с водой. В 14 веке это устройство, близкое к современному — под крышкой была намагниченная стрелка и полотно, на котором обозначены стороны света. Стрелкой служила игла, она колебалась и давала погрешность. Чтобы снизить колебания, иглу начали размещать на кардановом подвесе. Такое нововведение позволило пользоваться новым навигатором на кораблях во время шторма, оно датируется 16 веком. Затем в 17 столетии конструкция была дополнена визором и линейкой.

Это практически современный компас, с тех пор его основательно не меняли, лишь немного дорабатывали. В 1908 году был выдан патент на магнитный компас Эйнштейна-Аншютца, у него был ряд преимуществ перед предшественниками:

• небольшие размеры;
• удобство и простота применения;
• высокая точность;
• добавление вспомогательных элементов.

В те годы началось массовое производство. Но в будущем произойдет еще множество изменений.

Что было дальше

Явление магнетизма и свойства магнитных полей изучены, достигнута высокая точность. Но все равно было внесено еще множество доработок. Стала важна не только точность, но и оперативность получения результата. Путешественники были рады, когда появились такие дополнительные элементы, как линейка, визир и лупа. Для военных корпус делают водонепроницаемым и ударостойким.

Сейчас есть не только магнитные компасы, но воздушные. Первые представляют собой классическое решение, воздушный дает такие же результаты, но работает немного по-другому. Он представляет собой капсулу с водой. По аналогии с водными работают воздушные. В магнитных моделях теперь могут намагничивать не стрелку, а циферблат. Пользоваться таким проще, так как не нужно стабилизировать поверхность и совмещать стрелку с нужной отметкой на диске.

Современные разновидности

Всем, кто пользуется компасом, нужно помнить о том, что погрешности могут зависеть не от самого прибора, а от окружающей среды. Если рядом много металла или электрические приборы, показания могут быть искажены. При бытовом использовании небольшое отклонение не критично, но все меняется, когда речь идет об авиации. Поэтому для ориентирования пилотов используют электромагнитные модели. Они стабильно работают даже при наличии рядом работающих электроприборов.

В мореходстве используют гирокомпасы. Они не улавливают магнитные поля, а всегда направлены в сторону Северного полюса. Это позволяет избежать отклонений, связанных с магнитным склонением. При этом моряки продолжают использовать магнитного предшественника гирокомпаса, чтобы свериться и получить более точные показания, сопоставить курс с магнитным склонением, обозначенным в картах.

Самое сложное решение — электрокомпас. Этот навигатор сверяется со спутником, обладает высокой точностью. Это не для любителей походов, а для профессионалов. Электроника учитывает все погрешности, но ей нужно постоянное питание. Если аккумулятор разрядится, то прибор перестанет работать.

Есть приложения для смартфона, которые определяют стороны света. Во многие ПО оно уже встроено, но сейчас чаще используется усовершенствованная версия — приложение-навигатор. Это очень удобно для поездок, и возможность такая появилась благодаря тому, что кто-то в древности обратил внимание на магнетизм.

Применение в быту и профессиональных сферах

Определять стороны света требуется не только пилотам и морякам, но и туристам, а также людям, далеким от туризма. На следовании сторонам света построена китайская практика фен-шуй. Этого направления придерживается множество людей по всему миру, считается, что древние правила приносят удачу, любовь, здоровье и даже деньги. Последователи считают, что неверное расположение мебели и предметов дома приводит к обратному действию, поэтому у каждого есть компас. Если покупать компас в Китае, то можно увидеть такой, на шкале которого отмечены не только направления, но и подсказки расположения предметов по фен-шуй.

Такие модели носят название лопань.

Очень важно определение сторон света при строительстве. Обычно стараются размещать дома так, чтобы жителей по утрам будило восходящее солнце. От расположения зависит, насколько в доме будет тепло, как много денег будет уходить на отопление.

Еще одна сфера — ландшафтный дизайн. Цветы, деревья и даже травы некоторых видов очень чувствительны к солнечному свету, они страдают от его изобилия или недостатка. Поэтому всем, у кого есть огород, сад или палисадник с цветами, тоже нужен компас.

Мы рассмотрели историю создания компаса, кратко изучили первые прототипы и современные модификации. Без этого изобретения планета не была бы так хорошо изучена, люди не смогли бы полететь в космос, наладить авиацию и мореходство.

Необычный компас — китайское изобретение | VisitChina.ru

Магнитный компас изобретен в Китае – это общеизвестный факт. Но вот факт гораздо менее известный – компас на немагнитной основе изобретен тоже в Китае. И называется он довольно поэтично – «Колесница, указывающая на юг».

Колесни́ца, ука́зывающая на юг (кит. трад. 指南車, упр. 指南车) — первый навигационный прибор, работающий по принципу обратной связи. На колеснице была смонтирована фигурка человека, которая независимо от направления движения самой колесницы указывала вытянутой рукой на юг. В этом устройстве не использовался магнитный компас. Колесница — это двухколёсное транспортное средство, на котором установлена фигурка человека, соединенная с колёсами с помощью дифференциальных передач. Благодаря тщательному подбору размеров колёс, направляющих устройств и передаточных чисел, фигурка на верху колесницы постоянно смотрит в одном направлении, тем самым действуя в качестве немагнитного компаса транспортного средства. На протяжении истории многие китайские исторические документы упоминают колесницу, указывающую на юг, а некоторые описывают детальное устройство внутренних компонентов и принцип его работы.

Легенда гласит, что легендарный первопредок всех китайцев Хуан-ди жил в великолепном дворце в горах Куньлунь. В это же время жил великан-колдун Чи Ю, который отличался необычайным искусством в изготовлении оружия. Он напал на племя императора Янь-ди, которое в итоге передвинулось в земли Хуан-ди. Хуан-ди был возмущён этим и начал войну с Янь-ди, но в начале потерпел несколько поражений. На одном из этапов боевых действий Чи Ю напустил густой туман, чтобы люди Хуан-ди заблудились. Но с помощью колесницы, указывающей на юг, они нашли правильный путь и в конечном итоге одержали победу.

Вопреки легенде, в официальных исторических хрониках Записи о Трёх царствах написанo, что в III веке механик Ма Цзюнь из царства Вэй изобрёл колесницу, указывающую на юг (называемую также «указывающая на юг повозка»). После того как он был высмеян Постоянным Советником Цаотан Луном и генералом кавалерии Цинь Ланом, что он не сможет сделать то, что они считают абсурдным занятием, Ма Цзюнь ответил: «пустые словесные доводы в любом случае невозможно сравнить с испытанием, которое покажет практические результаты». После построения колесницы и посрамления сомневающихся он получил от многих высокую оценку, в том числе от своего современника, знаменитого поэта Фу Суана.

После Ма Цзюня колесница, указывающая на юг, была вновь изобретена Цзу Чунчжи (429—500 н. э.), поскольку подробная информация о её устройстве была утеряна. В эпоху династии Тан (618—907 н. э.) и империи Сун (960—1279 н. э.) колесница, указывающая на юг, была объединена с другим механическим транспортным устройством — измерителем расстояния или одометром.

В некоторых исторических записях говорится, что колесница, указывающая на юг, была изобретена примерно в первом тысячелетии до нашей эры, но подтверждений этому не найдено.

Колесница, указывающая на юг, является механическим компасом, который сохраняет направление, заданное указателю, вдоль всего пути, по которому он проходит. Дифференциальная система интегрирует разницу во вращении колёс и таким образом определяет поворот колесницы. Механизм компенсирует эту разницу, вращая указатель в обратном направлении.

Колесница, указывающая на юг, считается одним из самых сложных механизмов, созданных древней китайской цивилизацией, она использовалась на протяжении всего средневекового периода. Она изобреталась и переизобреталась неоднократно на протяжении истории Китая. Хотя ни одна из исторических колесниц, указывающих на юг, не сохранилась, существуют полномасштабные точные копии. В Историческом музее Пекина имеется копия на основе механизма Янь Су (1027). В Национальном дворце-музее в Тайбэе, Тайвань экспонируется копия на основе механизма Ланчестера (1932).

По материалам http://ru.wikipedia.org

4.

10. Изобретение компаса, создание новых механизмов

В Европе стали
использовать компас. Магнитное поле
земли и магнитные свойства железной
руды были известны человеку с глубокой
древности. В Китае свыше 2 тыс. лет назад
использовали магнитный указатель юга
“чи-нан” (рис.4.10а), имевшего вид фигурки
человека с куском магнитной железной
руды в руке. Фигурка укреплялась на
вертикальной оси, указывая рукой на юг.
Затем стали применять магнитную стрелку,
указывающую на юг, которую называли
“чи-нан-тин” или указатель в виде ложки
(рис.4.10б).

а)
б)

в)
г)

Рис.
4.10. Виды компасов: а – китайский магнитный
указатель юга; б – магнитный указатель
в виде ложки; в – магнитный компас; г –
принципиальная схема гидромагнитного
компаса

Замечательное
свойство магнитной стрелки ориентироваться
в определенном направлении было известно
в древнем Египте, Индии, Греции. Римский
поэт и философ Лукреций (1 в. до н.э.) в
своей поэме “О природе света” пишет,
что слово «магнит» произошло от названия
местности, где добывали руду (провинция
Магнезия в Малой Азии). Другой римский
писатель Плиций (1 в. до н.э.) приводит
легенду о пастухе Магнусс, который
однажды обнаружил, что железный наконечник
его палки и сапоги, подбитые гвоздями,
притягивались к камням. Такие породы
железной руды стали называть “камнем
Магнуса” или магнитом.

Первый прототип
современного компаса был создан в 7 в.
магистром (преподавателем гуманитарных
наук) П. Перегиным. Он соединил компас
с морской астролябией, впервые назвав
конец намагниченной стрелки, указывающей
на север – северным, а противоположный
– южным (рис.4.10в). Позднее создан
гиромагнитный компас (рис.4.10г). Слово
компас от англ. kompass – круг или от
итальянского compas – измеряю. Дальнейшее
усовершенствование компаса сделал
итальянец Флавио в XIVвеке, который использовал бумажный
круг, разделенный на 32 части. В центре
круга помещалась магнитная стрелка. В
таком виде компас сохранился до наших
дней (рис.4.10.в). Изобретение компаса
позволило человеку значительно расширить
масштабы путешествий, как по суше, так
и по морю. Компас, подзорная труба, а
также выросшая техника морского дела
позволили к концуXVначалу
XVI веков осуществить величайшие
географические открытия.

Техника построения
машин постоянно развивалась. В конце
XVII в. в Западную Европу попало прядильное
колесо с бесконечным ремнем. Под влиянием
“арабсих” образцов ткацкий станок
получил отдельный привод, тем самым
энергетическая функция была отделена
от технологической, последняя осталась
за руками.

Росло и число
механизмов, известных техникам. Привод
ворота породил рукоятку, изогнутую
дважды под прямым углом, отсюда недалеко
коленчатого вала, который появился в
качестве удобного привода для ручной
мельницы. Постепенно распространяются
шарнирные механизмы.

4.11. Развитие военных машин, создание огнестрельных орудий

Развивались
военные машины. Средневековые метательные
машины строились по тем же принципам,
что и античные, но менялись их типы,
габариты, метаемые объекты, скорострелкость.
В частности, фрондибола была той же
метательной машиной только снабженной
противовесом: к короткому плечу рычага,
вращавшегося около оси, закрепленной
в раме, подсоединялся противовес, а к
длинному плечу подвешивались пращи
Аркбалисты были комбинацией мощного
лука с лебедкой для натягивания тетивы.
Более тяжелой машиной для метания стрел
была бриколь – в ней использовалась
упругость дерева.

В XIV в. в связи
с получением пороха появились огнестрельные
орудия (“тюфаки”, “пускачи” и “пушки”),
которые стреляли каменными ядрами на
200-250м.

Само открытие
пороха – нового источника энергии
дискретного действия явилось, по-видимому,
результатом деятельности техники разных
стран. Так в последней четверти VII в.
византийцы впервые применили “греческий
огонь”. Почти одновременно в китайском,
в алхимическом сочинении был описан
горючий состав из серы, селитры и
древесного угля.

К началу X в.
порох в Китае стали применять в военных
целях – раньше пороховые смеси имели
не метательное, а зажигательное
назначение. Параллельно изобретение
пороховых смесей шло в Западной Европе.

Изобретателями
пороха считали естествоиспытателя
Роджера Бэкона, монаха Бертольди Шварца
и некоторых алхимиков.

Первые орудия
были простыми по устройству и представляли
собой железный ствол, который укреплялся
на деревянную колоду (рис.4.11а). В дульную
часть ствола засыпали порох и плотно
закрывали войлочным пыжем. Затем
закладывалось каменное или чугунное
ядро. В задней “казенной” части дула
было небольшое запальное отверстие,
около которого на полочке засыпался
порох. Этот порох воспламенялся тлеющим
фитилем или раскаленным железным прутом.

Вначале стволы
орудий изготавливали из железных полос,
скрепленных обручами. Затем их стали
делать цельноковаными из железа. В XVI
в. были изобретены и широко применялись
лафеты для орудий (рис.4.11б).

а)

б)

Рис.
4.11. Виды огнестрельных орудий: а –
огнестрельное орудие XIV-XVв;
б – бронзовое орудие с лафетом XVIIв.

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 магнитного камня, 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 основная часть представляла собой деревянную черепаху с магнитом, закрепленным воском и 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 в котором не было жидкости, удерживающей его в горизонтальном положении, был сухой компас. Его основной частью был стандартный магнитный компас, который помещался в трехкольцевой стабилизатор, 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.

Изобретение Компаса — Развитие Компаса

Компас — это инструмент с магнитной стрелкой, которая при горизонтальном расположении может свободно вращаться вокруг своей вертикальной оси, а потому
стрелка совмещена с направлением север-юг и используется для навигации и ориентации.

Первый компас был изобретен в Китае во времена династии Хань между II веком до нашей эры и I веком нашей эры, но его основная история намного длиннее.Плиний
Старший, живший от 23 до 70 лет, писал, что пастух по имени Магнес заметил, что гвозди его обуви и железный наконечник его посоха
цеплялся за скалы на горе Ида. Породы были богаты магнетитом. После этого люди обнаружили, что сталь или закаленное железо может намагничиваться при трении о
магнетит, и он приобретет те же свойства, что и магнетит. Китайцы выяснили, что когда магнитный камень, естественно намагниченная железная руда, подвешивают или помещают
чтобы он мог свободно вращаться, всегда будет указывать в одном направлении.Они использовали это для гадания и геомантии: они искали драгоценные камни, выбирали сайты
для дома и использовали его в фен-шуй. Одним из характерных компасов того времени был обращенный на юг ковш с ручкой, направленной на юг. Только в 11-м
века компас используется для навигации сначала на суше, а затем на воде. Сначала компасы делали из магнитного камня, но позже стали использовать намагниченную стальную иглу.
используется как основная часть компаса. Военно-морские компасы Китая были сделаны в виде магнитной стрелки, которая плавала в чаше с водой, что позволяло
игла должна оставаться в горизонтальном положении, особенно при волнении на море.

Где-то между 12 и 13 веками компас прибыл в Европу как в сухом, так и в плавающем виде. Это продлило парусный сезон, который был ранее между
Октябрь и апрель, и в течение всего года предполагалось ясное небо, что, в свою очередь, привело к постепенному, но устойчивому увеличению судоходства.

Компас появился в исламском мире в 13 веке. Кроме морской навигации, он также использовался для астрономических целей, как и в Европе.Это также
используется как индикатор Кибла (Кабба), чтобы найти направление в Мекку для ежедневных молитв. Улучшенная версия этого индикатора была изобретена сирийским астрономом и
хронометрист Ибн аль-Шатир в 14 веке. Это была комбинация универсальных солнечных часов и магнитного компаса.

Со временем были изобретены разные варианты компаса. Сухой морской компас был изобретен в Европе в 14 веке и был стандартным компасом, помещенным в
трехкольцевые стабилизаторы, удерживающие компас в горизонтальном положении.Компас пеленгатора установлен таким образом, чтобы он позволял пеленговать объекты.
Стрелка жидкостного компаса погружена в жидкость, что позволяет удерживать его в горизонтальном положении и гасить удары и вибрацию.

Основные принципы современных компасов такие же, как и у компасов 20 веков назад, но они сделаны из более современных материалов и включают в себя передовые технологии.
улучшения. Намагниченная игла или циферблат помещают внутрь капсулы, полностью заполненной жидкостью.Кожух часто бывает прозрачным, что позволяет использовать
компас на карте. Кроме ориентирования и навигации, компасы используются в ориентировании зданий, горном деле и астрономии.

Кто изобрел магнитный компас? Навигация по временной шкале его использования от пересечения морей до GPS

Историки считают, что китайцы, возможно, были первой цивилизацией, которая использовала магнитный компас для навигации.& nbsp | Фото: & nbspTwitter

Ключевые особенности

• Магнитные компасы состоят из намагниченной стрелки, которая вращается в соответствии с магнитным полем Земли.

• Еще 2000 лет назад китайские ученые, возможно, поняли, что натирание железного стержня магнитом намагнитит иглу, чтобы она указывала в северном и южном направлениях.

• В 1980-х годах военные США представили общественности глобальную систему позиционирования (GPS), которая позволила НАСА наносить на карту все уголки Земли.

Компас, одно из величайших изобретений и важнейших инструментов навигации, — это устройство, указывающее направление. До изобретения компасов люди ориентировались, глядя на звезды, перелетных птиц и волны. Поскольку научного метода навигации не существовало, моряки часто избегали открытого океана, опасаясь заблудиться.

Магнитные компасы состоят из намагниченной стрелки, которая вращается в соответствии с магнитным полем Земли. Концы стрелок компаса указывают на магнитный север и магнитный юг.

Кто первым применил магнитный компас для навигации?

Известно, что древние греки понимали магнетизм. Историки считают, что китайцы, возможно, были первой цивилизацией, которая использовала магнитный компас для навигации.

Еще 2000 лет назад китайские ученые, возможно, поняли, что трение железного стержня естественным магнитом, называемым магнитным камнем, намагнитит иглу, направив ее в северном и южном направлениях.

Около 200 г. до н. Э. Династия Хань в Китае изобрела первый в мире компас. В то время он использовался китайцами для фэн-шуй, а затем для строительства, сельского хозяйства и добычи полезных ископаемых. Эти компасы содержали природный магнитный минерал, называемый магнетитом.

Компасы были сделаны из намагниченной иглы, прикрепленной к куску дерева или пробки, которая свободно плавала в миске с водой. Когда стрелка опустится, отмеченный конец будет указывать на магнитный север.

Компас впервые был использован для навигации в 1050 году.

Возможно, еще в XI или XII веке китайские ученые разработали навигационные компасы. Китайские моряки использовали стрелку компаса для навигации по морям.

Около 1200 г. в Западной Европе появились компасы, что побудило некоторых думать, что они были изобретены там самостоятельно.

В 13 ^— годах изобретение компаса китайцами продвинуло вперед методы создания карт. Исследователи использовали компас, чтобы пройти через неизведанные воды и ловко вернуться в свои порты.Его использование позволило во всем мире торговать специями, золотом, технологиями и знаниями. Компасы также облегчили создание первых моделей глобусов.

В 1980-х годах военные США представили общественности глобальную систему позиционирования (GPS). Это позволило НАСА нанести на карту каждую часть планеты.

История магнитного компаса — BHP Teacher Blog

Джона Вардаласа, приглашенного эксперта BHP
Промышленный доцент, Колледж искусств и литературы
Технологический институт Стивенса
Нью-Джерси, США

---

Эта статья изначально была опубликована в Институте, а также доступна в качестве вторичного исходного документа на веб-сайте IEEE REACH, https: //reach.ieee.org.

---

Примечание команды BHP: Что предметы повседневного обихода могут рассказать нам об истории? Большой вопрос этого месяца , чтобы взглянуть на знакомые объекты по-новому. Мы начали разговор с глубокого погружения в историю одного такого объекта — магнитного компаса. Какие условия привели к его развитию? Как удобный инструмент навигации изменил баланс мировой силы и политики? На какие последующие инновации он вдохновил? Используйте следующую статью в качестве дополнения к Блоку 8 вашего курса BHP, когда вы углубляетесь в темы глобального расширения и взаимосвязи.Или — если в вашей школе сезон Маленькой Большой Истории — относитесь к нему как к источнику вдохновения для раскрытия слоев истории других предметов повседневного обихода.

(Дополнительные идеи о том, как учителя используют эту новую статью «Большой вопрос» в классе, можно найти в этом сообщении в блоге и в этом разговоре в онлайн-сообществе BHP!)

Хотите оживить эту статью и содержащиеся в ней концепции? Не упустите возможность пообщаться с автором, Джоном Вардаласом, 4-6 марта, по поводу BHP Yammer Exchange .

---

Этот навигационный инструмент привел к успехам в торговле, военной мощи и науке.

Каким бы негостеприимным оно ни было, море сыграло важную роль в истории человечества, как и незаменимый инструмент навигации — магнитный компас. Море было самым дешевым способом перемещения товаров на большие расстояния, принося богатство за счет торговли. Успешное плавание по океанам также сыграло решающую роль в обретении многими странами политической и военной мощи.Попутно компас внес свой вклад в инновации в физике и электротехнике.

Вдали от земли, море кажется бесконечным, недифференцированным пространством. На протяжении большей части истории потеряться в море было очень реальной опасностью, часто с катастрофическими последствиями. Даже находясь близко к суше, моряки могут дезориентироваться в плохую погоду. Для древнегреческих и римских моряков погодные условия даже ограничивали видимость, чтобы сократить сезон плавания в Средиземном море.Римский военный писатель Публий Флавий Вегетиус писал в четвертом веке, что путешествие с июня до середины сентября было безопасным, но плавание в любое другое время было рискованным. Он назвал период между серединой ноября и серединой марта mare clausum , или временем, когда «моря закрываются».

Моряки придерживались этих правил до начала 14 века, когда магнитный компас впервые появился в Средиземном море. Моряк больше не зависел полностью от ориентиров, теперь он мог определять свое положение относительно магнитного поля Земли.Поскольку Средиземное море теперь «открыто» большую часть года, торговля существенно выросла, что способствовало подъему итальянских городов-государств.

Виктория, единственный корабль флота Магеллана, совершивший кругосветное плавание. Фрагмент карты Ортелиуса, 1590 год. Общественное достояние.

ПЕРВЫЙ ВИД

Хотя поведение магнитного камня, естественно намагниченного кусочка минерального магнетита, наблюдали древнегреческие философы Фалес Милетский и Сократ, очевидны свидетельства того, что идея использовать его в компасе впервые появилась в Китае.В рукописи Wu Ching Tsung Yao , написанной в 1040 году, есть ссылки на «железную рыбу», подвешенную в воде и указывающую на юг. И самое раннее упоминание о магнитном радиопеленгаторном устройстве для наземной навигации записано в книге династии Сун, датированной 1040–1044 годами.

В 1088 году ученый из династии Сун Шэнь Куо писал, что, когда «маги протирают острие иглы магнитом, он может указывать на юг… Его можно заставить плавать по поверхности воды, но тогда это будет скорее неустойчивый… Лучше всего подвесить его на единственном коконном волокне из нового шелка, прикрепленном к центру иглы куском воска.Тогда, висящий в безветренном месте, он всегда будет указывать на юг ».

В Европе магнитный компас впервые появился в Амальфи, Италия, на рубеже 14–^– годов. Но неизвестно, был ли магнитный компас изобретен также на Западе или он мигрировал в Европу по торговым путям из Китая. Однако очевидно, что, поскольку морская торговля и военное преимущество имели гораздо большее стратегическое значение для западных стран, они продвигали технологию магнитного компаса гораздо интенсивнее, чем китайцы.С последовательным ростом португальской, испанской, голландской и английской империй развитие компаса переместилось в европейские страны, выходящие к Атлантическому океану.

Модель ковша или синан, указывающего на юг династии Хань (206 г. до н.э. – 220 г. н.э.), CC BY-SA 3.0. Подробная информация из Таблицы географии, гидрографии и навигации из Циклопедии 1728 года, общественное достояние.

Самым большим вызовом, поднятым компасом, было то, что мы теперь называем магнитным склонением: угловая разница между географическим или «истинным» севером и магнитным севером, или направление, в котором указывает намагниченная стрелка.При ясном небе можно было найти географическую ось север-юг для сравнения с тем, куда указывал компас, либо обращаясь к полярной звезде, либо глядя на солнце в полдень.

В Средиземном море разница между географическим севером и магнитным севером была относительно небольшой. Однако в Атлантике, особенно в северных широтах, разница была значительной. Если бы эта разница была постоянной, не было бы никаких проблем, но она сильно варьировалась по мере путешествия с востока на запад.Во время своего первого путешествия в Северную Америку из Испании в 1492 году Христофор Колумб наблюдал это загадочное поведение, но скрыл его от своей команды, опасаясь, что это их напугает.

ДАЛЬНЕЙШИЕ ОТКРЫТИЯ

Начиная с 1698 года, при поддержке Королевского общества и Адмиралтейства Англии Эдмунд Галлей, которого позже назвали Королевским астрономом страны, отправился в несколько длительных экспедиций для измерения магнитных вариаций Земли в северных и южных регионах Атлантического океана. .Эти данные давали большое преимущество английскому флоту. В 1701 году Галлей создал первую в мире изогоническую карту, которая показывает, как угол между магнитным севером и истинным севером изменяется в разных точках Атлантического океана.

Новая и правильная карта Эдмонда Галлея, показывающая вариации компаса (1701), первая карта, показывающая линии равного магнитного склонения. Всеобщее достояние.

Изучение магнетизма подготовило почву для работы в электростатике. И компас тоже служил научным инструментом.С его помощью датский физик Ганс Кристиан Эрстед в 1820 году заметил, что электрический ток от батареи, протекающий по проводу, создает магнитное поле. Это важное открытие в электромагнетизме проложило путь телеграфии.

В 1831 году английский ученый Майкл Фарадей показал, что перемещение проводника в магнитном поле производит электрический ток, что привело к прогрессу в производстве электроэнергии. Джеймс Максвелл объединил электрические и магнитные явления в систему элегантных уравнений поля.Открытие Генрихом Герцем радиоволн, разновидности электромагнитного излучения, заложило основу для беспроводной связи. Эта великая цепь открытий и изобретений была приведена в движение компасом моряка, инструментом, который позволил путешествовать по суровым морям Земли.

Один из экспериментов Фарадея 1831 года, демонстрирующий индукцию. Жидкостная батарея (справа) пропускает электрический ток через маленькую катушку (A). Когда он перемещается внутрь или из большой катушки (B), его магнитное поле индуцирует мгновенное напряжение в катушке, которое регистрируется гальванометром (G).Всеобщее достояние.

Об авторе : До своего ухода из IEEE в июле 2016 года доктор Джон Вардалас был старшим историком Исторического центра IEEE. Он по-прежнему является доцентом факультета искусств и литературы Технологического института Стивенса. Он написал множество статей по истории развития технологий в обществе. Его нынешние исторические интересы сосредоточены на взаимосвязи между «владением морем», торговлей, геополитикой и развитием науки и технологий на протяжении тысячелетий.Он заядлый моряк.

Центр истории IEEE (http://www.ieee.org/about/history_center/index.html), опубликовавший эту статью, финансируется за счет пожертвований в Фонд IEEE (https://www.ieee.org/organizations /фундамент/).

Заголовок: Древний китайский морской компас © NYPL / Science Source / Getty.

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 естественно 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 не менее столетия. 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 плаваниях к восточному побережью Индии примерно в 100 г. до н. Э. Китайские упоминания о «указателе юга» встречаются в текстах еще в первом веке нашей эры. Южный указатель представлял собой вырезанную из магнитного камня ложку, которой позволяли 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.

Impact

Первыми магнитными компасами были иглы или другие кусочки железа, которые намагничивались, когда их натирали о кусок магнита, а затем прикреплялись к соломе или пробке так, чтобы они плавали в миске с водой.Иногда иглу просто подвешивали за нитку. Оставленный свободно 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 Неккамом (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 разочаровывать, 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 иглой, 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 обычно включают в себя меньше межкардинальных точек (без «севера на восток» и т. Д.), А вместо этого имеют разметку круга 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 направленной на север точкой в ​​определенном месте у побережья Корнуолла.

Компас был ключом к дальним путешествиям европейцев, начиная с пятнадцатого века. Принц Генрих Португальский (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 путешествия, 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 постаментах, называемых нактоузами, которые содержат магниты и стальные детали для противодействия влиянию 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 социального значения научных открытий

История китайского компаса: изобретения, династия и навигация

Используемые в Древнем Китае еще при династии Цинь (221 г. до н.э. — 207 г. до н.э.) или раньше, китайские компасы были изобретены не только для того, чтобы помогать людям ориентироваться в путешествиях. Изначально компасы были разработаны для выравнивания зданий по направлениям (север, юг, восток или запад), а также в качестве инструмента для гадания.

Оригинальный китайский компас, дизайн

Древний китайский компас был сделан из оксида железа, минеральной руды. Оксид железа также известен как магнит и магнетик.

Самый популярный стиль первого китайского компаса — магнитный камень (который автоматически указывает на юг) и бронзовая пластина. Магнит был вырезан в форме ложки. Ложка помещалась на плоскую бронзовую тарелку. Когда бронзовая пластина была перемещена, магнитный камень вращался и останавливался в направлении с севера на юг с ручкой, указывающей на юг.Магнитный магнит выровнялся с магнитным полем Земли. Такой компас получил название «стрелка на юг». На бронзовой пластине также были отмечены созвездия, стороны света и другие символы, важные для древних китайцев.

Другой стиль компаса был сделан, когда железную иглу, натертую магнитом, помещали на кусок дерева и плавали в чаше с водой. Вода позволяла дереву двигаться или вращаться, пока стрелка из оксида железа не указывала на юг.

Как использовались китайские компасы

Изначально древние китайские компасы использовались для поддержания гармонии и процветания с окружающей средой, а также для предсказания будущего.

Если бы ваш дом или бизнес были расположены в правильном направлении, у вас была бы хорошая жизнь, в том числе хорошее здоровье и много богатства. Сегодня мы знаем эту практику как фэн-шуй.

Если вы хотели узнать лучшее время и место для свадьбы или похорон, то гадалки использовали доску для гадания с магнитом, чтобы дать вам необходимую информацию.

Кроме того, древние китайцы использовали компас для навигации — чтобы найти дорогу домой во время путешествий. Использование компаса для путешествий также давало возможность путешествовать независимо от погодных условий. Если облака или туман скрывают солнце или звезды, вы все равно можете путешествовать, потому что компас укажет вам правильное направление.

Сравнение древнекитайских компасов и современных компасов

Между древнекитайским компасом и современными компасами есть одно существенное различие — указывающий на юг (древнекитайский) и указывающий на север (современные компасы).

Неважно, лучше или хуже магнит, указывающий на юг, чем магнит, указывающий на север. Пока человек, использующий компас, знает, из какого материала сделан компас, он может двигаться в любом направлении, которое ему больше всего подходит, зная, что его компас укажет ему правильное направление — север или юг, восток или запад.

Китайский компас для навигации

Одна из первых записей об использовании компаса для навигации была сделана во времена династии Северная Сун (960 г. — 1126 г. н.э.).Эти компасы были сделаны путем плавания намагниченной иглы в воде. Стрелка могла свободно перемещаться в воде и указывать на магнитные полюса Земли независимо от движения корабля или лодки.

Компас — Эпоха Исследований

Начало Компаса

Откуда появился компас, активно обсуждается, некоторые говорят, что он пришел из Китая в 1050 г. до н.э. и начинался как символ баланса и фэн-шуй. (ложка на тарелке).Компас был усовершенствован во время Эпохи Исследований. Разработка компаса во время Эпохи Исследований началась примерно в 12 веке нашей эры.

Улучшения

Стрелка была приостановлена ​​Флавио Джойа, поэтому компас был создан в Европе. История компасов веками была окутана тайной. До компаса были только пересекающиеся друг с другом карты и навигация по звездам. У компаса есть намагниченная стрелка, указывающая на магнитный север.Но магнитный север противоположен географическому северу, что сбило с толку исследователей того времени. Француз кардинал Жак де Витри был первым, кто использовал компас для навигации, когда он не мог видеть звезды во время своих путешествий по святой земле (побережья Сирии), он записал свои методы, и вскоре это стало единственным способом навигации. . Одним из многих улучшений компаса было углубление внутри компаса, сделанного Робертом Норманом. Улучшения компаса — главная причина того, что навигация стала такой замечательной в эпоху исследований

Как это работает

Компас показывал морякам, на сколько градусов они двигались. Моряки сочли компас неточным, потому что они не понимали магнитное склонение, разницу между истинным севером и географическим севером. Позже они стали больше привыкать к магнитному и географическому северу и учили ему молодежь. В 1418 году принц Генрих открыл первую школу океанского мореплавания. Компас значительно упростил открытие в эпоху исследований. Без компаса люди не изобрели бы самолеты, GPS и даже автомобили. Путешествие нужно планировать на несколько дней с картами и достопримечательностями, а не сразу одним нажатием кнопки.Компас не только упростил навигацию по миру, но и стал наследием изобретателей: даже самые маленькие вещи могут иметь огромное значение. Развитие компаса в эпоху исследований повлияло как на древний, так и на современный мир.

На этой картинке изображен компас китайского производства. Но на тот момент он использовался не для навигации, а для фен-шуй, баланса инь и янь.

Когда и кем был изобретен компас | Mr. Всезнай

Компас получил признание во времена великих географических открытий. Именно он помогал людям путешествовать по морю, находить правильные пути. Существует несколько легенд создания компаса, но невозможно сказать, какая из них правдивая или выдуманная.

Кто создал компас

Первые упоминания о создании прибора на территории Европы относятся к XII веку. Конструкция выглядела как обычная намагниченная стрелка (иголка), которая клеилась на пробке. Сам же сосуд был наполнен водой.

Устройство простейшего компаса

Но говорят, что в Китае компас появился еще до нашей эры. Он был создан по приказу императора Хуан Ди.

Современная реплика древнего китайского компаса

Около 1000 лет назад Арабы тоже использовали компас. Возможно, они переняли изобретение у Китайцев или сделали его сами. Арабский прибор выглядит как металлическая рыбка. Она была намагничена и при опускании на воду всегда поворачивалась в сторону севера. И говорят, что Итальянцы купили компас именно у Арабов, так он и появился на территории Европы.

А вот прототип современного изделия появился в 1302 году. Его создал Флавио Джойя.

Флавио Джойя

До этого компас был размечен на 4 стороны света. Джойя же разделил его на 16 частей, предложив создать другие стороны света.

Легенда о Флавио Джойя и изобретении компаса.

Флавио Джойя был влюблен в дочь богатого рыбака. Последний отказывался отдавать свою дочь тому, кто ни разу не был в море в бурю. Он поставил условие – чтобы получить руку его дочери, Флавио должен в туман или ночное время проплыть на лотке по прямой линии. Джойя принял вызов и создал конструкцию на основе магнитного камня, прикрепленного к пробке. На саму же пробку он установил 16 разделителей. Он использовал чашку в качестве опоры, чтобы избежать трения, налил в посуду воды. И этот прибор помог Флавио выполнить здание.

Многие полагают, что Флавио Джойя никогда не существовало, а компас создал кто-то другой. Вопрос кто же создал компас до сих пор остается открытым.

Работа с компасом

Компас. Устройство и приемы работы.

Магнитное поле Земли — магнитное поле, генерируемое внутри земными источниками — (пространство вокруг земной поверхности, в котором обнаруживаются действия магнитных сил).

Слово «компас», по-видимому, происходит от старинного английского слова compass, означавшего в XIII—XIV вв. «круг».

История создания

Предположительно, компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням. Магнитное приспособление для определения сторон света в дневное время суток» впервые упоминается в китайской книге 1044 года. Усовершенствованный компас был обстоятельно описан Шэнь Ко в сочинении, датируемом 1088 годом. 

   

В Европе изобретение компаса относят к XII—XIII вв., однако устройство его оставалось очень простым — магнитная стрелка, укрепленная на пробке и опущенная в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом. 

   В начале XIV в. итальянец Флавио Джойя значительно усовершенствовал компас. Магнитную стрелку он надел на вертикальную шпильку, а к стрелке прикрепил лёгкий круг — картушку, разбитую по окружности на 16 румбов. В XVI в. ввели деление картушки на 32 румба, и коробку со стрелкой стали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII в. компас снабдили пеленгатором — вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укрепленной своим центром на крышке коробки над стрелкой.

   

 ЖИДКОСТНЫЙ (СУДОВОЙ) КОМПАС, самый точный и стабильный из всех видов магнитного компаса. 1 — отверстия для перелива компасной жидкости при ее расширении; 2 — заливочная пробка; 3 — каменный подпятник; 4 — внутреннее кольцо универсального шарнира; 5 — картушка; 6 — стеклянный колпак; 7 — маркер курсовой черты; 8 — ось картушки; 9 — поплавок; 10 — диск курсовой черты; 11 — магнит; 12 — котелок: 13 — расширительная камера.

 

Компас Адрианова: 

 

СТРЕЛОЧНЫЙ КОМПАС с арретиром для стрелки. При нажатии арретира освобожденная стрелка сама устанавливается параллельно магнитному полю Земли. 1 — намагниченная стрелка; 2 — стеклянная или пластиковая крышка с разметкой компасных направлений; 3 — каменный (часовой) подпятник; 4 — арретир для закрепления стрелки в нерабочем положении; 5 — ось.

Ко́мпас (в профессиональной речи моряков: компа́с) — устройство, облегчающее ориентирование на местности.

Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас.     Гирокомпас — (в морском профессиональном жаргоне — гирокомпа́с) — механический прибор указывающий направление истинного (географического) меридиана, предназначенный для определения курса объекта, а также азимута (пеленга) ориентируемого направления. Принцип действия гирокомпаса основан на использовании свойств гироскопа и суточного вращения Земли. Его идея была предложена французским учёным Фуко; в его состав входит один или несколько гироскопов. Используется почти повсеместно в системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от магнитного компаса его показания связаны с направлением на истинный географический (а не магнитный) Северный полюс.

    Электронный компас, построенный на принципе определения координат через спутниковые системы навигации. Существуют также компасы (так называемые цифровые), использующие в качестве датчика блок магниторезисторов или элементов Холла. Последние представляют собой микроэлектромеханические системы, способные определять своё относительное положение в магнитном поле Земли, в отличие от использующих спутниковый сигнал устройств, которые компасами в классическом смысле не являются, так как представляют собой лишь приборы с индикацией путевого угла в виде компаса.

    Магнитный компас — принцип действия основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Свободно вращающаяся магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда параллельна направлению линии магнитного поля.

Современные модели компасов иногда имеют дополнительные функции такие как: Регулировка склонения – усложненная направляющая линия, позволяющая вычислить «магнитное склонение».
Увеличительная линза – встроена в основу компаса и предназначена для чтения мелких обозначений на карте.
Зеркало – позволяет снять азимут практически с любого объекта. Для этого нужный предмет визируется через прорезь, мушку и отверстие в откидной крышке, а самой крышке придается такое положение, чтобы в зеркале было видно – совмещена магнитная стрелка с нулем на лимбе или нет. Также зеркало может быть использовано для подачи сигнала в аварийной ситуации.
Люминесцентные метки – необходимы при ночном ориентировании. Метки могут располагаться на двух концах стрелки, на направляющих линиях и на круговой шкале.
Клинометр – измеряет наклон вертикального угла. Необходим для оценки крутизны или лавиноопасности склонов, высоты объектов.
Global needle, стрелка, удобная в использовании в Южном полушарии – в связи с отклонениями в магнитном поле Земли, стрелки, предназначенные для определения магнитных полюсов в северном полушарии, могут отклоняться от полюсов или колебаться в южном полушарии. Компасы с усовершенствованной стрелкой позволяют точно определять магнитные полюса, в каком бы полушарии Вы не находились.
Ремешок – позволяет прикрепить компас к поясу, к рюкзаку или к запястью руки.

Магнитным азимутом (Am)  называется горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки (от 0 до 360 градусов) от северного направления магнитного меридиана до определяемого направления. 

   Магнитным склонением называется угол между геодезическим меридианом данной точки и ее магнитным меридианом, направленным на север. 

   Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки отклонен к востоку от геодезического меридиана (восточное склонение), и отрицательным, если он отклонен к западу (западное склонение). В течение суток магнитное склонение совершает два колебания. К 8 ч магнитная стрелка занимает крайнее восточное положение, после чего до 14 ч она перемещается к западу, а затем до 23 ч движется к востоку. До 3 ч вторично перемещается к западу, а к восходу Солнца опять занимает крайнее восточное положение. Амплитуда такого колебания для средних широт достигает 15′. С увеличением широты места амплитуда колебаний увеличивается. Сведения о среднем на территорию листа карты магнитном склонении, относящиеся к моменту его определения, и годовом изменении магнитного склонения помещают на топографических картах масштаба 1 :200 000 и крупнее.

  Для облегчения учета магнитного склонения в разных точках земной поверхности составляют специальные карты магнитных склонений, на которых точки с одинаковыми магнитными склонениями соединяют кривыми линиями. Эти линии называются изогонами. Их наносят на топографические карты масштабов 1 : 500 000 и 1 : 1 000 000.

   

   Залежи железных, никелевых и других руд в недрах Земли оказывают большое влияние на положение магнитной стрелки. В таких местах возникают магнитные аномалии. Небольшие магнитные аномалии встречаются довольно часто, особенно в горных районах. В районах магнитных аномалий нельзя пользоваться магнитной стрелкой для определения ориентирных направлений. Районы магнитных аномалий отмечают на топографических картах специальными условными знаками.

Где был изобретен компас. Когда и где появился первый компас

Компас – простейший и самый древний навигационный прибор. Ориентироваться на местности с помощью компаса просто: намагниченная стрелка всегда указывает на север. Известное каждому школьнику приспособление имеет очень продолжительную и интересную историю.

Глядя на современные астрономические или радиокомпасы, трудно себе представить, что их прототип – кусочек магнитной руды, который люди придумали использовать для поиска направлений – появился задолго до Рождества Христова.

И вновь китайцы

Как и многие другие изобретения, которыми человечество пользуется и по сей день, компас изобрели древние китайцы. По некоторым данным, доисторические компасы появились за три тысячелетия до нашей эры, по другим – не ранее 2-го века до н.э.

Первая версия основывается больше на мифах, чем на исторических фактах. В Китае почитают императора Хуан-ди, который правил страной примерно в 2600 году до Рождества Христова. Ему приписывается изобретение первого компаса, с помощью которого правитель нашел путь в пустыне и спас свое войско от верной гибели. Впрочем, исторически достоверных сведений об этом человеке не существует.

Другая гипотеза гласит, что в эпоху династии Хань (в 1-2-м веке до н.э.) китайцы уже пользовались компасом. Этот компас представлял собой намагниченный предмет с полукруглым основанием, который поворачивался, всегда указывая на одну сторону света.


Достоверно известно, что во времена династии Сун (в 10-13 веках н.э.) у китайцев были компасы, которыми они пользовались для ориентации в пустынях.

Дальнейшее распространение компаса

От китайцев компас попал к арабам. Арабы были неплохими мореходами, они нуждались в средствах навигации, поэтому идея компаса пришлась им по душе. Арабский компас 13-го столетия – это намагниченный предмет, который опускали в сосуд с водой. Минимальная сила трения позволяла предмету свободно двигаться, поворачиваясь в одну из сторон света. В таком виде прототип современного компаса и попал к европейцам.

Европейским мореплавателям навигационный прибор был жизненно необходим, и они быстро усовершенствовали арабское приспособление. Изобретателем европейского компаса, который не просто указывает направление север-юг, но позволяет более точно ориентироваться по сторонам света, является итальянец Флавио Джойя. Он разделил циферблат компаса на 16 делений.

Кроме того, Джойя окончательно установил стрелку на тонкую шпильку (эта идея и прежде использовалась в некоторых моделях компасов), а для снижения силы трения в оси налил в чашу воду. Это произошло в 14 веке. С тех пор конструкция компаса претерпела значительные изменения, но сам замысел Джойя используется во всех современных магнитных компасах и по сей день.

Современные разновидности компасов

Для использования в различных отраслях разработано несколько разновидностей компаса.

Магнитные компасы основаны на действии магнитного поля Земли. Намагниченный элемент всегда занимает положение, параллельное меридианам, и показывает на магнитные полюса планеты. Удачной моделью магнитного компаса является компас, изобретенный нашим соотечественником, талантливым инженером Адриановым и названный его именем.

Это всем известный компас со стрелкой, которую можно остановить с помощью стопора. Для точного ориентирования компас Адрианова снабжен шкалой и двумя дополнительными стрелками (мушка и целик).

Электромагнитный компас использует явление электромагнитной индукции. В таких компасах статором (неподвижной частью) является Земля, а ротором (подвижной частью) – рамка с обмоткой. Электромагнитные компасы применяются в самолетах и судах, поскольку позволяют избежать эффекта намагничивания от металлического корпуса и минимизировать погрешность.

Гирокомпас основан на использовании особого устройства – гироскопа, и отличителен тем, что указывает не на магнитный, а на географический полюс. Изобретение немецких инженеров начала 20-го века.

Электронные компасы созданы в последние десятилетия. По сути это не компасы, а приборы, улавливающие сигнал от спутников и показывающие направление по системе спутниковой навигации.

Если спросить человека, что именно помогает ему ориентироваться в неизвестной глухой местности вдали от населенных пунктов, он ответит, что это навигатор GPS. Сегодня на него в большей степени полагаются туристы. Однако еще совсем недавно ответ был бы иным – компас. Именно этот прибор был верным помощником и попутчиком во всех далеких странствиях человека. Да и сейчас он еще не в лету, будучи до сих пор полезным и актуальным изобретением. А обязано человечество этим…

Китайская династия Сун

Династия Сун положила конец разобщенности Китая, которая продолжалась после периода правления Тан. Приблизительно с 960 года нашей эры обозначился существенный подъем в экономической, политической и социальной сферах китайской жизни. Империя получила мощный толчок развития, в котором особенно показательны стали внешнеторговые связи с другими странами.

Эта важна, поскольку именно благодаря подобному развитию возникла необходимость ориентироваться на местности. Богатые караваны с товарами должны были проходить огромные расстояния и не теряться на этом пути.

Появление первого компаса

Именно при династии Сун, как полагают историки, появился первый компас. По виду он напоминал ложку, свободно вертящуюся на блюдце в виде пластины, где были нанесены стороны света. Поверхность «блюдца» была настолько отполирована, что ложка могла свободно вращаться во всех направлениях.

Если добавить к тому, что черенок был слегка намагничен, можно получить представление о том, как именно он работал. Как бы ни раскручивали «ложку», ее черенок всегда указывал южное направление.

Существовали также подарочные экземпляры, которые дарились чиновникам и самому императору. Они инкрустировались искусной , украшались драгоценными камнями и были настоящим произведением искусства.

Сначала такие компасы применялись только в пустынях и других странах, а затем уже постепенно были перенесены в морское употребление, где прекрасно себя зарекомендовали и распространились по миру.

В настоящее время существуют самые различные варианты компаса. Есть даже электронные версии, которые легко и установить на обычный смартфон. Они прекрасно служат верой и правдой человеку и вряд ли когда-нибудь окончательно заменятся на навигаторы GPS.

Согласно историческим данным, изобретение компаса произошло в эпоху правления китайской династии Сун и было связано с необходимостью ориентироваться в пустыне. В III веке до н.э. китайский философ Хэнь Фэй-цзы описал устройство компаса его эпохи следующим образом: он представлял собой шарообразную, тщательно отполированную в выпуклой части, разливательную ложку, состоящую из магнетита с тонким черенком.

На тщательно отполированную медную или деревянную пластину устанавливалась своей выпуклой частью так, чтобы черенок не касался пластины, а располагался свободно над ней. При этом ложка должна свободно вращаться вокруг оси своего основания.

На пластину наносятся обозначения сторон света, представляющие зодиакальные знаки. Ложку приводили во вращение, подталкивая черенок ножки. Когда ложка остановится, черенок, выполняющий роль магнитной стрелки, указывает точно на юг.

Таково было устройство самого древнего прибора, выполняющего функции компаса. В ХI веке в Китае появляется плавающая стрелка для компаса, выполненная из искусственного магнита. Обычно она изготавливалась в форме рыбки, которую опускали в сосуд с водой. В воде она свободно плавала, направляя голову в сторону юга. Китайские снабжались плавающими компасами. Их устанавливали на носу и на корме, чтобы капитанам было удобно ориентироваться в путешествии в любую погоду.

Таким компас дошёл до арабов в XII веке, а в начале XIII века — до европейцев. Первыми «плавающую иглу» у арабов переняли итальянские моряки, позднее — испанцы, португальцы и французы, а ещё позже — немцы и англичане. Изначально компас представлял собой намагниченную иголку и кусочек дерева, плававшие в сосуде с водой. Вскоре сосуд стали прикрывать , чтобы защитить механизм от воздействия ветра. В середине XVI века магнитную стрелку стали помещать на острие в середину круга.

Значительно усовершенствованный вид компас приобрёл в начале XIV века благодаря итальянцу Флавио Джойя. Он надел магнитную стрелку на вертикальную шпильку, а стрелку прикрепил к лёгкому кругу — картушке, разбитому по окружности на 16 румбов. А в XVI веке картушку и коробку со стрелкой поместили в кардановый подвес, чтобы избежать влияния качки корабля на показания компаса.

Магнитный компас – одно из величайших открытий в истории человечества. Именно благодаря этому прибору стали возможны Великие географические открытия.

Что представляет собой компас и для чего он нужен?

Компас – это удивительный прибор, используя который вы всегда сможете определить ваше точное местоположение относительно сторон света. Бесспорно, его изобретение – это одно из величайших достижений человечества, благодаря которому были совершенны все великие географические открытия. Изобретение этого прибора имеет для мореплавания такое же значение, как начало использования пороха в военном деле. Благодаря компасу, на новый уровень поднялась картография.

Чтобы точно прокладывать маршруты (прежде всего по морю), необходимо знать, где вы находитесь и в какую сторону направляетесь. Древние мореходы определяли свое месторасположение с помощью солнца и звезд. Но далеко не всегда они были видны. В старину корабли старались не выходить в открытое море и держаться неподалеку от берегов. По ориентирам на берегу, мореходы и определяли свое положение.

Только изобретение компаса и секстанта дало возможность совершать дальние путешествия и открывать далекие земли. Кто изобрел компас — точно неизвестно. Считается, что этот прибор был изобретен в древнем Китае. Однако потом он был неоднократно усовершенствован, и тот прибор, который существует сегодня, очень мало похож на своего далекого предка.

Принцип работы компаса заключается в том, что магнитная стрелка взаимодействует с магнитным полем Земли и располагается вдоль силовых линий планеты.

Проще говоря, магнитная стрелка всегда будет повернута вдоль магнитной линии Земли. Один ее конец будет указывать на Северный магнитный полюс нашей планеты, а второй – на Южный полюс.

Изобретение компаса

Какой же народ первым догадался использовать магнитное поле Земли для определения своего точного положения относительно сторон света? Ученые считают, что это были китайцы.

Историки предполагают, что первый компас был изобретен в Китае во время династии Хань. Именно китайцы обнаружили удивительные свойства магнитного железняка. Правда, использовали они этот минерал сначала не для навигации, а для гаданий. Их описание можно найти в старинном китайском трактате «Луньхэн».

Китайцы первыми придумали использовать намагниченное железо для определения сторон света. Даже называется имя ученого — Шень Гуа, который жил при династии Сун. Сначала из магнитного железа отливались специальные формы, которые потом помещали в сосуд с водой. В 1119 году Чжу Юй предложил использовать компас с иглой. Об этом сообщается в китайском трактате «Застольные разговоры в Нинчжоу».

Есть описание еще одного древнего китайского компаса, выполненного в виде ложки с тонким черенком. Ложку изготавливали из магнитного материала. Ее устанавливали на полированную поверхность, так чтобы черенок ложки не касался поверхности. Именно он и показывал стороны света. Полированная поверхность часто была украшена знаками Зодиака или обозначениями стран мира.

Этот прибор причисляют к четырем великим китайским изобретениям: пороха, бумаги, книгопечатания и компаса. Но, как вы понимаете, информация о той далекой эпохе довольно туманна и неопределенна, поэтому многие ученые сомневаются в этом.

Компас в Европе и на Востоке

Считается, что древние китайцы использовали компас для путешествия по пустыням. Также им были оснащены китайские корабли.

В XII веке подобный прибор появился у арабов. Остается не совсем понятным: сами они изобрели его или позаимствовали у китайцев. В Европе компас появился в XII или XIII веке. Некоторые ученые считают, что европейцы позаимствовали его устройство у арабов, другие доказывают, что они додумались до этого изобретения самостоятельно. Первыми использовать компас стали итальянские моряки.

Упоминания об этом приборе можно встретить у Кипчаки в 1282 году и у ал-Макризи. Оба они описывают использование компаса на море. От итальянцев его переняли испанцы и португальцы, а затем англичане и французы. Именно использование данного прибора позволило европейцам открывать новые континенты, пересекать океаны и совершить первое кругосветное путешествие.

Как выглядели первые приборы?

В то время компас сильно отличался от того прибора, который мы привыкли видеть сегодня. Сначала он представлял собой емкость с водой, в которой плавал кусочек дерева или пробки, в него была вставлена магнитная стрелка. Чтобы защитить сосуд от ветра и воды, его стали накрывать стеклом.

Такой прибор был не очень точен. Магнитная стрелка напоминала толстую иголку. Стоит добавить, что первые приборы стоили весьма дорого, и приобрести их имели возможность только очень состоятельные люди. Затем произошло усовершенствование этого прибора.

В XIV веке итальянский ученый Флавио Джойя предложил посадить магнитную стрелку на вертикальную ось, а к стрелке прикрепить катушку, разбив ее на 16 румбов. Это нововведение очень понравилось морякам. Через столетие катушку разбили уже на 32 румба, и она стала еще более удобной. Сам же компас стали помещать в специальный подвес, чтобы уменьшить на него влияние морской качки.

В XVII столетии появился пеленгатор – специальная линейка с визирами, которая была закреплена на крышке. Прибор стал еще более удобным.

Современные приборы

В наши дни, несмотря на появление спутниковой навигации, гирокомпаса, обычный магнитный компас продолжает верой и правдой служить людям. Конечно, современные приборы мало напоминают своих средневековых предшественников. Они сделаны с использованием новейших технологий и материалов.

Сегодня обычным магнитным компасом чаще всего пользуются туристы, геологи, альпинисты, путешественники и просто любители экскурсий и походов. Корабли и самолеты уже давно используют другие, более совершенные приборы. Электромагнитный компас, который исключает помехи от металлического корпуса судна, гирокомпас, точно указывающий на географический полюс или приборы спутниковой навигации.

Но из всех приборов, которые указывают направление и стороны света, обычный компас является самым простым и неприхотливым. Для него не нужно электричество, он прост, удобен и надежен. И всегда укажет вам нужное направление в надежную гавань.

История создания 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

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.

история открытия. Где и кто изобрел компас

Если спросить человека, что именно помогает ему ориентироваться в неизвестной глухой местности вдали от населенных пунктов, он ответит, что это навигатор GPS. Сегодня на него в большей степени полагаются туристы. Однако еще совсем недавно ответ был бы иным – компас. Именно этот прибор был верным помощником и попутчиком во всех далеких странствиях человека. Да и сейчас он еще не в лету, будучи до сих пор полезным и актуальным изобретением. А обязано человечество этим…

Китайская династия Сун

Династия Сун положила конец разобщенности Китая, которая продолжалась после периода правления Тан. Приблизительно с 960 года нашей эры обозначился существенный подъем в экономической, политической и социальной сферах китайской жизни. Империя получила мощный толчок развития, в котором особенно показательны стали внешнеторговые связи с другими странами.

Эта важна, поскольку именно благодаря подобному развитию возникла необходимость ориентироваться на местности. Богатые караваны с товарами должны были проходить огромные расстояния и не теряться на этом пути.

Появление первого компаса

Именно при династии Сун, как полагают историки, появился первый компас. По виду он напоминал ложку, свободно вертящуюся на блюдце в виде пластины, где были нанесены стороны света. Поверхность «блюдца» была настолько отполирована, что ложка могла свободно вращаться во всех направлениях.

Если добавить к тому, что черенок был слегка намагничен, можно получить представление о том, как именно он работал. Как бы ни раскручивали «ложку», ее черенок всегда указывал южное направление.

Существовали также подарочные экземпляры, которые дарились чиновникам и самому императору. Они инкрустировались искусной , украшались драгоценными камнями и были настоящим произведением искусства.

Сначала такие компасы применялись только в пустынях и других странах, а затем уже постепенно были перенесены в морское употребление, где прекрасно себя зарекомендовали и распространились по миру.

В настоящее время существуют самые различные варианты компаса. Есть даже электронные версии, которые легко и установить на обычный смартфон. Они прекрасно служат верой и правдой человеку и вряд ли когда-нибудь окончательно заменятся на навигаторы GPS.

19.10.2015

В истории науки существует термин «4 великих изобретения». Речь идет об инновациях, которые были созданы в Китае и навсегда изменили понимание человеком окружающего мира. Наряду с бумагой, колесом и порохом, китайские ученые древности первыми подарили человечеству компас. Компас стал тем изобретением, без которого никогда бы не стали возможны географические открытия, не смогла бы существовать транснациональная торговля и многие другие процессы, создавшие нашу цивилизацию.

Первое письменное упоминание о компасе относится к 1044 году. В китайской книге описывается удивительное приспособление, с помощью которого путник мог ориентироваться в пустыне. Подробно компас был описан 40 годами позднее китайцем Шэнь Ко. Автор описывает конструкцию: кусок металла крепился к палке, которая была погружена в воду. Таким образом, достигался магнитный резонанс, та часть дерева, на которой крепилось железо, указывала направление в сторону севера.

Как компас попал в Европу доподлинно неизвестно. По всей видимости, изобретение принесли с собой арабы, которые к XII веку окончательно завоевывают территорию современной Испании. Оттуда компас попадает сперва к итальянцам, а затем и к англичанам. К слову, стоит отметить, что современное название прибора этимологически относится как раз к английскому compass, что означает «круг».

Существует и другая точка зрения, согласно которой компас в Европе был впервые изобретен викингами в X-XI веках, во времена походов на запад. Стремясь открыть для себя морские пути в неизведанные страны, северные войны использовали некое изобретение, которое позволяло определять направление сторон света, при помощи воды и солнца. Недаром, считается, что первыми берегов Америки достигли исландские воины. Сложно представить, чтобы они смогли пройти такой долгий путь, ориентируясь исключительно по звездам.

Первым из европейских ученых, усовершенствовавших конструкцию компаса, стал итальянец Флавио Джойя. Он предложил крепить стрелку на шпильку, что существенно сократило погрешность в указании направления, а также разделил окружность на 16 румбов (позже на 32). Таким образом, морская качка теперь практически не влияла на показания прибора, а капитаны кораблей смогли грамотно описывать и рассчитывать направление.

В XX веке с развитием инженерного дела, географии и геодезии создаются новые образцы прибора: электромагнитный компас, гирокомпас, буссоль и другие устройства. Так, в 1927 году был впервые опробован электрический компас. Необходимость такой разработки появилась в связи с развитием авиации. Первым летчиком, совершившим путешествие через Атлантический океан с таким компасом, стал американец Чарльз Линдберг.

С развитием науки пришло и понимание относительно некоторых тонкостей. Так, магнитный и реальный (географический) полюса земли не совпадают, что приводит к погрешности в расчетах. Это чревато, к примеру, отклонением от курса кораблей, совершающих плавание. Именно поэтому в конце XIX был разработан, так называемый, гирокомпас. Сегодня он используется практически на всех морских судах, отличается более сложной конструкцией и высокой точностью.

История создания компаса — это история человеческой наблюдательности. Если бы, однажды, один китайский мудрец не заметил бы связи между сторонами света, звездами и реакцией металла, возможно, человечество на долгие годы было бы вынуждено притормозить в своем развитии.

История компаса [ВИДЕО]

Изобретение компаса, вероятно, произошло во время правления династии Цинь (221-206 н.э.) от китайских гадалок, которые использовали удивительную способность металлизированного предмета поворачиваться на север.

Китайское изобретение

Точно сказать в каком месте был изобретен компас практически невозможно, ведь это было слишком давно и история об этом факте до нас не дошла. Тем не менее многие считают что изобретение создали именно в Китае. Подобие устройства работало для ориентирования во всех местностях, в том числе и в пустынях Китая.

Про изобретение компаса есть только одна древняя запись, когда дневнекитайский идеолог Хэнь Фэй-цзы описал предмет, который сильно похож на устройство, облегчающее ориентирование на местности, такое как мы его сегодня знаем. Уже позже в 1 веке была создана запись, тоже в Китае, про устройство с плавающей стрелкой. В ней говорится, что стрелка была в форме рыбы, а создана из специального материала подобного магниту. Стрелку нужно было опустить в воду, и она уже указывала определенное направление.

Изобретение компаса получило дальнейшее развитие в 8 веке нашей эры, когда намагниченная игла стала применяться в навигационных устройствах на кораблях.

Первый человек, использующий изобретение для навигации был Чжэн Хэ (1371-1435) из провинции Юньнань, который прошел семь рейсов в океане между 1405 и 1433 г.

Уже 12 веке китайские странники поделились знаниями об этой невероятной штуковине с арабами. После чего они подарили его в Европу итальянским морякам. Уже из Италии прибор начал постепенно кочевать по всей Европе, начиная с Центральной Европы где сейчас страна Хорватия . В 14 веке стрелка из магнитного материала была помещена в центр катушки из бумаги.

И лишь в 15 веке начал появляться прибор, предшественник сегодняшнего, когда мальтиец Флавио Джоя поместил намагниченную стрелку на шпильку в виде иглы. Кроме этого он разделил табло компаса на 16 частей, тем не менее через столетие его разделили уже на 32 части. Со времени изобретения компаса он никак не изменился внутри, а модифицировался лишь снаружи, ведь поколение меняется, а значит и вещи должны меняться.

Применение устройства

Сейчас компас используется для идентификации направления в авиации, туризме, охоте, путешествиях и просто при передвижении из одного места в другое. Промышленно выпускаются электронные устройства, но в своей основе все равно используется датчик горизонтальной составляющей магнитного поля Земли с точки зрения наблюдения.

Согласно историческим данным, изобретение компаса произошло в эпоху правления китайской династии Сун и было связано с необходимостью ориентироваться в пустыне. В III веке до н.э. китайский философ Хэнь Фэй-цзы описал устройство компаса его эпохи следующим образом: он представлял собой шарообразную, тщательно отполированную в выпуклой части, разливательную ложку, состоящую из магнетита с тонким черенком.

На тщательно отполированную медную или деревянную пластину устанавливалась своей выпуклой частью так, чтобы черенок не касался пластины, а располагался свободно над ней. При этом ложка должна свободно вращаться вокруг оси своего основания.

На пластину наносятся обозначения сторон света, представляющие зодиакальные знаки. Ложку приводили во вращение, подталкивая черенок ножки. Когда ложка остановится, черенок, выполняющий роль магнитной стрелки, указывает точно на юг.

Таково было устройство самого древнего прибора, выполняющего функции компаса. В ХI веке в Китае появляется плавающая стрелка для компаса, выполненная из искусственного магнита. Обычно она изготавливалась в форме рыбки, которую опускали в сосуд с водой. В воде она свободно плавала, направляя голову в сторону юга. Китайские снабжались плавающими компасами. Их устанавливали на носу и на корме, чтобы капитанам было удобно ориентироваться в путешествии в любую погоду.

Таким компас дошёл до арабов в XII веке, а в начале XIII века — до европейцев. Первыми «плавающую иглу» у арабов переняли итальянские моряки, позднее — испанцы, португальцы и французы, а ещё позже — немцы и англичане. Изначально компас представлял собой намагниченную иголку и кусочек дерева, плававшие в сосуде с водой. Вскоре сосуд стали прикрывать , чтобы защитить механизм от воздействия ветра. В середине XVI века магнитную стрелку стали помещать на острие в середину круга.

Значительно усовершенствованный вид компас приобрёл в начале XIV века благодаря итальянцу Флавио Джойя. Он надел магнитную стрелку на вертикальную шпильку, а стрелку прикрепил к лёгкому кругу — картушке, разбитому по окружности на 16 румбов. А в XVI веке картушку и коробку со стрелкой поместили в кардановый подвес, чтобы избежать влияния качки корабля на показания компаса.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Если ты идёшь в поход, Переходишь речку вброд,

Влево и на косогор — Расширяешь кругозор

Ты возьми меня с собой Я верну тебя домой

Знаю север, знаю юг — Не заблудишься, мой друг.

(Самуил Маршак)

На уроке окружающего мира мы постигаем тайны нашего общего дома — замечательной планеты Земля. При изучении раздела «Как люди познают мир», тема «Приборы и инструменты» меня заинтересовал вопрос из учебника, «Какие ещё приборы ты знаешь?». И я вспомнила про компас.

Цель работы: Осознать важность открытия человеком компаса и его роли в развитии цивилизации

Задачи:

Изучить дополнительную литературу. Научиться ориентироваться в пространстве не имея компаса под рукой. Изготовить самодельный компас своими руками.

Объект исследования: компас

Гипотеза исследования:

Я предполагаю, что с помощью изготовленного из подручных средств компаса можно определить стороны горизонта в домашних условиях.

Методы исследования: поисковые, описательные, теоретические и практические.

Глава 1

1. История создания компаса

Человек начал путешествовать очень давно. Большинство первых морских путешественников сбивалось с курса. Человек понял, что без специального прибора он обречен на долгие поиски верного пути. Так, был изобретен удивительное древнее изобретение компас для определения сторон горизонта.

Предположительно впервые он был создан в Древнем Китае ещё в III веке до нашей эры. Само слово «компас» произошло от древнебританского «compass», означавшего круг (см. рис.1 приложение № 1).

Китайцы знали, что магнит притягивает железо. Им было известно свойство магнита — указывать направление на север и на юг. Китайский компас представлял собой ложку с длинной ручкой, изготовленную из намагниченного железа. Ложку клали на гладкую деревянную подставку с делениями со знаками зодиака, раскручивали её, и она останавливалась. Выпуклая часть ложки легко вращалась по пластине. Черенок всегда указывал на юг. В таком виде китайский компас в ХII в. заимствовали арабы.

В ХIV в. Итальянец Флавио Джойя усовершенствовал этот прибор. Он надел магнитную стрелку на вертикальную шпильку. Это улучшило работу компаса. К стрелке была прикреплена картушка (лёгкий круг), разбитая на 16 румбов (см. рис.2 приложение № 2).

Спустя два столетия деление картушки составляло 32 румба. Уже к XVIII веку компас становится довольно сложным прибором, указывающим не только направление, но и время.

1. Устройство компаса Андрианова

В нашей стране наиболее распространен компас системы Андрианова (см. рис.3 приложение № 3).

Он состоит из 5 частей: корпус компаса, визирное кольцо, магнитная стрелка, лимб (циферблат), зажим.

Правильно работающий компас всегда синей стрелкой смотрит на север, красная же, соответственно, показывает точно противоположно — на юг.

1.3 Принцип действия

Прежде чем использовать компас, его нужно проверить, положить его на горизонтальную поверхность и дождаться, пока стрелка замрёт, показывая, где север. Затем к прибору нужно поднести любой металлический предмет. Под воздействием магнита стрелка отклонится в его сторону. Убираем из поля действия металл и наблюдаем за нашей стрелкой.

Если наш компас исправный, то стрелочка непременно повернётся в исходное положение на север.

Глава 2: 2.1 Практическая часть. Ориентирование по местным природным признакам

Такие профессии, как геолог, летчик и моряк неразрывно связаны со знанием компаса.

Иногда в походе, лесу, важно знать точное направление пути, чтобы не заблудиться. Понять, где север, а где юг можно сориентироваться по местным признакам (см. рис.4,5,6,7,8 приложение № 4. ) Мхи и лишайники растут на стволах деревьев, пнях, камнях с северной стороны. У берез кора на южной стороне белее белая и чистая, чем с северной. Крона деревьев пышнее с южной стороны. Муравьи устраивают жилища на юг от дерева. Снег тает весной на склонах гор, обращенных к югу.

Но не все признаки бывают надежными, поэтому, чтобы правильно сориентироваться, надо при солнечной погоде в полдень стать спиной к солнцу так, чтобы тень была точно впереди человека. Тогда впереди у него будет — север, за спиной — юг, справа — восток, слева — запад (см. рис.9 приложение № 5).

2.2 Изготовление самодельного компаса

Существует множество способов изготовления простейшего компаса из подручных средств, в домашних и походных условиях. Рассмотрим подробно.

Для изготовления компаса понадобится иголка, бумага, ножницы, две бусины красного и синего цветов, и емкость с водой (см. рис.10,11,12,13 приложение № 6.) Игла будет выполнять функцию магнитной стрелки — указателя сторон света. Основанием для стрелки будет служить легкий плавучий материал, как, например, бумага.

В емкость среднего размера налейте воду. Иголку необходимо приложить к ножницам и интенсивно тереть в одном направлении. Так происходит процесс намагничивания (см. рис.14 приложение № 7) .

Из бумаги вырезать круг и проколоть нашей иголкой (см. рис.15 приложение № 7) . Нанизать на иглу бусины (см. рис.16 приложение № 7).

Поместите самодельный компас в емкость с водой (см. рис.17 приложение № 7) . Правильно сделанный компас должен какое-то время двигаться. Если он неподвижно стоит, кусочек металла необходимо намагнитить еще раз. Если вы все сделали правильно, поставленный на воду компас будет медленно вращаться. Когда импровизированная магнитная стрелка перестанет перемещаться, ее намагниченная сторона укажет на стороны света (юг — игла на конце закрепленной красной бусинкой, на север — соответственно синей) (см. рис.18 приложение № 7).

В походных условиях для изготовления компаса понадобится любой кусок металла: иголка, булавка, скрепка, металлическая проволока, все, что найдется под рукой. Основанием для стрелки будет служить легкий плавучий материал, как, например, губка, пробка, пенопласт, лист дерева.

Чтобы кусок металла начал выполнять функции указателя сторон света, его необходимо заострить и намагнитить о ткань, мех, железо. В крайнем случае, для намагничивания можно воспользоваться собственными волосами. Кусок металла необходимо приложить к выбранному предмету и интенсивно тереть в одном направлении и опустить металл в лужу. Намагниченный конец металла укажет на север.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведения своей исследовательской работы, я подтвердила свою гипотезу, что с помощью изготовленного из подручных средств компаса можно определить стороны горизонта в домашних условиях, узнала историю создания и устройства компаса. Научилась пользоваться этим сложным для меня прибором.

Считаю, что полученные знания позволят мне и ребятам с полной уверенностью определить стороны света в любом месте, независимо от погодных условий и времени суток.

В будущем, я планирую посещать школьный туристический спортивный кружок «Максимум», руководителем которого является учитель географии, член Российского географического общества Республики Башкортостан Юсупов Ильнур Гайнисламович. Благодаря ему, в нашей школе создается ассоциированная школа Российского географического общества.

Спасибо за внимание!

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

https://otvet.mail.ru/question/5173277

https://otvet.mail.ru/question/58499957

Дегтерев, Н. Д. Стрелочные магнитные компасы [Текст] / Н.Д. Дегтерев. — Ленинград, 1984

Зарапин, В.Г. Научные опыты на даче [Текст] / В.Г. Зарапин, Пьянникова О.О., Яковлева М.А. — Москва, 2014

Кожухов, В.П. и др. Магнитные компасы [Текст] / В.П. Кожухов. — Москва, 1981

Феоктистова, В.Ф., Исследовательская и проектная деятельность младших школьников. Рекомендации для учителя [Текст] / В.Ф. Феоктистова. — Волгоград: Издательство «Учитель», 2010

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1. Древнее изобретение китайцев.

Рис. 1 Впервые он был создан в Древнем Китае в III веке до нашей эры

ПРИЛОЖЕНИЕ № 2. Прибор итальянца Флавио Джойя

Рис. 2 В ХIV в. Итальянец Флавио Джойя усовершенствовал этот прибор. Он надел магнитную стрелку на вертикальную шпильку. К стрелке прикрепил картушку (лёгкий круг), разбитую на 16 румбов.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 3. Компас Андрианова

Рис. 3 Устройство компаса Андрианова

ПРИЛОЖЕНИЕ № 4. Ориентирование по местным признакам

Мхи и лишайники растут на стволах деревьев, пнях, камнях с северной стороны

У берез кора на южной стороне белее белая и чистая, чем с северной.

Крона деревьев пышнее с южной стороны.

Муравьи устраивают жилища на юг от дерева.

Снег тает весной на склонах гор, обращенных к югу.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 5. Ориентирование при солнечной погоде

Рис. 9 В солнечную погоду в полдень нужно стать спиной к солнцу так, чтобы тень была точно впереди человека. Тогда впереди у него будет — север, за спиной — юг, справа — восток, слева — запад.

ПРИЛОЖЕНИЕ № 6. Для изготовления компаса необходимо

Рис. 10 Емкость с водой

Рис. 11 Ножницы

Рис. 12 Игла, две бусины красного и синего цветов

Рис.13 Бумага

ПРИЛОЖЕНИЕ № 7. Изготовление компаса в домашних условиях

Рис 14 Иголку интенсивно трем в одном направлении. Так происходит процесс

намагничивания.

Рис. 15 Из бумаги вырезаем круг и прокалываем нашей иголкой

Рис. 16 Нанизываем на иглу бусины

Рис. 17 Опускаем самодельный компас в емкость с водой.

Рис.18 Намагниченная сторона иглы всегда останавливается, точно указывая на север

Поделитесь статьей с друзьями:

Похожие статьи

Изобрели компас. Когда и кем был изобретен компас

Компас был изобретен более 2000 лет назад. Первые компасы были сделаны из магнитного камня , естественно намагниченного железного камня, во времена династии Хань в Китае (20 г. до н.э. — 20 г. н.э.). Компас позже использовался для навигации во время китайской династии Сун (960–1279 гг. Н.э.), как описано Шен Куо . Позднее компасы были сделаны из железных игл, которые намагничивались путем ударов магнитного камня. Намагниченные иглы и циркули были впервые описаны в средневековой Европе английским теологом Александром Неккамом (1157–1217 гг.). Сухие компасы начинают появляться примерно в 1300 году в средневековой Европе и средневековом исламском мире . На смену ему в начале 20 века пришел магнитный компас с жидкостью.

Навигация до компаса

До введения компаса географическое положение и направление на море в первую очередь определялись путем наблюдения за ориентирами, дополненного наблюдением за положением небесных тел. Другие методы включали отбор проб грязи со дна моря (Китай), анализ траектории полета птиц и наблюдение за ветром, морскими обломками и состоянием моря (Полинезия и другие места). Объекты, которые считались использовавшимися для навигации путем измерения углов между небесными объектами, были обнаружены в долине реки Инда в Лотале. Считается, что норвежцы использовали своего рода солнечный компас, чтобы определить истинный север. В пасмурные дни, викинги , возможно, использовал кордиерит или некоторый другой двулучепреломляющий кристалл , чтобы определить направление солнца и высоту от поляризации светового дня; их астрономических знаний было достаточно, чтобы позволить им использовать эту информацию для определения правильного курса. Изобретение компаса позволило определять курс, когда небо было пасмурным или туманным, а ориентиры не были видны. Это позволяло мореплавателям безопасно перемещаться вдали от суши, расширяя морскую торговлю и внося свой вклад в Эпоху Великих географических открытий .

Геомантия и фен-шуй

Компас был изобретен в Китае во времена династии Хань, между II веком до нашей эры и I веком нашей эры, где его называли «правителем юга» ( sīnán 司南 ). Магнитный компас не был, во — первых, используется для навигации, но и для геомантии и гадания по — китайски . Самые ранние китайские магнитные компасы, возможно, использовались для упорядочивания и гармонизации зданий в соответствии с геомантическими принципами фэн-шуй . Эти ранние компасы были сделаны из магнитного камня , формы минерального магнетита, который является естественным магнитом и выравнивается с магнитным полем Земли. Люди в древнем Китае обнаружили, что если магнитный камень подвешивают так, чтобы он мог свободно вращаться, он всегда будет указывать на магнитные полюса. Ранние компасы использовались для выбора участков, подходящих для строительства домов, выращивания сельскохозяйственных культур и поиска редких драгоценных камней. Позднее компасы были адаптированы для навигации во времена династии Сун в 11 веке.

Основываясь на открытии Кроцером и Коу гематитового артефакта ольмеков в Мезоамерике , радиоуглерод, датируемый 1400–1000 гг. До н.э., астроном Джон Карлсон предположил, что ольмеки могли использовать геомагнитный магнитный камень раньше 1000 г. до н.э. для геомантии , метода предсказания , который, если бы Доказано, что это правда, оно появилось на тысячелетие раньше, чем китайцы использовали магнетизм для фэн-шуй . Карлсон предполагает, что ольмеки использовали подобные артефакты в качестве устройства направления в астрономических или геомантических целях, но не предлагает навигационного использования. Артефакт является частью полированного гематитового стержня с канавкой на одном конце, возможно, используемой для прицеливания. Заявления Карлсона были оспорены другими научными исследователями, которые предположили, что артефакт на самом деле является составной частью декоративного украшения, а не специально построенным компасом. Несколько других гематитовых или магнетитовых артефактов были найдены на доколумбовых археологических раскопках в Мексике и Гватемале.

Ранний навигационный компас

Некоторые древние культуры использовали магнитный камень для поворота в качестве магнитных компасов для навигации. Ранние механические компасы упоминаются в письменных источниках китайцев , которые начали использовать их для навигации где-то между IX и XI веками, «где-то до 1050 года, возможно, уже в 850 году». В настоящее время, согласно Крейцу, ученые единодушны в том, что китайское изобретение, используемое в навигации, появилось на 150 лет раньше, чем первое европейское упоминание о компасе. Первое зарегистрированное появление использования компаса в Европе (1190) раньше , чем в мусульманском мире (1232), как описание намагниченной иглы и ее использование среди матросов происходит в Неккам «s De naturis гегит (На Природы вещей), написанная в 1190 году.

Однако есть вопросы по поводу распространения. Некоторые историки предполагают, что арабы принесли компас из Китая в Европу. Некоторые предполагали, что компас был передан из Китая в Европу и исламский мир через Индийский океан или был привезен крестоносцами в Европу из Китая. Однако некоторые ученые предложили независимое европейское изобретение компаса.

Китай

Модель династии Хань (206 г. до н.э. – 220 г. н.э.), указывающая на юг ковш или синан . Предполагается, что направленные на юг ложки времен династии Хань были намагниченными магнитами.

Существуют разногласия относительно того, когда именно был изобретен компас. Это заслуживающие внимания упоминания о китайской литературе, свидетельствующие о его древности:

• Магнитный компас был изобретен первый в качестве устройства для гаданий еще в китайской династии Хань и династии Тан (примерно с 206 г. до н.э.). Компас использовался военными во времена династии Сун в Китае для навигационного ориентирования с 1040 по 1044 год, а с 1111 по 1117 год — для морского судоходства.
• Самое раннее упоминание магнетизма в китайской литературе содержится в трудах Ван Сюя (鬼谷 子) в 4 веке до нашей эры : «Магнит притягивает железо». В книге также отмечается, что жители государства Чжэн всегда знали свое положение с помощью «указателя на юг»; некоторые авторы предполагают, что это относится к раннему использованию компаса.
• Первое упоминание о ложке, предположительно являющейся магнитным камнем, указывающей в кардинальном направлении, — это китайское произведение, написанное между 70 и 80 годами нашей эры ( Лунхэн ), в котором говорится, что «Но когда южную ложку бросают на землю, она останавливается, указывая на юг «. В тексте автор Ван Чун описывает ложку как явление, которое он лично наблюдал. Хотя в этом отрывке прямо не упоминается магнетизм, согласно Чен-Чен И, «устройство, описанное Ван Чуном, широко считается самой ранней формой магнитного компаса».
• Первое четкое описание магнитного склонения содержится в « Куан Ши Ти Ли Чжи Менг» («Учитель геомантии мистера Куана»), датируемом 880 годом. Другой текст, Чиу Тхиен Сюань Ну Чхинг Нанг Хай Чио Чинг («Руководство по морскому углу синей сумки» «) примерно того же периода, также имеет неявное описание магнитного склонения. Утверждалось, что это знание склонения требует использования компаса.
• Упоминание намагниченной иглы как « загадочной иглы » появляется в 923–926 годах в тексте Чунг Хуа Ку Чин Чу, написанном Ма Као. Этот же отрывок также приписывается писателю 4 века нашей эры Цуй Пао, хотя предполагается, что первый текст более аутентичен. Форму иглы сравнивают с формой головастика, и она может указывать на переход между «магнитными ложками» и «железными иглами».
• Самая ранняя ссылка на конкретный магнитный пеленгатор для наземной навигации записана в книге времен династии Сун, датированной 1040–1044 годами. Есть описание железной «рыбы, направленной на юг», плавающей в миске с водой и выстраивающейся на юг. Устройство рекомендуется как средство ориентации «в темноте ночи». В « Уцзин Цзунъяо» (武 經 Collection 要, «Собрание важнейших военных приемов») сказано: «Когда войска сталкивались с мрачной погодой или темными ночами, и направления в космосе нельзя было различить … они использовали [механический ] повозка , указывающая на юг, или рыба, указывающая на юг «. Это было достигнуто путем нагрева металла (особенно стали), известного сегодня как термостойкость , и могло бы вызвать слабое состояние намагниченности. В то время как китайцы к этому времени достигли магнитной намагниченности и индукции, как в Европе, так и в Азии это явление приписывали сверхъестественному и оккультному примерно до 1600 года, когда Уильям Гилберт опубликовал свою книгу De Magnete .
• Первая неоспоримая ссылка на намагниченную иглу в китайской литературе появляется в 1088. The Дрят Pool очерков , написанная династия Суна эрудит ученым Шена Им , содержит подробное описание того , как geomancers намагничены в иглу , натирая ее наконечник с магнитом, и повесила магнитная игла с одним натяжным слоем шелка с небольшим количеством воска, прикрепленным к центру иглы. Шэнь Го отметил, что подготовленная таким образом игла иногда указывала на юг, иногда на север.
• Самое раннее явное зарегистрированное использование магнитного компаса для морской навигации обнаружено в книге Чжу Юй « Беседы за столом Pingchow» (萍 洲 可 談; Pingzhou Ketan) и датируется 1111–1117 годами: пилоты корабля знакомы с конфигурацией побережья ; ночью они управляют звездами, а днем ​​- солнцем. В темную погоду они смотрят на стрелку, указывающую на юг .

Таким образом, использование магнитного компаса военными для наземной навигации произошло где-то до 1044 года, но неопровержимые доказательства использования компаса в качестве морского навигационного устройства появились только в 1117 году.

Типичный китайский навигационный компас имел форму магнитной стрелки, плавающей в чаше с водой. По словам Нидхэма , китайцы в династии Сун и продолжавшейся династии Юань действительно использовали сухой компас, хотя этот тип никогда не получил такого широкого распространения в Китае, как мокрый компас. Доказательство этого находится в Shilin guangji («Путеводитель по лесу дел»), опубликованном в 1325 году Чэнь Юаньцзином, хотя его составление произошло между 1100 и 1250 годами. Сухой компас в Китае был сухим подвесным компасом, деревянный каркас, сделанный в форме черепахи, подвешенной вверх ногами на доске, с магнитом, запечатанным воском, и если повернуть, игла на хвосте всегда будет указывать в северном направлении света. Несмотря на то, что европейский компас в рамке и игле с сухим стержнем был принят в Китае после того, как его использовали японские пираты в 16 веке (которые, в свою очередь, узнали о нем от европейцев), китайский дизайн подвесного сухого компаса сохранился. в употреблении вплоть до 18 века. Однако, по словам Крейца, существует только одна китайская ссылка на иглу с сухим креплением (встроенную в поворотную деревянную черепаху), которая датируется периодом между 1150 и 1250 годами и утверждает, что нет четких указаний на то, что китайские моряки когда-либо использовали что-либо, кроме плавающая игла в чаше до 16 века.

Первое зарегистрированное использование 48-позиционного морского компаса в морском судоходстве было отмечено в «Таможнях Камбоджи » дипломатом династии Юань Чжоу Дагуаном , он подробно описал свое путешествие 1296 года из Вэньчжоу в Ангкор Том ; когда его корабль вышел из Вэньчжоу, моряк взял направление стрелки в положение «дин-вэй», что эквивалентно 22,5 градусу ЮЗ. После того, как они прибыли в Барию , моряк взял «иглу Кун Шен», или 52,5 градуса юго-востока. Карта навигации Чжэн Хэ , также известная как « Карта Мао Куня », содержит большое количество подробных «игольчатых записей» экспедиций Чжэн Хэ .

Средневековая Европа

Рисунок компас в середине 14 — го века копия Epistola де Magnete из Питера Перегрина .

Александр Неккам сообщил об использовании магнитного компаса для региона Ла-Манша в текстах De utensilibus и De naturis rerum , написанных между 1187 и 1202 годами, после того, как он вернулся в Англию из Франции и до входа в августинское аббатство в Сайренчестере. В 1863 году издание Neckam «S гегит Де naturis , Томас Райт обеспечивает перевод отрывка , в котором Neckam упоминает моряков, руководствуясь компасом» иглы:

Более того, моряки, плывущие по морю в облачную погоду, не могут ли они больше пользоваться солнечным светом или когда мир окутан тьмой ночных теней, и они не знают, что По направлению компаса курс их корабля направлен, они касаются магнита иглой, которая (игла) вращается по кругу до тех пор, пока, когда ее движение не прекращается, ее острие смотрит прямо на север.

Четкое понимание Неккамом морского компаса в конце XII века и его описание его использования в морской навигации поставили под сомнение, был ли компас, как утверждал профессор Дерк Бодде, «подарком Китая Западу». Из описания Неккама некоторые ученые предположили, что вполне вероятно, что компас был также «изобретен» в Европе, независимо от восточных технологий. Это также подтверждается упоминанием Жака де Витри об использовании компаса в море в 1218 году, что указывает на более широкое знание компаса и его использования в средневековой Северной Европе:

Железная игла после контакта с грузоподъемным камнем всегда поворачивается к северной звезде, которая, как и ось небосвода, остается неподвижной, в то время как остальные следуют своим курсом, так что это очень необходимо тем, кто ориентируется. море.

Роберт Саути предположил, что в Siete Partidas есть упоминание 1250-х годов о стрелке, используемой для навигации.

В 1269 году Петрус Перегрин из Марикура описал плавающий компас для астрономических целей, а также сухой компас для мореплавания в своей известной Epistola de magnete .

В Средиземноморье введение компаса, сначала известного только как намагниченный указатель, плавающий в чаше с водой, шло рука об руку с усовершенствованием методов исчисления мертвых точек и разработкой карт-портоланов , что привело к большему количеству навигации в зимние месяцы. во второй половине 13 века. Хотя издревле существовала практика ограничения морских путешествий в период с октября по апрель, отчасти из-за отсутствия надежного чистого неба во время средиземноморской зимы, продление парусного сезона привело к постепенному, но устойчивому увеличению судоходства; примерно к 1290 году парусный сезон может начаться в конце января или феврале и закончиться в декабре. Дополнительные несколько месяцев имели большое экономическое значение. Например, это позволило венецианским конвоям совершать два рейса в год в Левант вместо одного.

В то же время увеличилось сообщение между Средиземным морем и Северной Европой, и первые свидетельства прямых коммерческих рейсов из Средиземного моря в Ла-Манш произошли в последние десятилетия XIII века, и одним из факторов может быть то, что компас пересек в Бискайском заливе легче и безопаснее. Однако такие критики, как Крейц, предположили, что только в 1410 году кто-то действительно начал управлять по компасу.

Мусульманский мир

Схема компаса и Киблы Аль-Ашрафа . Из MS Cairo TR 105, скопировано в Йемене, 1293 г.

Самое раннее упоминание о компасе в мусульманском мире встречается в персидском сборнике сказок 1232 года, где компас используется для навигации во время путешествия по Красному морю или Персидскому заливу . Описанный железный лист в форме рыбы указывает на то, что этот ранний китайский дизайн распространился за пределы Китая. Самое раннее арабское упоминание о компасе в виде магнитной стрелки в чаше с водой происходит из работы Байлака аль-Кибджаки, написанной в 1282 году в Каире. Аль-Кибджаки описал компас с иглой и чашей, который использовался…

Что такое магнитный компас?

 

Общие сведения:

Данный раздел содержит краткую историю и принцип действия магнитного компаса, если вам это не интересно, то предлагаем сразу перейти к следующему разделу.

 Магнитный компас – это прибор позволяющий определять стороны света, ориентируясь на магнитное поле Земли.

Предположительно компас был изобретен в Китае во времена династии Сун, такой прибор позволял караванам безошибочно ориентироваться в пустынях. Первый магнитный компас был довольно простым: магнитная стрелка, прикрепленная к пробке и опущенная в сосуд с водой. Магнитный компас стали активно использовать в мореходстве, именно это изобретение открыло судам, до этого далеко не отходившим от берега, выход в открытое море. Несмотря на появление множества других навигационных приборов, магнитный компас и его электромагнитный аналог, благодаря своей простоте и надёжности остаются, актуальны и по сей день.

Принцип действия электромагнитного компаса:

  Электромагнитный компас  является «развернутым» электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна ил несколько рамок с обмотками – ротора. Соотношение напряжений, наводимых в обмотках при движении в магнитном поле, показывают курс.  

 

Применение электромагнитного компаса в GPS-навигаторе Garmin:

 Электронный компас привязан к сигналу со спутника, как показывает практика,  в момент потери связи, такой компас будет бесполезен.

 Так – же нужно заметить, что электронный компас дает корректное направление только во время движения в определенную сторону.

 Что не совсем удобно. Для примера возьмем лодку, для получения информации о сторонах света, сидя в лодке необходимо будет проплыть определенное расстояние. Чего нельзя сказать об электромагнитном компасе, так как этот прибор не привязан к спутнику, он показывает стороны света не зависимо от сигнала, и если взять все ту же лодку, что – бы сориентироваться по сторонам света, вам не обязательно двигаться, эту информацию вы получите даже стоя на месте.

 

 Для корректной работы электромагнитного компаса его необходимо откалибровать.

В главном меню, выбираем «компас», нажимаем в цент круга и удерживаем пару секунд, после этого вам будет предложено начать калибровку компаса.

 

       

 

Обязательно придерживайтесь всех указаний, вращайте прибор ровно в том направлении в каком указано в подсказках.

      

После таких не сложных настроек, вы можете смело начинать пользоваться компасом.

        

 

 

 

 

 

Список моделей портативных навигаторов оборудованных Барометрическим алтиметром:

Серия Etrex: Vista H, Summit HC, Venture HC, Vista HCx;

Серия Oregon: 300,  400,  550

Серия Dakota: Dakota 20

Серия Colorado:  Colorado 300

Серия GPS/GPSMAP: 60 CSx  76 CSx

Серия Foretrex :  Foretrex 401

 

История магнитного компаса [Когда, где и как]

Первый магнитный компас был создан в Китае между 1 ^-м и 2 ^-м веками до нашей эры во времена династии Хань. Первоначально он был сделан из руды из железа, известного как магнитный камень, который обладает естественными магнитными свойствами.

Магнитный камень был материалом, который, как было широко известно, обладал магнитными свойствами до создания первого компаса, но от него было мало пользы. Они были задокументированы в трудах Плиния Старшего, когда он говорил о пастыре, известном как Магнес, и обнаружил, что железо его пастушьего посоха и металлические гвозди в его ботинках прилипают к скалам гор, содержащих этот материал.В самом Китае китайский писатель Ван Сюй отмечал, что магнитный камень притягивает железо, и в других документах говорится, что ложка, сделанная из того же материала, всегда указывала в одном направлении при падении на землю.

Для чего использовался магнитный компас?

Магнитный компас работал благодаря тому, что магнитный материал имел форму иглы, которая могла свободно перемещаться, чтобы соответствовать магнитному полю Земли, всегда указывая на магнитный север. Поскольку компас всегда указывает на север, с него легко вычислить другие направления.

Первоначально он не был создан для целей навигации, а вместо этого использовался в ранней китайской геомантии, также известной как гадание, которое интерпретировало линии или географические выравнивания. Он также использовался в фэн-шуй, традиционной практике, которая приглашает позитивную ци в окружающую среду, создавая сбалансированную и заряжающую энергией среду. Идея заключается в том, что определенные элементы комнаты должны совпадать с разными направлениями компаса. Позже его использовали в навигации и спортивном ориентировании.

Во времена династии Сун в Китае компас впервые был использован для навигации. В книге, датируемой 1040 годом, игла в форме рыбы помещалась в чашу с водой, чтобы указать направление. Большинство компасов во времена этой династии имели уникальный дизайн, а магнитный камень имел форму ложки. Ложку вставляли в круглый бронзовый диск, который затем заставлял его вращаться. На бронзовом диске были бы точки направления, а также звездные созвездия и другие информационные символы.Когда вращение прекращалось, ручка ложки была направлена ​​на юг, а чаша ложки всегда была обращена на север. Прозвище этих компасов было «Южные указатели» или «Южные губернаторы».

В Китае магнитный компас впервые использовался для навигации во время парусных путешествий в начале 1400-х годов, где было широко задокументировано, что китайский исследователь Чжэн Хэ использовал его на всех кораблях своего флота, чтобы путешествовать по планете в такие места, как другие. страны Азии, Восточной Африки и Ближнего Востока.

Возросшая популярность магнитного компаса

Хотя он возник в Китае, магнитный компас попал в Европу где-то между 1187 и 1202 годами, согласно документации. Некоторые считают, что европейцы разработали свою собственную версию компаса, однако большинство экспертов пришли к выводу, что он, скорее всего, был им представлен мусульманами, которые сами узнали о компасе через китайцев. Эта теория подтверждается книгой «De Naturis Rerum», которая переводится как «О природе вещей», в которой говорится, что моряки с Востока использовали иглы с магнитами, чтобы помочь им найти свой путь.Компас, который плавает на воде (плавающий компас), использовался в астрономии, в то время как сухая версия использовалась для плавания. Это изменило способ морских путешествий, поскольку раньше это происходило только с октября по апрель, но теперь из-за магнитного компаса это могло происходить в любое время года.

В Европе в 13 веке ^и годах в первоначальную конструкцию компаса были внесены усовершенствования. В то время англичане господствовали на море и имели большой флот, которому требовалась точная навигация, поэтому они первыми усовершенствовали устройство.Игла теперь была зажата в середине чаши компаса, которая висела на карданном подвесе. Карта со всеми нарисованными на ней точками навигации была установлена ​​над стрелкой, четко указывая направление. Карданы представляли собой кольца на боковой стороне чаши, которые позволяли ей свободно перемещаться, позволяя карте выровняться и считывать точные показания.

Также в течение 13 ^-го -го века компас использовался как для астрономии, так и для навигации по всему мусульманскому миру, но он имел и дополнительное применение.Он стал известен как «индикатор Кабба», который помог мусульманам определить направление Мекки для облегчения молитв. Ибн аль-Шатир, известный сирийский астроном, объединил идеи оригинального компаса с традиционными солнечными часами. Это позволило устройству не только определить местонахождение Мекки, но и определить время совершения намаза, что помогло многим во всем мусульманском мире.

Компас также сыграл жизненно важную роль в том, что мы сейчас называем «Эпохой открытий», временным периодом исследований, когда многие европейские народы открывали ранее неизвестные части мира.Магнитный компас буквально изменил будущее мира, поскольку он позволил известным исследователям путешествовать по новым землям, таким как конкистадоры из Испании, которые пересекли Атлантический океан, открыли цивилизации инков и ацтеков и обнаружили множество природных ресурсов, на которые мы полагаемся сегодня. Компас также помогал ориентироваться в морях и документировать более быстрые торговые пути для таких товаров, как чай, специи и шелк.

15-й ^-й -й век привел к еще одному открытию — стрелка компаса указывала не прямо на Северный полюс, а только близко к нему.Было обнаружено, что компасы в Европе слегка указывают на восток. Чтобы попытаться исправить это, британские мореплаватели использовали компас, известный как обычные меридиональные компасы, который соответствовал стрелкам компаса и истинному северу, когда корабли проходили через точку в Корнуолле, Англия.

Картинка для Pinterest

Магнитный компас сегодня

Компас по-прежнему остается отличным инструментом, который используется как для навигации, так и для спортивного ориентирования. Он может выглядеть более изысканным и использовать более современные материалы, но это все та же фундаментальная наука, которую использовали китайцы тысячи лет назад.Некоторые из этих торговых путей, открытых первыми исследователями с помощью магнитного компаса, до сих пор используются для перевозки товаров по всему миру — и вы можете быть уверены, что на всех кораблях все еще есть более современные версии компаса на борту.

Современные компасы обычно устанавливаются на корабле на постаментах, которые освещают циферблат снизу — они известны как нактоузы. Нактоузы все специально разработаны для кораблей и содержат магниты, которые специально предназначены для предотвращения любых эффектов, которые металл с современных кораблей может оказывать на компас, обеспечивая его правильную работу.

Как вы понимаете, в наше время не только лодки и корабли должны знать направление, чтобы помочь им ориентироваться. Самолеты и вертолеты теперь также должны знать, в каком направлении они движутся. Нактоузы также используются в самолетах по той же причине, но эти компасы также включают механизм, известный как гироскоп, который быстро корректирует компас, когда самолет внезапно меняет направление или высоту. .

Некоторые, однако, утверждают, что нам больше не нужен скромный магнитный компас в связи с развитием спутников и GPS.Устройства GPS не широко доступны на кораблях, самолетах, автомобилях и даже в наших мобильных технологиях, которые позволяют нам получать доступ к спутникам, которые могут не только сказать нам, где мы находимся, но и определить направление, в котором мы движемся, и как добраться до разных мест.

Эксперты говорят, что для традиционных магнитных компасов все еще есть место, поскольку современные технологии могут быть повреждены, потерять сигнал или разрядиться от аккумулятора. Они никогда не будут работать идеально, в отличие от простого магнитного компаса.Поэтому маловероятно, что этот маленький, но важный инструмент исчезнет в ближайшее время.

История компаса

Автор: Наука — развлечение! 27 июля 2020 г., 6:00

Компас — это навигационное устройство, использующее магнитное поле, чтобы указать исследователям в четырех основных направлениях: север, юг, запад и восток. Компасы работают, потому что наша планета в основном одна большая магнит! Когда ваш компас указывает на букву «N», обозначающую север, вы лицом к северному магнитному полюсу! Северный магнитный полюс Земли примерно в 1000 миль к югу от географического Северного полюса.

Хотя современные навигаторы обычно используют высокотехнологичный GPS или цифровых картографических систем, компас остается одним из самых революционных инструменты в истории навигации. Магнитный компас был изобретен более 2000 лет назад. назад во времена династии Хань в Китае и впервые использовался для морского судоходства в 1117 году. Ранние компасы изготавливались путем плавания магнитного камня (магнитного драгоценного камня) в недра воды, которая будет указывать на магнитный север. Это устройство обычно называют «мокрым компасом».Помимо использования компаса для навигации, китайцы использовали этот инструмент для гадания и поиска драгоценные камни.

Когда исследователи впервые использовали компас, он был обычно используется в крайнем случае, когда не видны достопримечательности, солнце и звезды. видимый. Поскольку эти устройства становились все более популярными для морского судоходства, изобретатели адаптировал первый сухой компас. Поскольку корабли начали эволюционировать от деревянных до корабль сделан из железа и стали, поэтому магний может повлиять на компас. чтения.Чтобы повысить точность, люди начали размещать магнитные стержни и мягкие железные шарики вокруг компаса.

Идете ли вы по пешеходной тропе или пытаетесь найти потерянный сокровище, люди до сих пор используют компас для навигации. Возьмите с собой свой компас в следующий раз кемпинг, построив его сегодня! https://sciencemadefun.net/downloads/compass.pdf

Категории: Без категорий

Как ошибочное и ненадежное изобретение изменило мир

Не говоря уже о спутниковой навигации, это был компас, который произвел революцию в способах передвижения.Джонатан Селф перемещается по ее истории от древнего Китая до Второй мировой войны.

«Непослушные слоники», — говорил мой дед в тоне крайнего отчаяния, когда он изо всех сил пытался научить меня различным точкам компаса, «брызгать водой. теперь понимаешь? N означает «непослушный» и «север», здесь вверху. E означает «слоны» и «восток» и находится здесь справа ». Он считал, что каждый ребенок должен овладеть определенными базовыми навыками, и чтение компаса было одним из них.Возможно, если бы он дождался, пока мне исполнилось пять или шесть лет, и научился писать по буквам, ему было бы легче. Тем не менее, задолго до того, как я пошел в подготовительную школу, я хорошо разбирался в навигации.

Конечно, существует множество различных способов навигации. Моряки следили за течениями, ветрами и даже ловили рыбу. Моряки-викинги выпускали птиц, считая, что если они не вернутся на корабль, значит, поблизости должна быть земля. Растения и деревья издавна направляли путешественников, как солнце и звезды.Моя покойная мать нашла свой путь по Лондону через магазины и отели, что привело к некоторым странно извилистым маршрутам, таким как Оксфорд-серкус до станции метро Bond Street через Liberty, Fenwick, Asprey, the Ritz, H.R. Owen, Connaught и Claridge’s.

Однако последние 1000 лет человечество почти полностью полагалось на магнитный компас.

Первое письменное упоминание магнитного камня — тусклого серого камня, который обладает способностью притягивать и намагничивать железо и, если полоска подвешивается на нити, выстраивается на север и юг, — можно найти в VI веке до нашей эры. сочинения греческого философа Фалеса Милетского.

Однако кажется вероятным, что китайцы первыми осознали его потенциал. В китайской литературе есть многочисленные упоминания о нем, начиная с IV века до нашей эры, когда магнитный камень использовался для гадания. Например, в первом веке нашей эры император Ван Ман обладал примитивным магнитным компасом, чтобы он мог сидеть лицом на юг, в сторону империи.

Неясно, в какой момент китайцы использовали такие компасы для навигации, но первое окончательное описание направленного компаса — «магнитная стрелка, плавающая в чаше с водой» — содержится в книге, датированной 1044 годом.

Доказательства использования компаса на Западе появляются только в 1187 году, когда английский монах-августинец по имени Александр Неккам написал, что, когда моряки не знают, в какую точку компаса направлен курс их корабля, они касаются магнита иглой. . Затем он вращается по кругу, пока, когда его движение не прекратится, его острие не будет смотреть прямо на север ».

Во второй половине 13 века были внесены некоторые изменения в конструкцию, в том числе добавление «розы ветров», которая позволяла измерять другие направления в единицах или градусах, карданного подвеса для обеспечения движения корабля и деревянного кардана. коробка для защиты всего устройства — сделало возможным использование магнитных компасов в море.

За очень короткое время торговые суда Венеции, Генуи, Пизы и Амальфи удвоили количество рейсов, которые они могли совершать каждый год в восточное Средиземноморье, поскольку теперь судоходство стало возможным в зимние месяцы.

«Я говорю« верные компасы », но на протяжении девяти веков они были чем угодно, только не»

Действительно, не будет преувеличением сказать, что изобретение морского компаса оказало очень заметное влияние на международную торговлю, а также сделало возможным для европейских стран начать исследование и колонизацию отдаленных частей мира.Христофор Колумб, Эрнан Кортес, Васко да Гама, наш собственный сэр Фрэнсис Дрейк и им подобные никогда бы никуда не попали — и не вернулись бы — без своих верных компасов.

На самом деле, я говорю «надежные компасы», но на протяжении девяти веков они были совсем не такими. Простая технология имела несколько недостатков. Начнем с того, что даже в лучшем случае компасы указывают на магнитный север, а не на географический север. То, что они вообще работают, связано с расплавленным железом в ядре Земли, которое превращает всю планету в гигантский магнит.

Как и все магниты, Земля имеет два полюса, один притягивающий, а другой — отталкивающий. Эти полюса не идеально выровнены с истинным севером или югом и, что еще больше сбивает с толку, они смещаются с места на место и со временем в соответствии с движениями магмы. Магнитная вариация в Лондоне в 1580 году, например, была 11,15 восточной долготы, но к 1850 году она изменилась на 22,24 западной долготы. В 1950 году он был измерен на 9,07 з.д., и в настоящее время продолжает снижаться.

К середине 15 века мореплаватели идентифицировали блуждающий полюс, хотя потребовалось несколько столетий, чтобы понять его причину.Были протестированы различные методы для исправления отклонения — или, если использовать технический термин, склонения, — из которых диаграммы и таблицы, созданные на основе предыдущих наблюдений, были наиболее точными. Тем не менее в длительных поездках даже небольшое отклонение могло сбить с пути на сотни миль.

Другой проблемой было качество самого компаса. После военно-морской катастрофы Силли в 1707 году, когда четыре британских корабля с 2000 человек были потеряны в результате ошибки в исчислении флотом, который испанцы довольно резко называют navegación de fantasía, была произведена проверка компасов флота.Из 506 исследованных инструментов только 73 можно сказать, что они находятся в состоянии, близком к рабочему.

Тогда дело было в помехах. Введение большего количества железа в судостроение, начиная с железных гвоздей и кончая железными корпусами, подорвало надежность морских компасов.

На протяжении веков между различными экспертами и производителями велась большая конкуренция, с бесконечными и в целом необоснованными заявлениями о надежности одного нового компаса над другим.Это не так уж удивительно, если учесть, что те, кто решал или, по крайней мере, казалось, решили решить различные проблемы, были огромными социальными и финансовыми вознаграждениями. На самом деле только в конце XIX века, когда была усовершенствована более или менее надежная версия — гирокомпас, путешественники могли полагаться на единственный, полностью заслуживающий доверия инструмент.

У меня все еще есть прибор, который мой дедушка использовал, чтобы научить меня основам навигации, его походный компас офицера времен Первой мировой войны, от которого он, возможно, мало что использовал в то время, поскольку большую часть войны он провел, отвечая за Вулвич Арсенал (собственно арсенал, а не футбольная команда).Он сопровождал меня в путешествиях по тропическим лесам Амазонки, через Сахару, вверх по Замбези и, что более прозаично, по Дайку Оффы, Пеннинскому пути и другим национальным тропам.

Честно говоря, я не могу сказать, что это полностью верно. Не раз я проклинал его — особенно когда я чуть не случайно оказался в Судане, — но я мирился с его слабостями, как с идиосинкразией старого друга. Как сказал лорд Болингброк: «Истина заключается в небольшом и верном компасе, но ошибка огромна.’

Джонатан Селф

Компас — эпоха исследований

Введение
Компас — это навигационный инструмент с магнитной стрелкой, указывающей на северный магнитный полюс. Люди использовали это устройство сотни лет. В прошлом исследователи могли плавать и перемещаться по земному шару благодаря этому небольшому, но удобному инструменту.

История
Компас — полезный навигационный инструмент, работа которого основана на магнетизме.Хотя существуют разные типы компасов, ранние исследователи полагались на магнитные компасы в навигации. Поверхность Земли покрыта невидимым магнитным полем. Северный и южный полюса совпадают с земной осью. Следовательно, магнитные объекты, такие как стрелка компаса, будут выстраиваться вдоль оси север-юг1. Магнитные компасы возникли благодаря использованию магнитных камней. Магнитный камень — это тип магнитного минерала, называемого магнетитом. В море можно было использовать магнитный камень двумя способами: первый — повесить его на веревке и позволить ему повернуться и указывать на север.Во-вторых, его нужно было положить на кусок дерева в таз с водой, откуда он дрейфовал на север. Для моряков лучше использовать метод чаши с водой, потому что удерживать веревку на движущемся корабле иногда бывает сложно. Многие историки проследили эти ранние компасоподобные устройства в древнем Китае до 1040 года.2 По мере роста торговли между Азией и Европой европейские путешественники, скорее всего, вернулись, используя эту концепцию, обратно.3

Примерно с конца 1200-х до начала 1300-х годов моряки начали использовать сухой компас.В этом новом усовершенствовании использовалась вращающаяся игла, прикрепленная к карточке компаса в деревянном ящике. Точки направления карты компаса выглядели как роза. Поэтому навигаторы часто называют этот тип компаса «компасной розой» 4. В течение следующих ста лет навигаторы и моряки, такие как Христофор Колумб, полагались на компас, чтобы путешествовать в новые части земного шара.

Как это работает
Компасную розу нужно поместить в коробку. На розетке компаса будут обозначены общие направления — север, юг, восток и запад.Однако более подробные узоры роз могут включать эти направления, а также более конкретные направления, такие как северо-восток или юго-запад. Название этого типа узора — fleur de lis — по-французски «цветок лилии». Итак, как это работает?

Компас — довольно простое в использовании устройство. Позвольте магнитной стрелке указывать на север. На основе этих знаний навигатор может создать желаемый курс.

Сноски

1. Дон Гири, Использование карты и компаса (Пенсильвания: Stackpole Books, 1995), 5.
2. Дана Мичен Рау, Стань исследователем: сделай и используй компас (Чикаго: Norwood House Press, 2011), 8.
3. Рау, стань исследователем, 8.
4. Рау, стань исследователем, 8-9.

Библиография

Гири, Дон. Использование карты и компаса . Пенсильвания: Stackpole Books, 1995.

Рау, Дана Мичен. Станьте исследователем: сделайте и используйте компас . Чикаго: Norwood House Press, 2011.

Галерея

Миниатюрный компас (любезно предоставлено из коллекции Музея моряков — каталог № 1937.2489.000001)

Liquid Compass (любезно предоставлено Собранием Морского музея — каталог № 1971.0146.000001A)

Dry Compass ((любезно предоставлено Собранием Морского музея — каталог № 1964.0123.00000171)

Сухой компас (любезно предоставлено Собранием Музея мореплавателей — каталог № 1935.1053.000001)

мастеров-компьютерщиков — История изобретений в Китае

мастеров компьютеров — История изобретений в Китае — Изобретение магнитного компаса

История изобретения в Китае — изобретение магнитного компаса

Как указано в Британской энциклопедии, 1999 г. «Где-то в 12-м века, мореплаватели Китая и Европы сделали открытие, по-видимому, независимо от того, что кусок магнитного камня, магнитной руды природного происхождения, когда плавает на палке в воде, стремится выровняться так, чтобы указывать на направление полярной звезды.Предполагается, что за этим открытием вскоре последовало во-вторых, железная или стальная игла, которой достаточно долго соприкасается магнитный камень. также имеет тенденцию выстраиваться в направлении север-юг «. «китайцы использовали магнитный компас около 1100 г. н.э., западный Европейцы к 1187 году, арабы к 1220 году и скандинавы к 1300 году ». очевидно, это не тщательное расследование происхождения компаса, а скорее единичное наблюдение, возможно, сделанное английским ученым Александром Неккам, писавший о моряках, использующих магнитный компас для навигации в 1190, De Utensilibus (Инструменты) .

Некоторые предполагают, что в 101 г. до н.э. китайские корабли достигли восточного побережья Индия впервые с помощью навигационного компаса, впервые разработанного китайский. Они открыли ориентирующий эффект магнетита, или магнит еще в 4 веке до нашей эры.

На рисунке справа изображена рабочая модель первого инструмент, известный как компас. Ложка или ковш из магнитного магнита, а пластина из бронзы (непроводящий металл).Круглый центр представляет Небеса, а квадратная пластина представляет Землю. В ручка ложки, изображающей Большую Медведицу, указывает на юг. На тарелке нанесены китайские иероглифы, обозначающие восемь основных направления на север, северо-восток, восток, юго-восток, юг, юго-запад, запад, северо-запад, и символы из книг оракулов И Цзин, которые соотносились с направления. Отдельно отмечены более тонкие градации двадцати четырех компаса. точек, а по внешнему краю — двадцать восемь лунных символов.Вместо навигации эти простые указатели направления, вероятно, использовались для геомантии или фуншуй, техники выравнивание зданий в соответствии с силами природы.

Чаша с водой с отметками по краям (слева) показывает простой морской компас с плавающей намагниченной стрелкой, указывающей север и юг.Ко времени правления династии Тан (7-8 век н.э.) Китайские ученые изобрели способ намагничивать железные иглы, натерев их магнетитом, а затем подвесив в воде (начало 11 века). Они также заметили, что иглы охлаждаются от красного тепла и держатся на севере и юге. ориентация (земная ось) станет магнитной. Эти более совершенные игольчатые компасы затем можно было плавать в воде (мокрый компас), положить на заостренную штангу (сухой компас) или подвешены на шелковой нити.Следовательно, они были намного полезнее для навигации. целей, так как теперь они были намного более портативными (и меньше). Дальнейшая доработка компаса в коробке (справа) примерно от 1200 CE, и гораздо больше подходит для навигации. Он сохраняет отметины небесной пластины по окружности, в упрощенном виде. Маркировка компаса обычно имела внутренний круг с восемью триграммами. и внешний круг с 24 направлениями, основанными на точках азимута.

Рекомендации

Вернуться к История китайских изобретений и открытий

фактов о древнем китайском компасе: изобретения древнего Китая

Глядя на это интересное устройство с ложкой посередине, можете ли вы представить, что это самый ранний в мире инструмент, указывающий на юг? Он назывался Синан и мог быть датирован периодом Сражающихся царств (475 — 221 гг. До н.э.).Ручка ложки могла автоматически указывать на юг после того, как она переставала вращаться на гладкой тарелке. Однако у Синан были и недостатки. Она была очень тяжелой, и ее было нелегко нести, и если поверхность была не очень гладкой, ложка могла не вращаться из-за слишком большого сопротивления. Древние китайцы продолжили совершенствовать устройство и заменили ложку магнитной иглой. Изобретение магнитной стрелки быстро привело к открытию магнитного склонения.

Китайский компас

В ходе длительного развития компаса были изобретены направленная на юг рыба (не настоящая рыба, но сделанная из стали или дерева), направленная на юг черепаха (также сделанная из дерева) и плавающая в воде магнитная игла, которые использовались для пока.Возьмем, к примеру, рыбу, направленную на юг. Гладкая пластина ему не нужна. Достаточно таза с водой. Поскольку трение жидкости меньше, чем трение твердого тела, рыба вращалась бы более свободно, и это было более чувствительным и точным, чем у Синан. Тогда как древние китайцы это делали? Сначала вырежьте из дерева форму рыбы размером с палец. Затем выкопайте отверстие во рту рыбы, поместите магнит в рот так, чтобы южный полюс был направлен к голове рыбы, и заклейте рот воском.Затем вставьте иглу в рот рыбы, и все готово. После того, как рыба опустилась в воду, игла просто указывала на юг.

Рыба, указывающая на юг Черепаха, указывающая на юг

Затем было изобретено новое поколение компаса (названного Luopan), в котором магнитная стрелка и указательная пластина были объединены. Знаете ли вы, что это великое изобретение впервые было использовано в фэн-шуй (китайское искусство, основанное на вере в то, что то, как вы расставляете предметы в здании, может повлиять на такие аспекты вашей жизни, как здоровье, богатство и гармония)? Мастера фэн-шуй могли находить идеальное положение или время для конкретного человека или материи с помощью вращения магнитной стрелки.Сейчас фен-шуй не так важен, как раньше, но компас стал национальным нематериальным культурным достоянием. А в древнем городе Ванань, провинция Аньхой, есть даже музей культуры компаса. Если вы заинтересованы в этом, вам обязательно стоит заглянуть в музей во время экскурсий по Хуаншаню. Музей расположен в почти 300-летнем магазине Wu Luheng Compass Store. Старый магазин все еще работает, и им управляет восьмое поколение семьи. Здесь вы можете попробовать самый традиционный способ изготовления компаса.

Древний город Луопань Древний город Ванань

Все мы знаем, что невозможно плыть по океану, не зная направления. До изобретения компаса люди определяли направления в зависимости от положения солнца днем ​​и полярной звезды ночью, но он не работал, если было облачно или дождливо. Смена направления приведет к потере кораблей и жизням. Изобретение компаса сильно изменило навигацию. Во времена династии Сун (960 — 1279) компас нашел применение в навигации.В то время между династией Сун и Аравией часто велась морская торговля, и китайский флот использовал компас. Арабы научились пользоваться компасом и принесли эту технологию в Европу. Европейцы еще больше улучшили компас и сделали его более удобным.

Древний город Ванань

Во времена династии Мин (1368–1644) знаменитый евнух Чжэн Хэ семь раз возглавлял флот, направлявшийся из Нанкина в западную часть Тихого океана и Индийский океан и даже достиг Восточной Африки и Красного моря. Он посетил более 30 стран и регионов.Первое плавание было совершено в 1405 году, а последнее — в 1433 году. Эти семь рейсов заняли самое долгое время и потребовали наибольшего количества кораблей и моряков в древнем Китае. Эти путешествия также были самой большой серией морских экспедиций в мире до того, как европейский флот начал географическое открытие в конце 15 века. Этого просто не произошло бы без помощи компаса. Если вы хотите узнать больше о древних китайских изобретениях, следите за обновлениями на нашем веб-сайте.

Zheng HeZheng He

История розового компаса

Точно неизвестно, где и когда возник формальный магнитный компас. Однако то небольшое количество неясных свидетельств, которые были обнаружены, указывает на то, что компас был усовершенствован в Италии примерно в 1200 году нашей эры. Италия известна своими грандиозными морскими достижениями, которые сделали их навигационной сверхдержавой.

Считается, что Флавио Джоя первым изобрел усовершенствованный компас, и в честь его изобретения в Альмафи, Италия, был установлен памятник.Магнитный компас, вероятно, был разработан путем объединения розы ветров и магнитного камня. Предполагается, что из этого устройства произошла роза ветров. На магнитный камень приклеили розу ветров и поместили в закрытый сосуд с водой. Позже вместо воды стали использовать масла, чтобы стабилизировать диск компаса от неустойчивого движения. Затем выяснилось, что иглы можно намагничивать и приклеивать к нижней части диска. Эти иглы необходимо периодически повторно намагничивать, чтобы поддерживать достаточный уровень магнетизма.

Использует

Как и роза ветров, компасная роза была случайно спроектирована так, чтобы походить на цветок розы. Это помогло сориентировать карту в правильном направлении чтения и давало относительные направления для определенных точек на карте.

До того, как на картах стали использовать компасные розы, линии проводились от центральных точек. По этим линиям было трудно проследить, поскольку на одной карте обычно было много таких линий, пересекающих друг друга. Дизайн розы обычно рисовался таким образом, чтобы было легче следовать направленным линиям.

Наличие хороших карт, которые было легче читать и которые были разработаны с использованием магнитного компаса, значительно повысило эффективность торговли товарами в далеких странах и в открытом море. Могут быть установлены прямые маршруты, а навигация в плохую погоду позволяла осуществлять перевозки круглый год, а не только в дни хорошей погоды в теплое время года.

О дизайне компасовой розы

Четыре основные точки (стороны света) компаса были выведены из розы ветров: север, восток, юг и запад.Здесь же возникли четыре половинные точки (порядковые направления). Позже было разработано больше точек, чтобы получить более точные пеленги, пока, наконец, не было использовано 32 точки.