Компас изобретен где: Компас и история его открытия

Содержание

Компас — это… Что такое Компас?

Компас Компас Cammenga (США) Жидкостный компас

Ко́мпас (в профессиональной речи моряков: компа́с) — устройство, облегчающее ориентирование на местности. Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас.

Магнитный компас

История создания

Дорожный компас и солнечные часы, XVIII век

Предположительно, компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням (подробнее см. четыре великих изобретения). 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.

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

Рассмотрим для примера компас Адрианова. Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка 3. В разарретированном состоянии стрелки её северный конец устанавливается (не точно) в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на Южный магнитный полюс. В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом (арретиром) 6. Внутри корпуса компаса помещена круговая шкала (лимб) 2, разделенная на 120 делений. Цена одного деления составляет 3°, или 50 малых делений угломера (0-50). Шкала имеет двойную оцифровку. Внутренняя оцифровка нанесена по ходу часовой стрелки от 0 до 360° через 15° (5 делений шкалы). Внешняя оцифровка шкалы нанесена против хода часовой стрелки через 5 больших делений угломера (10 делений шкалы). Для визирования на местные предметы (ориентиры) и снятия отсчетов по шкале компаса на вращающемся кольце компаса закреплено визирное приспособление (мушка и целик) 4 и указатель отсчетов 5.

Принцип действия

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.

Электромагнитный компас

Электромагнитный компас является «развёрнутым» электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками — ротора. Соотношение напряжений, наводимых в обмотках при движении в магнитном поле, показывает курс, либо одна обмотка устанавливается под заранее заданным углом к продольной оси самолёта или корабля, и для поддержания курса пилоту или рулевому следует рулём направления удерживать стрелку на нуле.

Преимущество электромагнитного компаса перед обычным магнитным — в отсутствии девиации от ферромагнитных деталей транспортного средства, так как они неподвижны относительно обмоток и не наводят в них токов.

Для работы простого варианта электромагнитного компаса с индикатором в виде гальванометра требуется быстрое движение, поэтому первое применение электромагнитный компас нашёл в авиации. Был использован Чарльзом Линдбергом при перелёте через Атлантику в 1927 году. См. Earth Inductor Compass

Гирокомпас

Гирокомпас — прибор, указывающий направление на земной поверхности; 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. Обычно гирокомпас применяется как опорное навигационное устройство в судовых рулевых системах с ручным или автоматическим управлением, а также при решении различных задач иного рода, например, для определения точного направления при наводке орудия боевого корабля. Морской гирокомпас, как правило, очень тяжел; в некоторых конструкциях вес гироскопического ротора превышает 25 кг. Для нормальной работы гирокомпаса необходимо устойчивое основание, не испытывающее ускорений и фиксированное относительно земной поверхности, причем скорость его перемещения должна быть пренебрежимо мала по сравнению со скоростью суточного вращения Земли на данной широте.

История создания

Прототип современного гирокомпаса первым создал Герман Аншютц-Кэмпфе (запатентован в 1908), вскоре подобный прибор построил Э. Сперри (запатентован в 1911). В последующие годы разрабатывалось множество гирокомпасов различных модификаций, но наиболее удачные из них принципиально почти не отличались от устройств Аншютца и Сперри. Приборы современной конструкции значительно усовершенствованы по сравнению с первыми моделями; они отличаются высокой точностью и надежностью и удобнее в эксплуатации.

Устройство

Простейший гирокомпас (не «гидро», так как гидрос — вода) состоит из гироскопа, подвешенного внутри полого шара, который плавает в жидкости; вес шара с гироскопом таков, что его центр тяжести располагается на оси шара в его нижней части, когда ось вращения гироскопа горизонтальна.

Принцип действия

Предположим, что гирокомпас находится на экваторе, а ось вращения его гироскопа совпадает с направлением запад — восток; она сохраняет свою ориентацию в пространстве в отсутствие воздействия внешних сил. Но Земля вращается, совершая один оборот в сутки. Так как наблюдатель, находящийся рядом, вращается вместе с планетой, он видит, как восточный конец (E) оси гироскопа поднимается, а западный (W) опускается; при этом центр тяжести шара смещается к востоку и вверх (позиция б). Однако сила земного притяжения препятствует такому смещению центра тяжести, и в результате её воздействия ось гироскопа поворачивается так, чтобы совпасть с осью суточного вращения Земли, то есть с направлением север — юг (это вращательное движение оси гироскопа под действием внешней силы называется прецессией). Когда ось гироскопа совпадет с направлением север — юг (N — S, позиция в), центр тяжести окажется в нижнем положении на вертикали и причина прецессии исчезнет. Поставив метку «Север» (N) на то место шара, в которое упирается соответствующий конец оси гироскопа, и, соотнеся ей шкалу с нужными делениями, получают надежный компас. В реальном гирокомпасе предусмотрены компенсация девиации компаса и поправка на широту места. Действие гирокомпаса зависит от вращения Земли и особенностей взаимодействия ротора гироскопа с его подвесом.

Электронный компас

Электронный компас в системе навигации NAVSTAR

Здесь рассматривается 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.

История создания

История создания электронного компаса тесно связана с системами спутниковой навигации.

Принцип действия

Принцип действия такого компаса весьма прост:

  1. На основании сигналов со спутников определяются координаты приёмника системы спутниковой навигации (и, соответственно, объекта)
  2. Засекается момент времени, в который было сделано определение координат.
  3. Выжидается некоторый интервал времени.
  4. Повторно определяется местоположение объекта.
  5. На основании координат двух точек и размера временного интервала вычисляется вектор скорости движения и из него:
    • направление движения
    • скорость движения
  6. Осуществляется переход к шагу 2.

Ограничения:

  • Естественно, если объект не перемещается, направление движения узнать не получится. Исключение составляют достаточно большие объекты (например, самолёты), где есть возможность установить 2 приёмника (например, на концах крыльев). При этом координаты двух точек можно получить сразу, даже если объект неподвижен, и перейти к пункту 5.
  • Ещё одно ограничение обусловлено точностью определения координат спутниковыми системами позиционирования и влияет, главным образом, на тихоходные объекты (пешеходов).
Старый корабельный компас.

Ориентирование на местности

Определение направлений на стороны горизонта по компасу выполняется следующим образом. Мушку визирного устройства ставят на нулевое деление шкалы, а компас — в горизонтальное положение. Затем отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный её конец совпал с нулевым отсчетом. После этого, не меняя положения компаса, визированием через целик и мушку замечают удаленный ориентир, который и используется для указания направления на север. Направления на стороны горизонта взаимосвязаны между собой, и, если известно хотя бы одно из них, можно определить остальные. В противоположном направлении по отношению к северу будет юг, справа — восток, а слева — запад.

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Как решать 4 задание — урок. Всероссийские проверочные работы, История.

В \(4\) задании тебе предстоит выбрать событие, которое соответствует теме, и рассказать о нём.

 

Обрати внимание!

Тему нужно выбрать такую же, как и в предыдущем задании!

Шаг \(1\).

Читаем список событий и ищем то, которое относится к нашей теме.

Шаг \(2\)
.

Записываем на черновик всё, что мы об этом событии знаем.

Шаг \(3\).

Составляем небольшой рассказ. В нём должно быть не менее двух исторических фактов.

Шаг \(4\).

Записываем название события и рассказ о нём в бланк ответов.

Шаг \(1\). Читаем список событий и ищем то, которое относится к нашей теме. 

Список: строительство пирамиды фараона Хеопса, изгнание Тарквиния Гордого, изобретение компаса, существование кастовой системы, деятельность правителя Дария \(I\), Марафонская битва.

Здесь действуем так же, как и в предыдущем задании. 

  • Возможно, ты узнаешь нужное событие (процесс, явление) сразу же. Это замечательно, тебе будет нетрудно рассказать о нём.
  • Можно исключить лишнее, о чём ты точно знаешь.
  • Можно попробовать составить словосочетания или написать хештеги или ряды слов.

Строительство пирамиды фараона Хеопса — пирамиды — фараоны — Египет.

Дарий — нападал на греков — персы.

Марафон — олимпиада — Греция.

Тарквиний Гордый — царь — изгнание — после изгнания царей в Риме была установлена республика — Рим.

Существование кастовой системы — касты — варны — Индия.

  

Осталось только одно событие — изобретение компаса

Это и есть правильный ответ.

 

Шаг \(2\). Записываем на черновик всё, что мы об этом событии знаем.

  • Пиши как тебе удобно: в виде плана или просто записывай отдельные слова, какие вспомнишь.
  • Лучше написать больше слов — лишние всегда можно убрать!
  • В данном случае можно вспомнить картинку с изображением древнекитайского компаса, она поможет тебе составить рассказ.

Рис. \(1\). Древний китайский компас

 

Записываем: компас, похож на ложку, показывает стороны света, торговые караваны, шли на запад, Великий шёлковый путь, пустыня, торговали с Европой.

Видишь, сколько слов получилось! 

  

Шаг \(3\). Составляем небольшой рассказ. В нём должно быть не менее двух исторических фактов.

 

Памятка, как написать о любом событии

  • Где и когда произошло событие?
  • Кто участвовал в событии? 
  • Что произошло?
  • Почему это произошло?
  • Каков итог события?

Можем составить примерно такой рассказ.

С древности китайские купцы водили торговые караваны на запад — в Индию, Среднюю Азию и далее через Кавказ до самого Средиземного моря. Главным предметом торговли был шёлк. Существовал даже Великий шёлковый путь. Он пролегал через горы и пустыни. Чтобы не заблудиться в бескрайних песках, был придуман специальный прибор — компас, который показывал направления на стороны света. Он был похож на ложку. Компасы совершенствовались и распространялись по другим странам.

 

Шаг \(4\). Записываем название события (процесса, явления) и рассказ о нём в бланк ответов.

Прежде чем переписать, проверь, нет ли ошибок в твоём тексте!

Источники:

Рис. 1. Модель китайского компаса периода династии Хань. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=553022

Изобретение компаса – Мир Знаний

Кто изобрел компас, ученые не знают до сих пор. Честь его оспаривают китайцы и индийцы, арабы и итальянцы, французы и англичане. Объяснить же такое разнообразие точек зрения во многом можно тем, что свидетельства далекого прошлого не дошли до наших дней. Вообще же существует несколько версий об изобретении этого прибора. Самая же известная – компас в 3000–2500 годах до н. э. изобрели китайцы. И уже оттуда он попал в Европу.

Жители Поднебесной издревле знали, что цы-ши – так в древнем Китае называли куски бурой руды – обладают свойством притягивать к себе и удерживать легкие фрагменты железа. Кроме того, китайцы заметили, что цы-ши имеют и другую необычную особенность: если камню придать вытянутую форму и подвесить на нити, то один его конец показывает на север (в направлении Полярной звезды), а другой – на юг. Если же его отклонить от этого положения, он снова возвращается в первоначальное положение. Эта удивительная особенность камня позволила путешественникам через бескрайние просторы пустыни Гоби использовать его для ориентации, когда не видно ни солнца, ни звезд. Вот как об этом рассказывает одна старинная китайская летопись:

«…Идут караваны по бескрайним пескам пустыни Гоби. Солнце скрыто желтой пеленой пыли. Далеко от берегов Янцзы до кушанских царств, и нет к ним видимых хоженых троп. Трудно, ох как трудно пришлось бы караванщикам, если бы они не захватили с собой белый глиняный горшок, который они берегут пуще всех своих дорогих грузов, хотя нет в нем ни золота, ни жемчуга, ни слоновой кости. В сосуде на деревянном поплавке лежит коричневый камень, любящий железо. Он, поворачиваясь, все время указывает путникам сторону юга, а это, когда закрыто солнце или не видно звезд, спасает их от многих бед, выводя к колодцам и направляя по верному пути».

То есть, если судить по этому отрывку, как и по другим древним хроникам, именно этот горшок с цы-ши и являлся первым прообразом компаса.

Впрочем, нередко по поводу изобретения компаса высказывается иная точка зрения: что первым компасом следует считать чинану – указатель юга. Опирается это предположение на версию, что в Древнем Китае использовались конные двухколесные повозки с фигурками человека с вытянутой вперед рукой. Они были сделаны из нефрита, имели высоту около 40 сантиметров и размещались на передней части колесницы. Благодаря встроенному в фигурку магниту, она всегда была повернута в южную сторону.

Однако, как показали исследования последних десятилетий, указатель юга никакого отношения к магнитному компасу не имеет. Опираясь на древнекитайские хроники, ученые установили, что в основе функционирования фигурки лежала система зубчатых передач, которые связывали ее с колесами повозки. И прежде чем отправиться в дорогу, фигурку настраивали так, чтобы рука указывала на юг. Причем во время поворотов фигурка тем не менее свое положение не меняла. А направление движения определяли по отклонению колес.

При установке фигурки в нужном положении, ориентировались на солнце, звезды и другие объекты. Правда, ряд специалистов утверждает, что первоначальное направление устанавливали по магнитной стрелке, которая плавала в сосуде с водой, прикрепленном к повозке сзади. Но никаких аргументов в пользу этой гипотезы авторы не приводят.

А вот на судах, в соответствии с некоторыми древними китайскими манускриптами, пользоваться магнитом для определения сторон света стали значительно позже – примерно между 400 и 300 годами до н. э. Называлось это устройство чи-нан-тином и представляло собой намагниченную железную иглу, подвешенную на тонкой шелковой нити.

Следует, однако, заметить, что изложенную выше версию о том, что компас на судах китайцы стали использовать еще в IV–III веках до н. э., принимают не все историки. Ведь если согласиться с такой датировкой, то почему компас не проник в тот период в Европу? Потому что уже начиная с VII века до н. э. в китайские порты стали постоянно заходить купеческие суда из Индии, а в Индию уже во II веке до н. э. плавали греки. И, конечно же, они вряд ли не обратили бы внимания на такое полезное изобретение, как «указатель юга». Да и древнегреческие писатели непременно рассказали бы о нем. Поэтому и впрямь, на чем настаивают некоторые источники, компас появился на китайских судах в I–III веках н. э. И представлял он собой сосуд с водой или маслом, в котором плавала магнитная иголка на стебле камыша…

Любопытная гипотеза об изобретении компаса появилась в середине 1960-х годов, когда на месте поселения исчезнувшего племени ольмеков в Мексике были проведены раскопки. И среди находок, относящихся к 1400–1000 годам до н. э., были обнаружены артефакты, свидетельствующие об уникальных знаниях ольмеков о природном железе. Самым же загадочным предметом из найденных является брусок из красного железняка длиной чуть больше трех сантиметров с выемкой посередине. Археологи предположили, что это, вероятно, часть компаса. Чтобы проверить эту версию, находку надели на пробковый поплавок и поместили в емкость с водой. Оказалось, что «поплавок постоянно поворачивался в одном и том же направлении, которое слегка отклонялось к западу от магнитного севера. При изменении направления стрелка всегда выравнивалась в направлении немного восточнее магнитного севера».

Появление такого предмета у ольмеков, скорее всего, связано с тем, что люди племени были привержены ориентированию своих строений, кладбищ и ритуальных мест. В частности, многие из них размещались на 8 градусов западнее севера. Поэтому вполне резонно предположить, что загадочный ольмекский предмет является компасом. И сделан он был не позже 1000 года до н. э. То есть намного раньше первых китайских компасов.

Компас придуман мусульманами или исламские путешественники и изобретатели, оставившие след в мировой истории

Морской навигационный компас 

Широко распространено мнение, что компас изобрели китайцы, чтобы использовать его для фэн-шуй, и мореплаватели просто доработали его и стали использовать для навигационных целей. Самое раннее упоминание магнитного компаса встречается в персидской книге, под названием «Собрание историй», составленной Мухаммадом аль-АвфиIslam-Today.ru продолжает публиковать эксклюзивный перевод материалов из книги «1001 изобретение или вклад мусульман в современную цивилизацию».

Был 1233 год, и путешествие проходило через Красное море или Персидский залив. Компас был описан следующим образом: «рыба, сделанная из железа потерта магическим камнем, затем помещена в сосуд, наполненный водой; она вращается до тех пор, пока не указывает на юг».

Первое полное описание использования магнитного компаса для навигации в исламском мире принадлежит Байлаку аль-Кибйаки, которое он привел в своей «Книге сокровищ для купцов, ищущих знания о камнях», которую он написал в Египте в 1282 году. Он описал использование жидкостного компаса во время мореплавания из Триполи (в Сирии) в Александрию в 1242 году. Он писал, что «железная игла соединена крест-накрест с камышом и помещена в сосуд, наполненный водой. Когда магнитный камень приближается к этому устройству, рукоятка магнитного камня  описывает круг по часовой стрелкой над ним. Крест иглы и камыш повторяют за его движением. Когда же магнитный камень резко удаляется, то предполагается, что игла выравнивается по меридиану».

Были также упомянуты «рыбы» с магнитными  иглами, сделанные из ивового дерева или тыквы. Для обеспечения водонепроницаемости они были запечатаны дегтем или воском, так как они помещались в воду. Они известны как жидкостные компасы, но существуют также и компасы с сухим котелком. В них, две намагниченные иглы располагаются друг против друга на разных сторонах бумажного диска, а в середине помещается что-то вроде конуса. Этот конус вращается на своей оси, которая закреплена осевым креплением в середине коробки, запечатанной стеклянной крышкой, чтобы бумажный диск не упал.

Подобные дизайны и методы использования компаса были привезены в Европу мусульманскими торговцами, которые развили их дальше.

Помимо развития навигационных инструментов сами мусульмане были мастерами-навигаторами. Ибн Маджид был одним из таких людей. Он жил в Неджде, что в Аравии, в 15 веке. Это было семейной традицией, и как его отец так и дед были муаллимами, или мастерами навигации, их областью экспертизы было Красное море. Он знал почти все морские маршруты из Красного моря в Восточную Африку, а оттуда в Китай. Этой теме он посвятил порядка тридцати восьми трактатов, некоторые из них изложены в прозе, другие в стихотворной форме.  До сегодняшнего дня сохранилось двадцать пять его трудов. Трактаты повествовали об астрономических и морских объектах, включая положения луны, морские маршруты и широты гаваней.


Но наиболее важным навигатором был адмирал Пири Реис, живший в 16 веке, чья четырехсот пятидесятилетняя книга «Китаб-и бахрия», содержащая инструкции по морской навигации, известна в следующих переводах: «Книга мореплавателя», «Ручная книга моряка» и «Профессиональная книга по мореходству». Не так давно, в 1991 году, турецкое министерство культуры и туризма опубликовало ее. Напечатанный экземпляр содержит цветную копию оригинальной рукописи с османским текстом, переведенным на латинский, современный турецкий и английский.

«Ручная книга моряка» Пири Реиса, являвшаяся путеводителем для мореплавателя по побережьям и островам Средиземного моря, проторила путь для современного мореплавания.  Она также была известна под названием портулан, и являлась всесторонним руководством к навигационным инструментам для моряков, содержала карты морских побережий Средиземного моря, фарватеров, портов и расстояний между ними. Она предоставляла морякам инструкции и снабжала необходимым знанием о средиземноморском побережье, его островах, проходах, проливах, бухтах, где можно укрыться во времена опасностей на море, каким образом приближаться к портам и вставать на якорь. Также в книге приведены направления и точные расстояния между местами.

Она является единственным столь полным и объемным руководством, охватывающим Средиземное и Эгейское моря, с 219 подробными картами, и явилось пиком старания средиземноморских моряков и ученых на протяжении более двухсот лет.

Книга выходила в свет дважды; первый раз в 1521 году, а второй – спустя пять лет. Первое издание ориентировалось, в основном, на моряков; второе – было подарком Пири Реиса султану. Оно было мастерски украшено, карты были нарисованы лучшими каллиграфами и художниками, и уже в 16 веке она уже стала предметом интереса коллекционеров. Спустя более века с книги были сделаны копии, более роскошные, так как они включали важные описания штормов, компас, морские навигационные карты типа портулан, астрономическую навигацию, мировые океаны и земли, окружающие их. Достаточно интересным является и то, что они описывали европейские мореплавания в поисках открытий, включая выход португальцев в Индийский океан и открытие Колумбом Нового Мира.

Существует более тридцати рукописей этой «Профессиональной книги по мореходству», разбросанной по всем библиотекам Европы, но чаще встречается первая версия.

Дополнительную информацию вы сможете получить, прочитав про Пири Реиса,  о котором мы писали в статье «Карты».

Специально для Islam-Today.ru

Если вы нашли ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl + Enter.

Компасы история открытия применение. Компас (история изобретения)

Одним из величайших открытий человечества является изобретение компаса . Трудно переоценить его значение, он произвел настоящий переворот в истории мореплавания. Компас стал первым навигационным прибором, который позволил отважным морякам оставить морские берега и выйти в открытое море. Уже в III веке до н. э. в Китае был изобретен прибор, указывающий стороны света. Древний компас имел вид ложки с тонким черенком и шарообразной выпуклой частью, сама ложка была изготовлена из магнетита. Хорошо отполированная выпуклая часть ложки устанавливалась на медную или деревянную пластину, которая была также тщательно отполирована. Черенок ложки свободно висел над пластиной, а сама ложка свободно вращалась вокруг оси установленного выпуклого основания. На пластине были обозначены страны света в виде циклических знаков Зодиака. Роль магнитной стрелки выполнял черенок ложки. Если черенок привести во вращательное движение, а затем немного подождать, то остановившаяся стрелка (ее роль играет черенок ложки) будет указывать точно на юг. Это был самый первый древний компас, названный сынань — «ведающий югом» и описанный китайским философом Хэнь Фэй-цзы. Конечно, такой компас был далек от совершенства, имел много недостатков: магнетит был непрочен и плохо поддавался обработке, а трение между поверхностью доски и выпуклой частью ложки приводило к небольшим отклонениям от направления на юг.

В ХI веке в Китае изобрели плавающую стрелку компаса, ее делали из искусственного магнита. Намагниченный железный компас, обычно в форме рыбки, нагревался до красноты, а затем опускался в сосуд с водой. Здесь она начинала свободно плавать, а ее голова поворачивалась в сторону юга. Ученый Шэнь Гуа, живший и творивший в Китае в том же ХI веке, долгое время изучал свойства магнитной стрелки. Им было предложено несколько разновидностей компаса. Используя намагниченную иглу, которую нужно прикрепить воском в центре корпуса к висящей шелковой нити, он установил, что такой компас более точно указывает направление по сравнению с плавающим. Им была предложена и более усовершенствованная конструкция, в которой намагниченная иголка крепилась на шпильку. Тот факт, что стрелка компаса указывала направление на юг с небольшим отклонением, ученый объяснил не совпадением географических и магнитных меридиан, они образуют угол, который позже научились вычислять и назвали магнитным отклонением. На многих китайских кораблях уже в ХI веке были установлены плавающие компасы.

В ХII веке китайская игла стала использоваться арабами, от них в ХIII веке она стала известна итальянским морякам, затем испанцам, португальцам и французам. Немцы и англичане начали пользоваться компасом позже. Если вначале компас представлял собой намагниченную иглу и кусок дерева, плавающего в сосуде с водой, то позже сосуд стали закрывать стеклом, чтобы защитить поплавок от воздействия ветра.
В 14 веке магнитную стрелку разместили на острие в середине бумажного круга, названного картушкой. Позже итальянец Флавио Джулио сделал огромный шаг на пути усовершенствования компаса, поделив картушку на 16 частей (румбов). Позже круг разделят на 32 сектора. В 16 веке стрелку начали крепить на кардановый подвес, что уменьшило воздействие качки, а в 17 веке компас усовершенствовали вращающейся линейкой с визирами для более точного расчета направления.

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

Китайское изобретение

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

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

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

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

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

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

Применение устройства

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

19.10.2015

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

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

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

Существует и другая точка зрения, согласно которой компас в Европе был впервые изобретен викингами в X-XI веках, во времена походов на запад. 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]

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

Что представляет собой компас и для чего он нужен?

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

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


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

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


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

Изобретение компаса

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

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

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


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


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

Компас в Европе и на Востоке

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

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


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

Как выглядели первые приборы?

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

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

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


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

Современные приборы

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


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

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

История создания компаса будет интересна не только специалистам. Компас можно смело занести в перечень величайших открытий человечества. Благодаря ему позднее была создана картография, позволившая человеку узнавать о новых Именно компасу мы обязаны Ведь до его появления путешественники ориентировались только по звездам и географическим объектам. Но названные ориентиры сильно зависели от погоды. Обычные облака могли легко обезоружить путника. С момента изобретения компаса указанные проблемы исчезли. Но история создания компаса требует более детального рассказа. Что ж, начнем!

Компас: история его открытия

Само слово «компас» произошло от древнебританского «compass», означавшего «круг». Большинство современных историков утверждает, что компас был изобретен в Китае в I в. до н. э. Хотя есть свидетельства, что данный прибор существовал еще во 2-м тыс. до н. э. В любом случае тогда компас являл собой небольшой кусок намагниченного металла, который был прикреплен к деревянной планке, находившейся в сосуде с водой. Такой компас использовался при движении по пустыням. Также им пользовались астрологи.

История открытия компаса гласит, что в арабском мире он появился в VIII в., а в — только в XII в. Первыми названный прибор переняли у арабов итальянцы. Затем компас начали использовать испанцы, португальцы и французы. Последними о новом приборе узнали немцы и англичане. Но и в то время устройство компаса оставалось максимально простым: магнитная стрелка укреплялась на пробке и опускалась в воду. Именно в воде пробка, дополненная стрелкой, ориентировалась соответствующим образом. В XI в. все в том же Китае появилась стрелка компаса, которую изготовляли из искусственного магнита. Как правило, ее делали в форме рыбки.

История создания компаса была продолжена в XIV веке. Эстафету принял итальянец Ф. Джойя, который сумел значительно усовершенствовать этот прибор. В частности, он решил надеть магнитную стрелку на вертикальную шпильку. Это нехитрое, на первый взгляд, приспособление помогло значительно улучшить компас. Кроме того, к стрелке была прикреплена катушка, разбитая на 16 румбов. Спустя два столетия деление катушки уже составляло 32 румба, а коробку со стрелкой начали помещать в специальном карданном подвесе. Таким образом, качка корабля переставала влиять на компас. В XVII в. компас оборудовали вращающейся линейкой, что помогло более точно отсчитывать направление. В XVIII в. у него появился пеленгатор.

Но на этом история создания компаса не заканчивается. В 1838 г. был найден способ нейтрализации влияния на данное устройство железных изделий корабля. А в 1908 г. появился гирокомпас, ставший основным навигационным прибором. Именно он всегда указывает на север. Сегодня точное направление движения можно узнать при помощи спутниковой навигации, тем не менее много судов оснащены Их используют для дополнительной проверки или на случай технических неполадок. Таким образом, история создания компаса насчитывает даже не сотни, а тысячи лет.

Компас, изобретение изменившее мир

Неизвестно, где и когда было обнаружено, что магнитный камень (намагниченный минерал, состоящий из оксида железа) выстраивается в направлении север-юг, как и кусок железа, намагниченный в результате контакта с магнитом. Неизвестно также, где и когда морские мореплаватели впервые использовали эти открытия.

Правдоподобные записи указывают на то, что китайцы использовали магнитный компас около 1100 года. Западные европейцы – к 1187 году, арабы – к 1220 году, а скандинавы – к 1300 году. Устройство могло появиться в каждой из этих групп или передаваться от одной к другой.

Все они совершали долгие путешествия, полагаясь на устойчивый ветер. И благодаря наблюдениям за солнцем или знакомой звездой, чтобы сообщить им о любых изменениях в направлении. Когда появился магнитный компас,он, вероятно, использовался просто для проверки направления, когда облака закрывали небо.

 

Компас первого моряка мог состоять из намагниченной иглы, прикрепленной к деревянной щепке, или тростинке, плавающей в воде. В более поздней версии игла поворачивалась около ее центра на штифте, прикрепленном к дну чаши. К XIII веку на иглу крепилась открытка с нарисованной розой ветров. Тогда навигатор мог просто прочитать свое направление с карты.

Это сочетание стало совершенно привычным, и получило название компас. Подвешивание чаши компаса на карданном подвесе (первоначально использовавшееся для удержания ламп в вертикальном положении на качающихся кораблях) впервые было упомянуто в 1537 году.

На ранних изображениях компаса северная точка была подчеркнута широким наконечником копья и буквой Т. Она обозначалась «трамонтана», название, данное северному ветру. Около 1490 года комбинация из них превратилась в геральдическую лилию, которая до сих пор используется почти повсеместно.

Восточная точка, указывающая на Святую Землю, была отмечена крестом. Орнамент, в который превратился этот крест, продолжался на британских компасных картах вплоть до XIX века. Мореплаватели из Амальфи, Италия, первыми увеличили количество точек компаса до 32, и, возможно, они были первыми, кто прикрепил карту к игле.

 

 

В течение 15 века стало очевидно, что стрелка компаса не показывала истинный север со всех точек. Она находилась под углом к ​​местному меридиану. Первоначально это явление моряки называли «северо-восток иглы», но теперь называют «вариацией» или «склонением».

Какое-то время производители компасов в северных странах устанавливали стрелку на карту с перекосом. Так что геральдическая лилия указывала истинный север, когда стрелка указывала на магнитный север.

 

 

Эта практика прекратилась около 1700 года, потому что она применялась только для коротких путешествий. Основная их доля была недалеко от места, где был сделан компас.

Это вызывало путаницу и трудности в более длительных поездках. Особенно это усложняло ориентирование при пересечении Атлантики к американскому побережью. В этих случаях склонение было западным, а не восточным, как в Европе. Склонение в данном месте меняется со временем.

Например, в Северной Европе в 16 веке северный магнитный полюс находился к востоку от истинного географического севера, в последующие века она сместилась на запад.

 

В XVII столетии на вооружении путешественников появились первые оптические приборы. Сначало это были подзорные трубы, с помощью которых стало возможно наблюдать удаленными объектами. Позднее появился прибор, название которого на латинском языке означает “два глаза” (bi oculus) – бинокль.

SCIplanet — The Compass: Heading North

В то время, когда мир был еще загадочным местом, полным неизведанных территорий, задолго до появления Глобальной системы позиционирования (GPS) и Google Maps, люди полагались на несколько указателей направления, чтобы проведите их через их путешествие, среди которых звезды и компас. Вместе мы разгадаем тайну компаса, его применения и истории.

Что мы знаем

По сей день никто точно не знает, когда компас был впервые использован или кто его изобрел; что мы знаем, так это то, что он восходит к 11 веку.Древние греки были первыми, кто открыл секреты магнетизма и наблюдал свойства естественно намагниченного магнита, которые, возможно, способствовали изобретению компаса несколько сотен лет спустя. Предполагается, что китайцы первыми использовали компас, а затем европейцы. Однако другие исследователи утверждают, что компас мог использоваться арабами, европейцами и китайцами примерно в одно и то же время и что изобретение было распространено среди них в результате торговли.

Типы компасов

Самый популярный компас — магнитный компас; типичный старомодный прототип будет состоять из намагниченной иглы и куска пробки или дерева. Иголку следует прикрепить к дереву и поместить в миску с водой. Сначала стрелка вращалась, а затем останавливалась в соответствии с магнитным полем Земли, при этом одна точка стрелки указывала на север, а другая — на юг. Несомненно, современные модели гораздо более совершенны и наворочены.

Другим менее распространенным типом является гирокомпас, который имеет быстро вращающееся колесо, вращение которого взаимодействует с вращением Земли и указывает на фактические полюса Земли. Есть также солнечный компас, который использует положение Солнца для определения пеленга и работает как солнечные часы.

Надежны ли компасы?

Компасы сначала использовались только тогда, когда традиционные методы указания направления, зависящие от Солнца или звезд, были невозможны.Однако по мере того, как путешественники начинали понимать компасы, а устройства становились все более надежными, их использование становилось все более модным. Чтобы понять, насколько надежен магнитный компас, мы должны пролить свет на разницу между магнитным и географическим севером.

Географический север — это точка пересечения линий долготы на Северном полюсе Земли; как таковой, Северный полюс является географическим севером. С другой стороны, магнитный север — это место, где встречаются линии притяжения, и он связан с магнитным полем Земли.Магнитный север относится к острову Элсмир в Северной Канаде; намагниченная стрелка компаса всегда указывает на магнитный север. Сегодня разница между магнитным севером и географическим севером составляет 500 километров; таким образом, при использовании компаса необходимо учитывать «склонение» между ними.

Теперь, прежде чем смотреть на компас и думать, насколько он прост по сравнению с GPS, подумайте о его важности для древних мореплавателей, авантюристов и великих исследователей.Благодаря компасу Магеллан и Христофор Колумб не стали бы плавать по бескрайним океанам в поисках новых земель.

Ссылки

nationalgeographic.org
theinstitute.ieee.org
tandfonline.com
gisgeography.com
prezi.com

История компаса

Источник: thumbs.dreamstime.com

Компас был изобретен почти 2000 лет назад.Первые компасы были сделаны из магнетита, естественно намагниченной руды железа, во времена династии Хань в Китае между 300 и 200 годами до нашей эры. Позже компас использовался для навигации династией Сун. Более поздние компасы были сделаны из железных игл, намагниченных ударами по ним магнитным камнем. Сухие компасы начали появляться около 1300 года в средневековой Европе и средневековом исламском мире. В начале 20 века его заменил магнитный компас, заполненный жидкостью.


Видео История компаса

Навигация до появления компаса

До появления компаса географическое положение и направление на море определялись в первую очередь наведением ориентиров, дополненным наблюдением за положением небесных тел .В пасмурные дни викинги могли использовать кордиерит или какой-либо другой двулучепреломляющий кристалл, чтобы определять направление и высоту солнца по поляризации дневного света; их астрономических знаний было достаточно, чтобы они могли использовать эту информацию для определения правильного курса. Изобретение компаса позволило определять курс, когда небо было затянуто тучами или туманом, а ориентиры отсутствовали в поле зрения. Это позволило мореплавателям безопасно перемещаться вдали от суши, расширив морскую торговлю и внося свой вклад в эпоху Великих географических открытий.


Карты История компаса

Геомантия и фэн-шуй

Компас был изобретен в Китае во времена династии Хань между 2 веком до н. нан ??). Магнитный компас сначала использовался китайцами не для навигации, а для геомантии и гадания. 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 магнетита, формы минерального магнетита, который является естественным магнитом и выравнивается с магнитным полем Земли. Люди в древнем Китае обнаружили, что если магнитный камень подвесить 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. Позже компасы были адаптированы для навигации во времена династии Сун в 11 веке.

Основываясь на открытии Кроцером и Коу артефакта ольмеков из гематита в Мезоамерике, датированного радиоуглеродом 1400–1000 гг. что, если окажется правдой, предшествует использованию китайцами магнетизма для фэн-шуй на тысячелетие. Карлсон предполагает, что ольмеки использовали подобные артефакты в качестве устройства направления для астрономических или геомантических целей, но не предполагает их использования в навигационных целях.Артефакт представляет собой часть полированного гематитового бруска с канавкой на одном конце, возможно, используемой для прицеливания. Утверждения 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 артефактов из гематита или магнетита были найдены на доколумбовых археологических раскопках в Мексике и Гватемале.


Источник: www.ohmygiddyaunt.com.au

Ранний навигационный компас

В ряде ранних культур в качестве магнитных компасов для навигации использовались магнитные камни, подвешенные таким образом, чтобы они могли поворачиваться.Ранние механические компасы упоминаются в письменных записях китайцев, которые начали использовать их для навигации где-то между 9 и 11 веками, «незадолго до 1050 года, возможно, уже в 850 году». В настоящее время, по словам Крейца, ученые согласны с тем, что китайское изобретение, использованное в навигации, предшествует первому европейскому упоминанию компаса на 150 лет. Первое зарегистрированное появление компаса в Европе (1190 г.) раньше, чем в мусульманском мире (1232 г.), поскольку описание намагниченной стрелки и ее использования среди моряков встречается в книге Александра Неккама De naturis rerum (О Природа вещей), написанная в 1190 году.

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

Китай

Существуют разногласия относительно того, когда именно был изобретен компас. Вот примечательные китайские литературные упоминания, свидетельствующие о его древности:

  • Магнитный компас был впервые изобретен как устройство для гадания еще во времена китайской династии Хань (примерно с 206 г. до н.э.).Компас использовался военными во времена династии Сун в Китае для навигационного ориентирования в 1040–1044 годах и использовался для морской навигации в период с 1111 по 1117 год. Сюй (???): «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 магнетитом, наблюдалось , указывающей в основном направлении , это китайский труд, составленный между 70 и 80 г. н.э. ( Лунхэн ), в котором говорится, что брошенный на землю, он останавливается, указывая на юг». В тексте автор Ван Чун описывает ложку как явление, которое он лично наблюдал. Хотя в отрывке прямо не упоминается магнетизм, по словам Чен-Чэн И, «устройство, описанное Ван Чуном, широко считается самой ранней формой магнитного компаса.
  • Первое четкое описание магнитного склонения встречается в Kuan Shih Ti Li Chih Meng («Учитель геомантики мистера Куана»), датируемом 880 годом. Другой текст, Chiu Thien Hsuan Nu Chhing Nang Hai Chio Ching («Руководство по изучению морского угла Blue Bag») примерно того же периода также содержит неявное описание магнитного склонения. Утверждалось, что это знание склонения требует использования компаса.
  • Отсылка к намагниченной стрелке как «таинственная игла » появляется в 923-926 в тексте Чунг Хуа Ку Чин Чу , написанном Ма Као.Тот же отрывок также приписывается писателю 4-го века нашей эры Цуй Пао, хотя предполагается, что первый текст более аутентичен. Форма иглы сравнивается с формой головастика и может указывать на переход между «ложками из магнитного камня» и «железными иглами».
  • Самое раннее упоминание о конкретном магнитном пеленгаторе устройстве для наземной навигации записано в книге династии Сун, датированной 1040-44 годами. Есть описание железной «рыбы, указывающей на юг», плавающей в чаше с водой и ориентирующейся на юг.Прибор рекомендуется как средство ориентирования «в ночной тьме». В Wujing Zongyao (????, «Собрание наиболее важных военных приемов») говорилось: «Когда войска сталкивались с пасмурной погодой или темными ночами и невозможно было различить направления в пространстве… они использовали [механическая] повозка, указывающая на юг, или рыба, указывающая на юг». Это было достигнуто путем нагревания металла (особенно стали), известного сегодня как термоостаточная намагниченность, и могло создать состояние слабой намагниченности.В то время как китайцы к этому времени достигли магнитной остаточной намагниченности и индукции, как в Европе, так и в Азии это явление приписывалось сверхъестественному и оккультному примерно до 1600 года, когда Уильям Гилберт опубликовал свой De Magnete .
  • Первое неопровержимое упоминание намагниченной иглы в китайской литературе появляется в 1088 году. Очерки Dream Pool Essays , написанные ученым-эрудитом династии Сун Шэнь Куо, содержали подробное описание того, как геоманты намагничивали иглу, потирая ее кончик. магнитным камнем и повесил магнитную стрелку на один кусок шелка с кусочком воска, прикрепленным к центру иглы.Шен Куо указал, что игла, приготовленная таким образом, иногда указывала на юг, иногда на север.
  • Самое раннее явное использование магнитного компаса для морской навигации найдено в книге Чжу Юя Застольные беседы Пинчжоу (????; Пинчжоу Кэтан) и датируется 1111-1117: Пилоты корабля знакомы с конфигурация берегов; ночью по звездам рулят, а днем ​​по солнцу. В темную погоду смотрят на южную стрелку .

Таким образом, использование магнитного компаса военными для наземной навигации имело место где-то до 1044 г., но неопровержимые доказательства использования компаса в качестве морского навигационного устройства не появлялись до 1117 г.

Типичный китайский навигационный компас был в виде магнитной стрелки, плавающей в чаше с водой. По словам Нидхэма, китайцы во времена династии Сун и продолжающейся династии Юань действительно использовали сухой компас, хотя этот тип никогда не получил такого широкого распространения в Китае, как мокрый компас.Доказательства этого можно найти в Shilin guangji («Путеводитель по лесу дел»), опубликованном в 1325 году Чэнь Юаньцзин, хотя его составление имело место между 1100 и 1250 годами. Сухой компас в Китае был сухим подвесным компасом. , деревянная рама в форме черепахи, подвешенная вверх ногами к доске, с магнитом, запечатанным воском, и при вращении игла на хвосте всегда указывала в северном направлении света. Хотя европейская карта-компас в коробчатой ​​рамке и игла с сухим шарниром была принята в Китае после того, как ее переняли японские пираты в 16 веке (которые, в свою очередь, узнали о ней от европейцев), китайский дизайн подвесного сухого компаса сохранился. использовались вплоть до 18 века.Однако, по словам Крейца, есть только одно китайское упоминание об игле, установленной всухую (встроенной в поворотную деревянную черепаху), которая датируется периодом между 1150 и 1250 годами, и утверждается, 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 морской навигации было отмечено в Таможня Камбоджи дипломатом династии Юань Чжоу Дагуанем, он подробно описал свое путешествие 1296 года из Вэньчжоу в Ангкор Том; когда его корабль отплыл из Вэньчжоу, моряк взял направление стрелки в положение «дин вэй», что эквивалентно 22.5 градусов ЮЗ. После того, как они прибыли в Барию, моряк взял «иглу Кун Шен», или 52,5 градуса юго-запада. Навигационная карта Чжэн Хэ, также известная как «Карта Мао Куня», содержит большое количество подробных «игольчатых записей» экспедиций Чжэн Хэ.

Средневековая Европа

Александр Неккам сообщил об использовании магнитного компаса для района 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 аббатство августинцев в Сайренчестере.В своем издании 1863 года книги Неккама « De naturis rerum » Томас Райт приводит перевод отрывка, в котором Неккам упоминает моряков, ведомых стрелкой компаса: в облачность ли они не могут больше пользоваться светом солнца, или когда мир окутан мраком теней ночи, и они не знают, в какую точку компаса направлен курс их корабля, они касаются магнит с иглой, которая (игла) вращается по кругу до тех пор, пока ее движение не прекратится, и ее острие не будет смотреть прямо на север.

Четкое понимание Неккамом морского компаса в конце двенадцатого века и его описание его использования в морской навигации заставляют усомниться в том, был ли компас, как утверждал профессор Дерк Бодде, одним из «подарков Китая Запад’. Судя по описанию Неккама, некоторые ученые предположили, что вполне вероятно, что компас также был «изобретен» в Европе, независимо от восточных технологий. Это также подтверждается упоминанием Жаком 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 магнит, всегда обращается к северной звезде, которая, как ось небосвода, остается неподвижной, в то время как другие следуют их курсу, так что это очень необходимо тем, кто плавает по морю.

Роберт Саути предположил, что Siete Partidas содержит ссылку 1250-х годов на иглу, использовавшуюся для навигации.

В 1269 году Петрус Перегрин из Марикура описал плавучий компас для астрономических целей, а также сухой компас для мореплавания в своем известном Epistola de magnete .

В Средиземноморье появление компаса, сначала известного только как намагниченный указатель, плавающий в чаше с водой, шло рука об руку с усовершенствованием методов точного счисления и разработкой карт-портоланов, что привело к большему количеству навигации во время зимние месяцы во второй половине 13 века.В то время как практика с древних времен заключалась в том, чтобы сокращать морские путешествия в период с октября по апрель, отчасти из-за отсутствия надежного ясного неба во время средиземноморской зимы, продление сезона плавания привело к постепенному, но устойчивому увеличению судоходства. примерно к 1290 году навигационный сезон может начаться в конце января или февраля и закончиться в декабре. Дополнительные несколько месяцев имели большое экономическое значение. Например, это позволило венецианским конвоям совершать два кругосветных рейса в год в Левант вместо одного.

В то же время увеличилось и движение между Средиземным морем и Северной Европой, причем первые свидетельства прямых коммерческих рейсов из Средиземного моря в Ла-Манш появились в последние десятилетия 13-го века, и одним из факторов может быть то, что компас сделал пересечение Бискайского залива безопаснее и проще. Однако критики, такие как Кройц, предположили, что только в 1410 году кто-то действительно начал управлять по компасу.

Мусульманский мир

Самое раннее упоминание о компасе в мусульманском мире встречается в персидской книге 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-Кибджака, написанной в 1282 году в Каире. Аль-Кибджук? описал игольчатый компас, использовавшийся для навигации во время путешествия, которое он предпринял из Сирии в Александрию в 1242 году. соответственно первое появление в арабском мире.Аль-Кибджук? также сообщает, что моряки в Индийском океане вместо иголок использовали железную рыбу.

В конце 13 века йеменский султан и астроном аль-Малик аль-Ашраф описал использование компаса как «указателя киблы» для определения направления на Мекку. В трактат об астролябиях и солнечных часах аль-Ашраф включает несколько абзацев о конструкции чаши компаса (??са). Затем он использует компас для определения северной точки, меридиана (ха?? ни?ф ан-нах?р) и киблы.Это первое упоминание компаса в средневековом исламском научном тексте и его самое раннее известное использование в качестве индикатора киблы, хотя аль-Ашраф не утверждал, что был первым, кто использовал его для этой цели.

В 1300 году арабский трактат, написанный египетским астрономом и муэдзином Ибн Симаном, описывает сухой компас, используемый для определения киблы. Однако, как и компас Перегрина, компас Ибн Симона не имел карты компаса. В 14 веке сирийский астроном и хронометрист Ибн аль-Шатир (1304-1375) изобрел устройство для измерения времени, включающее в себя как универсальные солнечные часы, так и магнитный компас.Он изобрел его с целью нахождения времени молитв. В это время арабские мореплаватели также представили компасную розу с 32 точками. В 1399 году один египтянин сообщает о двух разных видах магнитного компаса. Один инструмент представляет собой «рыбку», сделанную из древесины ивы или тыквы, в которую вставляется магнитная стрелка и запечатывается смолой или воском для предотвращения проникновения воды. Другой инструмент — сухой компас.

В 15 веке описание, данное Ибн Маджидом при наведении компаса на полярную звезду, указывает на то, что он знал о магнитном склонении.Явное значение для склонения дается? Изз ад-Дин аль-Ваф??? (эт. 1450-е гг. в Каире).

Досовременные арабские источники относятся к компасу, используя термин ??sa (букв. «Чаша») для плавающего компаса или ?lat al-qiblah («инструмент киблы») для устройства, используемого для ориентации в сторону Мекки.

Фридрих Хирт предположил, что арабские и персидские торговцы, узнавшие о полярности магнитной стрелки от китайцев, применяли компас для навигации раньше китайцев.Однако Нидхэм описал эту теорию как «ошибочную» и «она возникла из-за неправильного толкования» термина чиа-лин , найденного в книге Чжу Юя «Беседы за столом Пинчоу ».

Индия

Развитие магнитного компаса крайне неопределенно. Компас упоминается в тамильских морских книгах четвертого века нашей эры; более того, его раннее название macchayantra (рыбная машина) предполагает китайское происхождение. В своей индийской форме мокрый компас часто состоял из магнита в форме рыбы, поплавка в чаше, наполненной маслом.Эта форма рыбы обязана своему названию, которое состоит из слов maccha , означающих рыба , и yantra , означающих устройство .

Средневековая Африка

Имеются свидетельства того, что распространение компаса из Китая, вероятно, также достигло восточной Африки посредством торговли через конец Шелкового пути, который заканчивался центром торговли Восточной Африки в Сомали и королевствами городов-государств суахили. . Есть свидетельства того, что морские торговцы и моряки суахили в какой-то момент приобрели компас и использовали его для навигации.


Источник: c8.alamy.com

Сухой компас

Сухой морской компас состоит из трех элементов: Свободно вращающаяся стрелка на штифте, заключенная в маленькую коробочку со стеклянной крышкой и розой ветров, благодаря которой «ветер карточка с розами или компасом прикрепляется к намагниченной стрелке таким образом, что, будучи помещенной на ось в ящике, закрепленном на одной линии с килем корабля, карта поворачивалась, когда судно меняло направление, всегда указывая, каким курсом шло судно. «.Позже компасы часто устанавливали в карданное крепление, чтобы уменьшить заземление иглы или карты при использовании на килевой и катящейся палубе корабля.

В то время как поворот игл в стеклянных ящиках уже был описан французским ученым Петром Перегрином в 1269 году и египетским ученым Ибн Симоном в 1300 году, традиционно Флавио Джоха (эт. 1302), итальянский пилот из Амальфи, ему приписывают усовершенствование компаса моряка, подвешивая его стрелку над карточкой компаса, что придавало компасу знакомый вид.Такой компас со стрелкой, прикрепленной к вращающейся карте, также описан в комментарии к «Божественной комедии» Данте от 1380 года, в то время как в более раннем источнике упоминается портативный компас в коробке (1318), что подтверждает мнение о том, что сухой компас был к тому времени был известен в Европе.


Источник: upload.wikimedia.org

Пеленгационный компас

Пеленгационный компас представляет собой магнитный компас, установленный таким образом, что он позволяет определять пеленг объектов, совмещая их с выпуклой линией пеленгатора. .Геодезический компас — это специализированный компас, предназначенный для точного измерения направления ориентиров и измерения горизонтальных углов для облегчения составления карт. Они уже широко использовались к началу 18 века и описаны в Циклопедии 1728 года. Размер и вес азимутального компаса постоянно уменьшались, чтобы повысить портативность, в результате чего появилась модель, которую можно было носить и использовать в одной руке. В 1885 году был выдан патент на ручной компас, оснащенный смотровой призмой и линзой, которые позволяли пользователю точно определять направление географических ориентиров, в результате чего был создан призматический компас .Другой метод прицеливания заключался в использовании отражающего зеркала. Компас Безара , впервые запатентованный в 1902 году, состоял из полевого компаса с установленным над ним зеркалом. Такое расположение позволяло пользователю совмещать компас с объективом, одновременно наблюдая за его азимутом в зеркале.

В 1928 году Гуннар Тилландер, безработный шведский приборостроитель и заядлый участник спортивного ориентирования, изобрел новый способ пеленгования компаса. Недовольный существующими полевыми компасами, для которых требовался отдельный транспортир, чтобы определять пеленг по карте, Тилландер решил объединить оба инструмента в один инструмент.Он сочетал в себе компас с транспортиром, встроенным в основание. Его конструкция представляла собой металлическую капсулу компаса, содержащую магнитную стрелку с ориентирующими метками, установленную в прозрачную опорную пластину транспортира с lubber line (позже названный индикатором направления движения ). Поворачивая капсулу, чтобы совместить стрелку с ориентирующими метками, можно было определить пеленг курса на линии смазки. Более того, совместив опорную плиту с курсом, прочерченным на карте, игнорируя стрелку, компас также может работать как транспортир.Тилландер передал свой дизайн другим ориентировщикам Бьорну, Альвиду и Альвару Кьельстрёмам, которые продавали базовые компасы, и четверо мужчин изменили дизайн Тилландера. В декабре 1932 года вместе с Тилландером и тремя братьями Кьельстрем была создана компания Silva, которая начала производство и продажу своего компаса для ориентирования Silva шведским ориентировщикам, любителям активного отдыха и армейским офицерам.


Источник:hindi.fansshare.com

Жидкостный компас

Жидкостный компас представляет собой конструкцию, в которой намагниченная стрелка или карта амортизируется жидкостью для защиты от чрезмерного раскачивания или раскачивания, улучшения читаемости и снижения износа.Элементарная рабочая модель жидкостного компаса была представлена ​​сэром Эдмундом Галлеем на собрании Королевского общества в 1690 году. Однако, поскольку ранние жидкостные компасы были довольно громоздкими, тяжелыми и подверженными повреждениям, их главное преимущество было на борту корабля. Жидкость внутри корпуса компаса, защищенная нактоузом и обычно устанавливаемая на карданном подвесе, эффективно гасила удары и вибрации, устраняя при этом чрезмерное качание и заземление карты, вызванное тангажом и креном судна. Первый жидкостный морской компас, пригодный для ограниченного использования, был запатентован англичанином Фрэнсисом Кроу в 1813 году.Морские компасы с жидкостным демпфированием для кораблей и небольших лодок время от времени использовались Королевским флотом с 1830-х по 1860-е годы, но стандартный компас Адмиралтейства оставался сухого типа. В последнем году американский физик и изобретатель Эдвард Сэмюэл Ричи запатентовал значительно улучшенный жидкостный морской компас, который был принят в измененном виде для общего использования ВМС США, а позже также приобретен Королевским флотом.

Несмотря на эти достижения, жидкостной компас не применялся в Королевском флоте до 1908 года.Ранняя версия, разработанная RN Captain Creak, оказалась работоспособной под сильным артиллерийским огнем и на море, но чувствовалось, что ей не хватает навигационной точности по сравнению с конструкцией лорда Кельвина. Однако по мере того, как размеры кораблей и орудий постоянно увеличивались, преимущества жидкостного компаса перед компасом Кельвина стали неизбежно очевидными для Адмиралтейства, и после широкого распространения другими военно-морскими силами жидкостный компас в целом был принят на вооружение Королевским флотом.

Жидкостные компасы были затем адаптированы для самолетов.В 1909 году капитан Ф.О. Криг-Осборн, суперинтендант компасов в Адмиралтействе, представил свой авиационный компас Creagh-Osborne , в котором для увлажнения карты компаса использовалась смесь спирта и дистиллированной воды. После успеха этого изобретения капитан Криг-Осборн адаптировал свою конструкцию к карманной модели гораздо меньшего размера для индивидуального использования офицерами артиллерии или пехоты, получив патент в 1915 году. представила свою первую опорную плиту или пеленгационный компас, в котором использовалась заполненная жидкостью капсула для гашения колебаний намагниченной стрелки.Сильве с жидким демпфированием потребовалось всего четыре секунды, чтобы ее стрелка установилась, по сравнению с тридцатью секундами для исходной версии.

В 1933 году Туомас Вохлонен, геодезист по профессии, подал заявку на патент на уникальный метод заполнения и герметизации легкого целлулоидного корпуса или капсулы компаса нефтяным дистиллятом для увлажнения стрелки и защиты ее от ударов и износа, вызванных чрезмерным движением. . Представленная в 1936 году модель Suunto Oy Model M-311 для крепления на запястье, новая конструкция капсулы привела непосредственно к современным легким полевым компасам с жидкостным наполнением.


Источник: i.pinimg.com

Гирокомпас

Первый гироскоп для научных целей был изготовлен французским физиком Жаном Бернаром Леоном Фуко (1819-1868) в 1852 г. линия, которая привела его к использованию одноименного маятника, за что он был награжден медалью Копли Королевского общества. Гирокомпас был запатентован в 1885 году Маринусом Герардусом ван ден Босом в Нидерландах после того, как непрерывное вращение стало возможным благодаря небольшим электродвигателям, которые, в свою очередь, стали технологическим результатом открытия магнитной индукции.Однако только в 1906 году немецкий изобретатель Герман Аншютц-Кемпфе (1872-1931) смог построить первый практический гирокомпас. У него было два основных преимущества перед магнитными компасами: он указывал истинный север и на него не влияли ферромагнитные материалы, такие как стальной корпус кораблей. Таким образом, он широко использовался в боевых кораблях Первой мировой войны и современных самолетах.


Источник: upload.wikimedia.org

Использование в ненавигационных целях

Астрономия

Три компаса, предназначенные для определения меридиана, были описаны Петром Перегрином в 1269 г. (ссылаясь на эксперименты, проведенные до 1248 г.) -Малик аль-Ашраф из Йемена написал трактат об астролябиях, который включал инструкции и диаграммы по использованию компаса для определения меридиана (ха?? ни?ф ан-нах?р) и киблы.В 1300 году трактат, написанный египетским астрономом и муэдзином Ибн Симаном, описывает сухой компас для использования в качестве «указателя Киблы», чтобы найти направление на Мекку. Однако в компасе Ибн Симона не было ни карты компаса, ни знакомого стеклянного ящика. В 14 веке сирийский астроном и хронометрист Ибн аль-Шатир (1304-1375) изобрел устройство для измерения времени, включающее в себя как универсальные солнечные часы, так и магнитный компас. Он изобрел его с целью определения времени намазов.

Ориентация зданий

Доказательства ориентации зданий с помощью магнитного компаса можно найти в Дании XII века: одна четвертая из ее 570 романских церквей повернута на 5-15 градусов по часовой стрелке относительно истинного восток-запад, таким образом соответствующие преобладающему магнитному склонению времени их постройки. Большинство этих церквей были построены в 12 веке, что указывает на довольно широкое использование магнитных компасов в Европе к тому времени.

Горное дело

Использование компаса в качестве пеленгатора под землей было впервые применено в тосканском шахтерском городе Масса, где плавающие магнитные стрелки использовались для проходки туннелей и для определения требований различных горнодобывающих компаний еще в 13 веке.Во второй половине 15 века компас стал стандартным снаряжением тирольских горняков. Вскоре после этого немецкий горняк Рюляйн фон Кальв (1463–1525) опубликовал первый подробный трактат о подземном использовании компасов.

Солнечный компас

Солнечный компас использует положение Солнца на небе для определения направления сторон света с учетом местной широты и долготы, времени суток, уравнения времени и т. д. В довольно высоких широтах часы с аналоговым дисплеем можно использовать как очень приблизительный солнечный компас.Простые солнечные часы можно использовать гораздо лучше. Автоматический солнечный компас, разработанный подполковником Джеймсом Алласоном, офицером механизированной кавалерии, был принят на вооружение британской армией в Индии в 1938 году для использования в танках и другой бронетехнике, где магнитное поле подвергалось искажениям, влияющим на стандартную призматическую систему. компас. Облачное небо не позволяло использовать его в европейских театрах. Копия руководства хранится в Имперском военном музее в Лондоне.


источник: www.texastejano.com

Примечания


Источник: upload.wikimedia.org

Ссылки

  • Адмиралтейство, Великобритания (1915) коррекция отклонения», Лондон: HMSO, 525 с.
  • Аксель, Амир Д. (2001) Загадка компаса: изобретение, изменившее мир , 1-е изд., Нью-Йорк: Harcourt, ISBN 0-15-600753-3
  • Карлсон, Джон Б. ( 1975).«Междисциплинарный анализ артефакта ольмеков из гематита из Сан-Лоренцо, Веракрус, Мексика». Наука . 189 (4205): 753-760. Бибкод: 1975Sci…189..753C. doi:10.1126/наука.189.4205.753. PMID 17777565.  
  • Гис, Фрэнсис и Гис, Джозеф (1994) Собор, кузница и водяное колесо: технологии и изобретения в средние века , Нью-Йорк: HarperCollins, ISBN 0-06-016590-1
  • Габбинс, Дэвид, Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма , Springer Press (2007), ISBN 1-4020-3992-1, ISBN 978-1-4020-3992-8
  • Герни, Алан (2004) Компас: история исследований and Innovation , Лондон : Norton, ISBN 0-393-32713-2
  • Джонсон, Г.Марк, The Ultimate Desert Handbook , 1-е изд., Камден, Мэн: McGraw-Hill (2003), ISBN 0-07-139303-X
  • Кинг, Дэвид А. (1983). «Астрономия мамлюков». Исида . 74 (4): 531-555. дои: 10.1086/353360.  
  • Кройц, Барбара М. (1973) «Средиземноморский вклад в средневековый морской компас», Технология и культура , 14 (3: июль), с. 367-383 JSTOR 3102323
  • Лейн, Фредерик К. (1963) «Экономическое значение изобретения компаса», The American Historical Review , 68 (3: апрель), с.605-617 JSTOR 1847032
  • Ли Шу-хуа (1954) «Происхождение Буссоль 11. Айман и Буссоль», Исида , 45 (2: июль), с. 175-196
  • Людвиг, Карл-Хайнц и Шмидтхен, Фолькер (1997) Metalle und Macht: 1000 bis 1600 , Propyläen Technikgeschichte, Berlin: Propyläen Verlag, ISBN 3-549-05633-8
    • 29 Maan (7
        29 Maan (7
          29 Maan) ) Ying-yai sheng-lan [Общая съемка берегов океана (1433)], Feng, Ch’eng-chün (ред.) and Mills, J.В.Г. (перевод), Бангкок: White Lotus Press, ISBN 974-8496-78-3
        • Нидхэм, Джозеф (1986) Наука и цивилизация в Китае , Vol. 4: «Физика и физическая технология», Ч. 1: «Физика», Тайбэй: Caves Books, первоначально опубл. Издательство Кембриджского университета (1962 г.), ISBN 0-521-05802-3
        • Нидхэм, Джозеф и Ронан, Колин А. (1986) Более короткая «Наука и цивилизация в Китае»: сокращение исходного текста Джозефа Нидхэма , Vol. 3, глава 1: «Магнетизм и электричество», Cambridge University Press, ISBN 0-521-25272-5
        • Сейдман, Дэвид и Кливленд, Пол, The Essential Wilderness Navigator , Ragged Mountain Press (2001), ISBN 0 -07-136110-3
        • Тейлор, Э.Г.Р. (1951). «Игла, указывающая на юг». Имаго Мунди . 8 : 1-7. дои: 10.1080/03085695108591973.  
        • Уильямс, J.E.D. (1992) От парусов к спутникам: происхождение и развитие навигационной науки , Oxford University Press, ISBN 0-19-856387-6
        • Райт, Монте Дуэйн (1972) Наиболее вероятное положение: история воздушной навигации до 1941 , The University Press of Kansas, LCCN 72-79318
        • Zhou, Daguan (2007) The Customs of Cambodia , переведенный на английский язык с французской версии Полом Пеллиотом китайского оригинала Чжоу Дж.Гилман д’Арси Поль, Пномпень: Indochina Books, предыдущее издание. Бангкок : Siam Society (1993), ISBN 974-8298-25-6

        Источник статьи: Википедия

        КОМПАС – важное китайское изобретение.  Это устройство для определения направления.  Простейшая форма компаса представляет собой намагниченную стрелку.

        Презентация на тему: «КОМПАС важное китайское изобретение.  Это устройство для определения направления.  Простейшая форма компаса представляет собой намагниченную стрелку.» — Транскрипт:

        ins[data-ad-slot=»4502451947″]{display:none !важно;}} @media(max-width:800px){#place_14>ins:not([data-ad-slot=»4502451947″]){display:none !important;}} @media(max-width:800px){#place_14 {ширина: 250px;}} @media(max-width:500px) {#place_14 {ширина: 120px;}} ]]>

        1 КОМПАС – важное китайское изобретение

        2  Это устройство для определения направления. Простейшая форма компаса представляет собой намагниченную стрелку, закрепленную на оси так, что она может свободно вращаться.  Стрелка выравнивается с магнитным полем Земли.  Четыре стороны света — север, восток, юг и запад. На полпути между этими точками находятся северо-восток, юго-восток, юго-запад и северо-запад. Эти направления называются интеркардинальными точками. ВСЕ О КОМПАСЕ  Он был изобретен как портативное устройство для определения направления, обычно на кораблях, а также для выравнивания земных сил. Компасы были изобретены во времена династии Цинь (221-206 гг. до н.э.)  Они были изобретены в Китае.  Первые компасы были сделаны из магнетита, естественно намагниченной руды железа.

        3 КАК ЭТО РАБОТАЕТ  Магнитные стрелки совпадают с магнитным полем Земли.  Магнитное поле воздействует на стрелку, притягивая один конец стрелки к северному магнитному полюсу Земли, а другой — к южному магнитному полюсу Земли. Игла установлена ​​на шарнире с низким коэффициентом трения, поэтому она может легко вращаться.  Северный конец (или полюс) стрелки компаса определяется как конец, который притягивается к северному магнитному полюсу Земли. Южный конец (или полюс) стрелки компаса притягивается к южному магнитному полюсу Земли.  Сначала компасы изготавливались из магнетита или естественно намагниченного железа. (на фото ниже)

        4 КАК ЭТО БЫЛО, ИСПОЛЬЗУЕТСЯ И ПРОИЗВОДИТСЯ  Сначала компас использовался на кораблях для определения направления и выравнивания земных сил. Самые первые компасы были сделаны из простых кусков металла, прикрепленных к соломе или плавающих в чаше с водой.  Магнитные силы Земли позволяют использовать компасы практически везде для навигации.  Сегодня компасы используются в самолетах, кораблях и многом другом!  Современные компасы могут быть сделаны из металла, магнетита или даже на телефонах или других электронных устройствах.

        5 КТО ИЗОБРЕТАЛ КОМПАС?  Уильям Стерджен изобрел современный компас, который используется до сих пор. Цзэн Хэ впервые использовал его в своих путешествиях.  Книга Чжу Юя «Застольные беседы в Пинчжоу» была первой книгой, в которой компас упоминается как устройство, используемое для навигации, поскольку он впервые использовался для выравнивания сил земли.  Магнитный компас был изобретен в Китае для использования людьми, которые практиковали фэн-шуй, чтобы выровнять силы земли, чтобы помочь им сохранить баланс в своей жизни, позже он стал важным навигационным инструментом.

        6 СПАСИБО Надеюсь, вы много узнали о компасе.Автор: Мэдди Андерсон


        Компас — ГИС Вики | Энциклопедия ГИС

        Простой карманный сухой магнитный компас.

        Компас — навигационный прибор для определения направления относительно магнитных полюсов Земли. Он состоит из намагниченного указателя (обычно отмеченного на северном конце), который может свободно выравниваться с магнитным полем Земли. Компас значительно повысил безопасность и эффективность путешествий, особенно морских путешествий. Компас можно использовать для расчета курса, с секстантом для расчета широты и с морским хронометром для расчета долготы.Таким образом, он обеспечивает значительно улучшенные навигационные возможности, которые лишь недавно были вытеснены современными устройствами, такими как Глобальная система позиционирования (GPS).

        Компас — это любое магниточувствительное устройство, способное указывать направление магнитного севера магнитосферы планеты. Лицевая сторона компаса обычно указывает стороны света на север, юг, восток и запад. Часто компасы строятся как отдельный герметичный инструмент с намагниченным стержнем или стрелкой, свободно вращающейся на оси или движущейся в жидкости, что позволяет указывать в северном и южном направлениях.Компас был изобретен в древнем Китае незадолго до 2 века и использовался для навигации в 11 веке. Сухой компас был изобретен в средневековой Европе около 1300 года. [1] В начале 20 века его вытеснил магнитный компас, заполненный жидкостью. [2]

        Были изобретены другие, более точные устройства для определения севера, работа которых не зависит от магнитного поля Земли (известного в таких случаях как истинный север, в отличие от магнитного севера).Гирокомпас или астрокомпас можно использовать для определения истинного севера, при этом на них не влияют блуждающие магнитные поля, близлежащие электрические цепи или близлежащие массы черных металлов. Недавней разработкой является электронный компас или волоконно-оптический гирокомпас, который определяет магнитные направления без потенциально ошибочных движущихся частей. Это устройство часто появляется как дополнительная подсистема, встроенная в приемники GPS. Однако магнитные компасы остаются популярными, особенно в отдаленных районах, поскольку они дешевы, долговечны и не требуют электропитания. [3]

        История

        Навигация до компаса

        До введения компаса положение, пункт назначения и направление в море определялись прежде всего наведением ориентиров, дополненным наблюдением за положением небесных тел. Древние мореплаватели часто держались в пределах видимости суши. Изобретение компаса позволило определять курс, когда небо было пасмурным или туманным. И когда можно было наблюдать солнце или другие известные небесные тела, это позволяло вычислять широту.Это позволило мореплавателям безопасно перемещаться вдали от суши, расширив морскую торговлю и внося свой вклад в эпоху Великих географических открытий.

        Артефакт ольмеков

        Основываясь на своей находке артефакта ольмеков из гематита в Мезоамерике, датированного радиоуглеродом 1400–1000 гг. Если это правда, это «более чем на тысячелетие предшествует открытию китайцами геомагнитного магнитного компаса». [4] Карлсон предполагает, что ольмеки использовали подобные артефакты в качестве устройства направления в астрологических или геомантических целях. Артефакт представляет собой часть полированного бруска магнитного камня с канавкой на одном конце (возможно, для прицеливания). Артефакт теперь постоянно указывает на 35,5 градусов к западу от севера, но, возможно, был направлен с севера на юг, когда был целым. Другие исследователи предположили, что артефакт на самом деле является составной частью декоративного орнамента. [5] Других артефактов из гематита не обнаружено.

        Китай

        Модель ковша династии Хань (206 г. до н.э. – 220 г. н.э.), указывающая на юг, или sinan . (Историческое существование оспаривается.) [6]

        Самые ранние китайские компасы, вероятно, предназначались не для навигации, а скорее для упорядочивания и гармонизации окружающей среды и зданий в соответствии с геомантическими принципами фэн-шуй . Эти ранние компасы были сделаны с использованием магнетита, особой формы минерального магнетита, который выравнивается с магнитным полем Земли. [7]

        Существуют разногласия относительно того, когда именно был изобретен компас. Это примечательные китайские литературные упоминания, свидетельствующие о его древности:

        • Самое раннее упоминание в китайской литературе о магнетизме содержится в книге 4 века до н.э. Книги Мастера Долины Дьявола (鬼谷孝): «Магнит заставляет железо приходить или притягивает его». Его автор также отмечает, что, помимо своего основного геомантического назначения, компас, или «южный указатель», как его называли китайцы, можно было носить с собой охотников за нефритом, чтобы они не заблудились во время путешествий. [7] [8]
        • Первое упоминание о притяжении иглы магнитом относится к китайскому произведению, составленному между 70 и 80 г. н.э. ( Лунхэн гл. 47): «Магнит притягивает иглу». «Этот отрывок из Луэн-хэна — первый китайский текст о притяжении иглы магнитом ». [9] В 1948 году ученый Ван Чен-То сконструировал на основе этого текста «компас» в виде ложки, указывающей на юг. Однако «в Louen-heng нет явного упоминания о магните» и что «предварительно необходимо принять некоторые гипотезы, чтобы прийти к такому заключению.» [6]
        • Самое раннее упоминание о конкретном магнитном пеленгаторе записано в книге династии Сун, датированной 1040-44 годами. Есть описание железной «рыбы, указывающей на юг», плавающей в чаше с водой и ориентирующейся на юг. Прибор рекомендуется как средство ориентирования «в ночной тьме». В Wujing Zongyao (武绝总覝, «Сборник наиболее важных военных приемов») говорилось: «Когда войска сталкивались с мрачной погодой или темными ночами, и невозможно было различить направления в космосе…. они использовали [механическую] повозку, указывающую на юг, или указывающую на юг рыбу». [10] В то время как китайцы к этому времени достигли магнитной остаточной намагниченности и индукции, аналогичное открытие не было сделано в Европе примерно до 1600 г., когда Уильям Гилберт опубликовал свою работу De Magnete. . [11]
        • Первое неопровержимое упоминание намагниченной иглы в китайской литературе появляется в 1088 году. натерев ее кончик магнитным камнем, и повесил магнитную стрелку на один единственный отрезок шелка с кусочком воска, прикрепленным к центру иглы. Шен Куо указал, что игла, приготовленная таким образом, иногда указывала на юг, иногда на север.
        • Самое раннее зарегистрированное фактическое использование намагниченной стрелки для навигационных целей находится в книге Чжу Юя Застольные беседы в Пинчжоу (蝝洲坯談; Пинчжоу Кэтань) 1119 года (написано с 1111 по 1117 год): Навигатор знает география, он наблюдает за звездами ночью, наблюдает за солнцем днем; когда темно и облачно, он смотрит на компас.

        Таким образом, использование магнитного компаса в качестве пеленгатора произошло где-то до 1044 года, но неопровержимые доказательства использования компаса в качестве навигационного устройства не появлялись до 1119 года.

        Типичный китайский навигационный компас представлял собой магнитную стрелку, плавающую в чаше с водой. [13] Согласно Нидхэму, китайцы во времена династии Сун и продолжающейся династии Юань действительно использовали сухой компас, хотя этот тип никогда не получил такого широкого распространения в Китае, как мокрый компас. [14] Доказательства этого можно найти в Shilin guangji («Путеводитель по лесу дел»), опубликованном в 1325 году Чэнь Юаньцзин, хотя его составление имело место между 1100 и 1250 годами. [14] Сухой компас в Китае представлял собой сухой подвесной компас, деревянную раму в форме черепахи, подвешенную вверх ногами к доске, с магнитом, запечатанным воском, и при вращении иглой на хвосте. всегда будет указывать на северную сторону света. [14] Хотя европейский компас-карта в коробчатой ​​рамке и сухой поворотной стрелке был принят в Китае после того, как его использовали японские пираты в 16 веке (которые, в свою очередь, узнали о нем от европейцев), [15] Китайская конструкция подвесного сухого компаса использовалась вплоть до 18 века. [16]

        Однако, по словам Крейца, существует только одно китайское упоминание об игле, установленной всухую (встроенной в поворотную деревянную черепаху), которая датируется периодом между 1150 и 1250 годами, но нет никаких указаний на то, что китайские моряки когда-либо использовал что-либо, кроме плавающей иглы в миске, до европейских контактов 16-го века. [13] Кроме того, следует отметить, что, в отличие от Нидхэма, другие специалисты по истории компаса не упоминают местный сухой компас в Китае и резервируют термин для европейской формы, которая позже стала всемирным стандартом. [17] [18] [19]

        Схема компаса моряка династии Мин

        Первое зарегистрированное использование 48-позиционного морского компаса в морской навигации было отмечено в книге под названием «Обычаи Камбоджи» дипломата династии Юань Чжоу Дагуаня, он подробно описал свое путешествие 1296 года из Вэньчжоу в Ангкор Том; Когда его судно отплыло из Вэньчжоу, моряк взял направление стрелки «дин вэй», что эквивалентно 22,5 градусам юго-запада. После того, как они прибыли в Барию, моряк взял «иглу Кун Шен», или 52.5 градусов ЮЗ. [20] Навигационная карта Чжэн Хэ, также известная как «Карта Мао Куня», содержит большое количество подробных «игольчатых записей» путешествий Чжэн Хэ. [21]

        Вопрос распространения

        Идет спор о том, что случилось с компасом после его первого появления у китайцев. Теории включают:

        • Путешествие компаса из Китая на Ближний Восток через Шелковый путь, а затем в Европу.
        • Прямая передача компаса из Китая в Европу, а затем из Китая или Европы на Ближний Восток.
        • Самостоятельное создание компаса в Европе, а затем его перенос из Китая или Европы на Ближний Восток.

        Последние два подтверждаются свидетельством более раннего упоминания компаса в европейских трудах, а не в арабских. Первое европейское упоминание о намагниченной игле и ее использовании среди моряков встречается в книге Александра Неккама De naturis rerum («О природе вещей»), написанной, вероятно, в Париже в 1190 году. для «Компас» ( al-konbas ), возможно, производное от старого итальянского слова компас.

        В арабском мире самое раннее упоминание относится к «Книге сокровищ купцов» , написанной неким Байлаком аль-Кибджаки в Каире около 1282 года. в путешествии на корабле сорок лет назад некоторые ученые склонны соответственно датировать его первое появление раньше. Существует также несколько более раннее упоминание не средиземноморских мусульман о железном компасе, похожем на рыбу, в персидской книге сказок 1232 года. [24]

        Средневековая Европа

        Поворотная стрелка компаса в копии Epistola de magnete Петра Перегрина (1269 г.) -го 9010-го века.

        В 1187 году Александр Некам сообщил об использовании магнитного компаса в районе Ла-Манша. [25] В 1269 году Петрус Перегрин из Марикура описал плавучий компас для астрономических целей, а также сухой компас для мореплавания в своем известном «Epistola de magnete». [25] В Средиземноморье появление компаса, сначала известного только как намагниченный указатель, плавающий в чаше с водой, шло рука об руку с усовершенствованием методов точного счисления и развитием карт-портоланов, что привело к больше навигации в зимние месяцы во второй половине 13 -го -го века. [27] В то время как практика с древних времен заключалась в том, чтобы сокращать морские путешествия в период с октября по апрель, отчасти из-за отсутствия надежного ясного неба во время средиземноморской зимы, продление навигационного сезона привело к постепенному, но устойчивому увеличение судоходства: примерно к 1290 году навигационный сезон может начаться в конце января или феврале и закончиться в декабре. [28] Дополнительные несколько месяцев имели большое экономическое значение. Например, это позволило венецианским конвоям совершать два кругосветных рейса в год в Левант вместо одного. [29]

        В то же время увеличилось движение между Средиземным морем и Северной Европой, причем первые свидетельства прямых коммерческих рейсов из Средиземного моря в Ла-Манш появились в последние десятилетия 13-го века, и один фактор может быть, что компас сделал пересечение Бискайского залива более безопасным и легким. [30] Хотя такие критики, как Кройц, считают, что только в 1410 году кто-то действительно начал управлять по компасу. [31]

        Вопрос о независимом европейском изобретении
        Компас навигационного матроса поднялся.

        Были выдвинуты различные аргументы относительно того, был ли европейский компас независимым изобретением.

        Аргументы в пользу независимого изобретения: [32]

        • Очевидная неспособность арабов функционировать в качестве возможных посредников между Востоком и Западом из-за более раннего появления компаса в Европе (1190) [22] , чем в мусульманском мире (1232, 1242 и 1282). [23] [24]

        Аргументы против самостоятельного изобретения:

        • Временная близость китайского навигационного компаса (1117 г.) к его первому появлению в Европе (1190 г.).
        • Распространенная форма раннего компаса в виде намагниченной стрелки, плавающей в чаше с водой. [22]

        Исламский мир

        Самое раннее упоминание о компасе, похожем на железную рыбу, в исламском мире встречается в персидском сборнике сказок 1232 года. [24] йеменский султан и астроном Аль-Ашраф в 1282 году. [23] Он также, по-видимому, первым использовал компас в астрономических целях. [33] Поскольку автор описывает, что он был свидетелем использования компаса во время путешествия на корабле примерно сорок лет назад, некоторые ученые склонны соответственно датировать его первое появление в арабском мире раньше. [24]

        В 1300 году другой арабский трактат, написанный египетским астрономом и муэдзином Ибн Симуном, описывает сухой компас для использования в качестве «указателя Киблы», чтобы найти направление на Мекку. Однако, как и компас Перегрина, компас Ибн Симуна не имел карты компаса. [25] В 14 веке сирийский астроном и хронометрист Ибн аль-Шатир (1304-1375) изобрел циферблат компаса, устройство для измерения времени, включающее в себя как универсальные солнечные часы, так и магнитный компас. Он изобрел его с целью определения направления на Мекку и времени намазов в мечети Омейядов. [34] В это время арабские мореплаватели также представили компасную розу с 32 точками. [35]

        Индия

        Компас использовался в Индии в навигационных целях и был известен как янтра матсья из-за помещения металлической рыбы в чашку с маслом. [36] Возможно, он был завезен с Ближнего Востока или вдоль морских торговых путей между Индией и Китаем. Это имело большое значение для установления морских, торговых, культурных и, в конечном итоге, политических связей между Индией и Юго-Восточной Азией.

        Более поздние разработки

        Сухой компас

        Ранний современный сухой компас, подвешенный на карданном подвесе (1570 г.)

        Сухой морской компас был изобретен в Европе около 1300 года. Сухой морской компас состоит из трех элементов: Свободно вращающаяся игла на штифте, заключенная в маленькую коробочку со стеклянной крышкой, и роза ветров, при этом «роза ветров или карта компаса прикреплена к намагниченной стрелке таким образом, что, будучи помещенной на ось в ящике, закрепленном на одной линии с килем корабля, карта поворачивалась, когда корабль менял направление, всегда указывая, каким курсом шел корабль». [1] Позже компасы часто устанавливали на карданное крепление, чтобы уменьшить заземление иглы или карты при использовании на килевой и бортовой палубе корабля.

        В то время как вращение игл в стеклянных ящиках уже было описано французским ученым Петром Перегрином в 1269 г., [37] и египетским ученым Ибн Симоном в 1300 г., [25] существует склонность чтить традиции и доверие Флавио Джоха (эт. 1302 г.), итальянский морской лоцман из Амальфи, усовершенствовал компас моряка, подвешивая его стрелку над карточкой компаса, что придавало компасу знакомый вид. [38] Такой компас со стрелкой, прикрепленной к вращающейся карточке, также описан в комментарии к Данте «Божественная комедия» от 1380 года, тогда как в более раннем источнике упоминается переносной компас в ящике (1318), [39 ] , что подтверждает мнение о том, что к тому времени в Европе уже был известен сухой компас. [13]

        Азимутальный пеленг

        Азимутальный компас (18 век).

        Пеленгационный компас представляет собой магнитный компас, установленный таким образом, что он позволяет определять пеленг объектов, совмещая их с выпуклой линией компаса пеленга. [40] Геодезический компас — это специализированный компас, предназначенный для точного определения направления ориентиров и измерения горизонтальных углов для облегчения составления карт. Они уже широко использовались к началу 18 века и описаны в Циклопедии 1728 года. Размер и вес азимутального компаса постоянно уменьшались, чтобы повысить портативность, в результате чего появилась модель, которую можно было носить и использовать в одной руке. В 1885 году был выдан патент на ручной компас, оснащенный смотровой призмой и линзой, которые позволяли пользователю точно определять направление географических ориентиров, в результате чего был создан призматический компас . [41] Другим методом наблюдения было использование отражающего зеркала. Компас Безара , впервые запатентованный в 1902 году, состоял из полевого компаса с установленным над ним зеркалом. [42] [43] Такое расположение позволяло пользователю совмещать компас с объективом, одновременно наблюдая его азимут в зеркале. [42] [44]

        В 1928 году Гуннар Тилландер, шведский безработный приборостроитель и заядлый участник спортивного ориентирования, изобрел новый способ пеленгования компаса.Недовольный существующими полевыми компасами, для которых требовался отдельный транспортир, чтобы определять пеленг по карте, Тилландер решил объединить оба инструмента в один инструмент. Его конструкция представляла собой металлическую капсулу компаса, содержащую магнитную стрелку с ориентирующими метками в основании, встроенную в опорную плиту, отмеченную выпуклой линией (позже названную индикатором направления движения ). Поворачивая капсулу, чтобы совместить стрелку с ориентирующими метками, можно было определить пеленг курса на линии смазки.Более того, совместив опорную плиту с курсом, прочерченным на карте, игнорируя стрелку, компас также может работать как транспортир. Тилландер передал свой дизайн другим ориентировщикам Бьорну и Альвару Кьельстрёмам, которые продавали базовые компасы, и трое модифицировали дизайн Тилландера. В декабре 1932 года была создана компания «Сильва», и трое мужчин начали производство и продажу своего компаса «Сильва» шведским ориентировщикам, любителям активного отдыха и армейским офицерам. [45] [46] [47]

        Жидкостный компас

        Жидкостный компас представляет собой конструкцию, в которой намагниченная стрелка или карта амортизируется жидкостью для защиты от чрезмерного раскачивания или раскачивания, улучшения читаемости и уменьшения износа.Элементарная рабочая модель жидкостного компаса была представлена ​​сэром Эдмундом Галлеем на заседании Королевского общества в 1690 году. на борту корабля. Жидкость внутри корпуса компаса, защищенная нактоузом и обычно устанавливаемая на карданном подвесе, эффективно гасила удары и вибрации, устраняя при этом чрезмерное качание и заземление карты, вызванное тангажом и креном судна.Первый жидкостный морской компас, пригодный для ограниченного использования, был запатентован англичанином Фрэнсисом Кроу в 1813 году. с 1830-х по 1860 год, но стандартный компас Адмиралтейства оставался сухого типа. [51] В прошлом году американский физик и изобретатель Эдвард Сэмюэл Ричи запатентовал значительно улучшенный жидкостный морской компас, который был принят в переработанном виде для общего пользования в США.S. Navy, а позже и Королевским флотом. [52]

        Несмотря на эти достижения, жидкий компас не использовался в Королевском флоте до 1908 года. Ранняя версия, разработанная RN Captain Creak, доказала свою работоспособность в условиях сильного артиллерийского огня и волнения, но чувствовалось, что ему не хватает навигационной точности. по сравнению с дизайном лорда Кельвина:

        Первым шагом капитана Крика в разработке жидкостного компаса было введение «карты, установленной на поплавке, с двумя тонкими и относительно короткими иглами, полюсами которых установлены на научно правильном угловом расстоянии, и с центром тяжести, центром плавучести и точки подвеса в правильном отношении друг к другу…. Разработанный таким образом компас устранял недостатки стандартного компаса Адмиралтейства … с дополнительным преимуществом значительной устойчивости под сильным артиллерийским огнем и на море … Единственный недостаток компаса, разработанный Криком до 1892 года, заключался в том, что « в целях маневрирования он уступал компасу лорда Кельвина из-за сравнительной медлительности при большом изменении курса из-за сопротивления карты жидкостью, в которой он плавал… [2] [53]

        Однако по мере того, как размеры кораблей и орудий постоянно увеличивались, преимущества жидкостного компаса перед компасом Кельвина стали неизбежно очевидными для Адмиралтейства, и после широкого распространения другими военно-морскими силами жидкостный компас был принят на вооружение и Королевским флотом. [2]

        Типичный авиационный магнитный компас

        Жидкостные компасы были затем адаптированы для самолетов. В 1909 году капитан Ф.О. Криг-Осборн, суперинтендант компасов Британского адмиралтейства, представил свой авиационный компас Creagh-Osborne , в котором для увлажнения карты компаса использовалась смесь спирта и дистиллированной воды. [54] [55] После успеха этого изобретения капитан Криг-Осборн адаптировал свою конструкцию к гораздо меньшей карманной модели [56] для индивидуального использования [57] офицерами артиллерии или пехоты , получив патент в 1915 году. [58]

        В 1933 году Туомас Вохлонен, геодезист по профессии, подал заявку на патент на уникальный метод заполнения и герметизации легкого целлулоидного корпуса или капсулы компаса нефтяным дистиллятом для увлажнения стрелки и защиты ее от ударов и ударов. износ из-за чрезмерного движения. [59] Представленная в 1936 году модель Suunto Oy Model M-311 для крепления на запястье, новая конструкция капсулы привела непосредственно к созданию современных легких компасов с жидкостным полем. [59]

        История ненавигационного использования

        Ориентация здания

        Доказательства ориентации зданий с помощью магнитного компаса можно найти в Дании XII века: одна четвертая из ее 570 романских церквей повернута на 5-15 градусов по часовой стрелке от истинного восток-запад, что соответствует преобладающему магнитному склонению времени их строительства. [60] Большинство этих церквей были построены в 12 веке, что свидетельствует о довольно распространенном использовании магнитных компасов в Европе к тому времени. [61]

        Горнодобывающая промышленность

        Использование компаса в качестве пеленгатора под землей было впервые применено в тосканском шахтерском городке Масса, где плавающие магнитные стрелки использовались для определения туннелей и определения требований различных горнодобывающих компаний еще в 13 веке. [62] Во второй половине 15 века компас стал стандартным снаряжением тирольских горняков.Вскоре после этого немецкий горняк Рюляйн фон Кальв (1463–1525) опубликовал первый подробный трактат о подземном использовании компасов. [63]

        Астрономия

        Три астрономических компаса, предназначенных для определения меридиана, были описаны Петром Перегрином в 1269 году (имеется в виду эксперименты, проведенные до 1248 года). как «индикатор киблы», чтобы найти направление на Мекку.Однако в компасе Ибн Симуна не было ни карты компаса, ни знакомого стеклянного ящика. [25] В 14 веке сирийский астроном и хронометрист Ибн аль-Шатир (1304-1375) изобрел циферблат компаса, устройство для измерения времени, включающее в себя как универсальные солнечные часы, так и магнитный компас. Он изобрел его с целью определения направления на Мекку и времени намазов в мечети Омейядов. [34] В это время арабские мореплаватели также представили компасную розу с 32 точками. [35]

        Современные компасы

        Наполненный жидкостью компас ходока с ремешком на шее.

        Современные компасы обычно используют намагниченную стрелку или циферблат внутри капсулы, полностью заполненной жидкостью (обычно масло, керосин или спирт). В то время как более старые конструкции обычно включали гибкую диафрагму или воздушное пространство внутри капсулы, чтобы обеспечить изменение объема, вызванное температурой или высотой, современные жидкостные компасы используют меньшие корпуса и / или гибкие материалы для самой капсулы для достижения того же результата.Жидкость гасит движение стрелки и заставляет ее быстро стабилизироваться, а не колебаться туда-сюда вокруг магнитного севера. Север на стрелке или циферблате, а также другие ключевые точки часто отмечают фосфоресцирующими, фотолюминесцентными или самосветящимися материалами [65] , чтобы компас можно было читать ночью или при плохом освещении.

        Многие современные развлекательные и военные компасы объединяют транспортир с компасом, используя отдельную намагниченную стрелку.В этой конструкции вращающаяся капсула, содержащая иглу, имеет прозрачное основание, содержащее ориентирующие линии карты, а также ориентировочную «рамку» или контур иглы. [66] Затем капсула устанавливается в прозрачную опорную плиту, содержащую индикатор направления движения (DOT) для использования при определении пеленга непосредственно по карте. [66]

        Заполненный жидкостью линзовый компас

        Другими особенностями некоторых современных компасов являются картографическая и римская шкалы для измерения расстояний и нанесения положений на карты, светящиеся метки на лицевой стороне или безеле, различные механизмы прицеливания (зеркало, призма и т.) для более точного пеленгования удаленных объектов, «глобальные» стрелки для использования в разных полушариях, регулируемое склонение для получения мгновенного точного пеленга без обращения к арифметике и такие устройства, как инклинометры для измерения уклонов. [66]

        Вооруженные силы некоторых стран, особенно армия Соединенных Штатов, продолжают использовать полевые компасы с линзами с намагниченными шкалами компаса или карточками вместо игл. Компас с линзовой картой позволяет считывать азимут с карты компаса, лишь слегка взглянув вниз с прицела (см. Фото), но для использования с картой может потребоваться отдельный транспортир. [66] [67] Официальный военный линзатический компас США использует не жидкость для демпфирования колебаний стрелки, а электромагнитную индукцию для демпфирования стрелки. Конструкция с «глубоким колодцем» используется для того, чтобы компас можно было использовать во всем мире практически без влияния на точность, вызванного наклоном циферблата компаса. Поскольку силы индукции обеспечивают меньшее демпфирование, чем конструкции, заполненные жидкостью, для уменьшения износа на компасе установлен игольчатый фиксатор, приводимый в действие складыванием целика / держателя линзы.Использование заполненных воздухом индукционных компасов с годами сократилось, поскольку они могут выйти из строя или быть неточными при отрицательных температурах или во влажной среде. [68]

        Некоторые военные компасы, такие как военный линзовый компас US SY-183 («SandY-183»), Silva 4b Militaire и Suunto M-5N(T), содержат радиоактивный материал тритий ( 3 H) и комбинация люминофоров. [69] Американский военный компас, изготовленный Stocker & Yale (позже Cammenga), содержал 120 мКи (милликюри) трития.Тритий и люминофоры предназначены для освещения компаса. Это освещение представляет собой форму флуоресценции, не требующую «зарядки» компаса солнечным или искусственным светом. [70]

        Морские компасы могут иметь две или более магнитных стрелок, постоянно прикрепленных к карточке компаса. Они свободно перемещаются на оси. Линия lubber , которая может быть отметкой на чаше компаса или небольшой фиксированной стрелкой, указывает курс корабля на карточке компаса.Традиционно карта делится на тридцать две точки (известные как румбов с), хотя современные компасы отмечаются в градусах, а не в сторонах света. Застекленный ящик (или чаша) содержит подвесной шарнир внутри нактоуза. Это сохраняет горизонтальное положение.

        Большой компас

        Основная статья: Компас для большого пальца

        A Компас для большого пальца — тип компаса, обычно используемый в спортивном ориентировании, в котором первостепенное значение имеют чтение карты и ориентация на местности.Следовательно, большинство компасов для большого пальца имеют минимальные отметки градусов или вообще не имеют их и обычно используются только для ориентации карты по магнитному северу. Компасы для большого пальца также часто бывают прозрачными, так что ориентировщик может держать карту в руке с компасом и видеть карту через компас.

        Гирокомпас

        Основная статья: Гирокомпас

        Гирокомпас аналогичен гироскопу. Это немагнитный компас, который находит истинный север с помощью быстро вращающегося колеса (с электроприводом) и сил трения, чтобы использовать вращение Земли.Гирокомпасы широко используются на кораблях. У них есть два основных преимущества перед магнитными компасами:

        • они находят истинный север , то есть направление оси вращения Земли в отличие от магнитного севера,
        • на них не влияет черный металл в корпусе корабля. (Цветной металл не влияет на компас, хотя на магнитный компас будут влиять цветные провода с током через них.)

        Большие корабли обычно полагаются на гирокомпас, используя магнитный компас только в качестве резервного.Электронные феррозондовые компасы все чаще используются на небольших судах. Однако компасы по-прежнему широко используются, поскольку они могут быть небольшими, использовать простые надежные технологии, сравнительно дешевы, часто проще в использовании, чем GPS, не требуют источника питания и, в отличие от GPS, не зависят от объектов, например. деревья, которые могут блокировать прием электронных сигналов.

        Твердотельные компасы

        Небольшие компасы, используемые в часах, мобильных телефонах и других электронных устройствах, представляют собой полупроводниковые компасы, обычно состоящие из двух или трех датчиков магнитного поля, которые предоставляют данные для микропроцессора.Правильный курс относительно компаса рассчитывается с помощью тригонометрии.

        Часто устройство представляет собой дискретный компонент, который выдает либо цифровой, либо аналоговый сигнал, пропорциональный его ориентации. Этот сигнал интерпретируется контроллером или микропроцессором и используется либо внутри, либо отправляется на дисплей. Пример реализации, включая список деталей и схемы, показывает одну конструкцию такой электроники. Датчик использует тщательно откалиброванную внутреннюю электронику для измерения отклика устройства на магнитное поле Земли.

        Приемники GPS с двумя или более антеннами теперь могут достигать точности направления 0,5° (например, [71] ) и имеют время запуска в секундах, а не в часах для систем гирокомпаса. Созданные в первую очередь для морского применения, они также могут определять тангаж и качку судов.

        Специальные компасы

        Помимо навигационных компасов, другие специальные компасы также были разработаны для специальных целей. Это включает:

        • Компас Кибла, который используется мусульманами, чтобы указать направление на Мекку для молитв.
        • Оптический или призматический компас с ручным управлением, чаще всего используемый геодезистами, а также спелеологами, лесниками и геологами. В этом компасе обычно используется капсюль с жидкостным демпфированием [72] и намагниченный плавающий циферблат компаса со встроенным оптическим (прямым или линзовым) или призматическим прицелом, часто снабженным встроенным фотолюминесцентным освещением или подсветкой с питанием от батареи. [66] С помощью оптического или призменного прицела такие компасы можно считывать с исключительной точностью при определении пеленга на объект, часто с точностью до долей градуса.Большинство этих компасов предназначены для тяжелых условий эксплуатации, оснащены высококачественными иглами и подшипниками, украшенными драгоценными камнями, а многие приспособлены для установки на штатив для большей точности. [66]
        • Циркули желоба, вмонтированные в прямоугольную коробку, длина которой часто превышала ширину в несколько раз, датируются несколькими столетиями. Их использовали для топографической съемки, особенно с планшетами.

        Конструкция компаса

        Магнитная игла

        При изготовлении компаса требуется магнитный стержень.Это может быть создано путем выравнивания железного или стального стержня с магнитным полем Земли, а затем закалки или удара по нему. Однако этот метод создает только слабый магнит, поэтому предпочтительны другие методы. Например, намагниченный стержень можно создать, многократно натирая железный стержень магнитным магнитом. Этот намагниченный стержень (или магнитная стрелка) затем помещается на поверхность с низким коэффициентом трения, чтобы он мог свободно поворачиваться, чтобы выровняться с магнитным полем. Затем он помечается, чтобы пользователь мог отличить конец, указывающий на север, от конца, указывающего на юг; в современных традициях северный конец обычно каким-то образом отмечен, часто окрашен в красный цвет.

        Устройство с иглой и чашей

        Если иглу потереть о магнит или другой магнит, игла намагничивается. Когда его вставляют в пробку или кусок дерева и помещают в миску с водой, он становится компасом. Такие устройства повсеместно использовались в качестве компаса до изобретения коробчатого компаса с «сухой» вращающейся стрелкой где-то около 1300 года.

        Стрелки компаса

        Основная статья: Бокс с компасом

        Первоначально многие компасы были отмечены только направлением магнитного севера или четырьмя сторонами света (север, юг, восток, запад).Позже они были разделены в Китае на 24, а в Европе на 32 равноотстоящих друг от друга румба по компасу. Таблицу из тридцати двух точек см. В рубриках компаса .

        В современную эпоху утвердилась система 360 градусов. Эта система до сих пор используется гражданскими штурманами. Система градусов размещает 360 равноудаленных точек, расположенных по часовой стрелке вокруг циферблата компаса. В 19 веке некоторые европейские страны вместо этого приняли систему «град» (также называемую градусом или гоном), где прямой угол равен 100 градам, чтобы получить окружность в 400 град.Деление градусов на десятые для получения круга в 4000 дециград также использовалось в армиях.

        Большинство вооруженных сил переняли французскую систему «millieme». Это приблизительно миллирадиан (6283 на круг), в котором шкала компаса разнесена на 6400 единиц (Швеция использует 6300) или «милов» для дополнительной точности при измерении углов, наведении артиллерии и т. д. Значение для военного заключается в том, что один мил растягивается примерно на один метр на расстоянии одного километра. Императорская Россия использовала систему, полученную путем деления длины окружности на хорды той же длины, что и радиус.Каждое из них было разделено на 100 ячеек, что дало круг из 600. Советский Союз разделил их на десятые, чтобы получить круг из 6000 единиц, обычно переводимых как «милы». Эта система была принята странами бывшего Варшавского договора (Советский Союз, ГДР и т. д.), часто против часовой стрелки (см. изображение наручного компаса). Это до сих пор используется в России.

        Балансировка компаса

        Поскольку наклон и интенсивность магнитного поля Земли различаются на разных широтах, компасы часто балансируют при производстве.Большинство производителей балансируют стрелки компаса для одной из пяти зон: от зоны 1, охватывающей большую часть Северного полушария, до зоны 5, охватывающей Австралию и южные океаны. Эта балансировка предотвращает чрезмерное погружение одного конца стрелки, что может привести к залипанию карты компаса и ложным показаниям.

        Коррекция компаса

        Основная статья: Магнитное отклонение Нактоуз с корабельным компасом и двумя железными шарами, корректирующими воздействие ферромагнитных материалов.

        Как и любое магнитное устройство, компасы подвержены влиянию близлежащих железных материалов, а также сильных местных электромагнитных сил.Компасы, используемые для навигации по дикой местности, не должны использоваться в непосредственной близости от объектов из черных металлов или электромагнитных полей (автомобильные электрические системы, автомобильные двигатели, стальные крюки и т. д.), поскольку это может повлиять на их точность. [66] Компасы особенно трудно точно использовать в грузовиках, автомобилях или других механизированных транспортных средствах или рядом с ними, даже если отклонение скорректировано с помощью встроенных магнитов или других устройств. Большое количество черного металла в сочетании с периодическими электрическими полями, вызванными системами зажигания и зарядки автомобиля, обычно приводят к значительным ошибкам компаса.

        В море в судовом компасе также должны быть исправлены ошибки, называемые девиацией, вызванные железом и сталью в его конструкции и оборудовании. Корабль качается , то есть вращается вокруг фиксированной точки, в то время как его курс отмечается путем совмещения с фиксированными точками на берегу. Карта девиации компаса подготовлена ​​так, чтобы штурман мог конвертировать компас и магнитный курс. Компас можно поправить тремя способами. Во-первых, lubber line можно отрегулировать так, чтобы он совпадал с направлением движения корабля, затем влияние постоянных магнитов можно скорректировать с помощью небольших магнитов, встроенных в корпус компаса.Влияние ферромагнитных материалов в окружении компаса можно скорректировать двумя железными шариками, установленными по обе стороны от нактоуза компаса. Коэффициент, представляющий погрешность в lubber-линии, при одновременном ферромагнитном влиянии и неферромагнитной составляющей.

        Аналогичный процесс используется для калибровки компаса в легких самолетах авиации общего назначения, при этом карточка отклонения компаса часто устанавливается постоянно над или под магнитным компасом на приборной панели.Компасы Fluxgate могут быть откалиброваны автоматически, а также могут быть запрограммированы с правильным местным изменением компаса, чтобы указать истинное направление.

        Использование компаса

        Поворот шкалы компаса на карте (D — местное магнитное склонение) Когда стрелка совмещена с контурной ориентирующей стрелкой на дне капсулы и наложена на нее, цифра градусов на кольце компаса у указателя направления движения (DOT) указывает магнитный пеленг на цель (гору).

        Магнитный компас указывает на северный магнитный полюс, который находится примерно в 1000 милях от истинного географического Северного полюса. Пользователь магнитного компаса может определить истинный север, найдя магнитный север и затем скорректировав отклонение и отклонение. Изменение определяется как угол между направлением истинного (географического) севера и направлением меридиана между магнитными полюсами. Значения вариации для большинства океанов были рассчитаны и опубликованы к 1914 году. [73] Девиация относится к реакции компаса на местные магнитные поля, вызванные присутствием железа и электрических токов; это можно частично компенсировать тщательным расположением компаса и размещением компенсирующих магнитов под самим компасом.Морякам давно известно, что эти меры не отменяют девиации полностью; следовательно, они выполнили дополнительный шаг, измерив компасный пеленг ориентира с известным магнитным пеленгом. Затем они направили свой корабль на следующую точку компаса и снова измерили, отобразив результаты. Таким образом, можно было бы создать таблицы поправок, к которым можно было бы обращаться при использовании компасов во время путешествий в этих местах.

        Моряки озабочены очень точными измерениями; однако случайным пользователям не нужно беспокоиться о различиях между магнитным и истинным севером.За исключением областей с экстремальным отклонением магнитного склонения (20 градусов и более), этого достаточно, чтобы защититься от ходьбы в направлении, существенно отличающемся от ожидаемого, на короткие расстояния, при условии, что местность достаточно плоская и видимость не ухудшается. Тщательно записывая расстояния (время или шаги) и пройденные магнитные азимуты, можно проложить курс и вернуться к исходной точке, используя только компас. [66]

        Навигация по компасу в сочетании с картой ( ассоциация местности ) требует другого метода.Чтобы взять пеленг по карте или истинный пеленг (азимут, взятый относительно истинного, а не магнитного севера) к пункту назначения с помощью транспортира, край компаса помещается на карту так, чтобы он соединял текущее местоположение с желаемый пункт назначения (некоторые источники рекомендуют физически провести линию). Затем ориентирующие линии в основании циферблата компаса поворачиваются, чтобы выровняться с фактическим или истинным севером, выравнивая их с отмеченной линией долготы (или вертикальным полем карты), полностью игнорируя стрелку компаса. [66] Полученный в результате истинный пеленг или пеленг по карте можно затем прочитать на указателе градусов или линии направления движения (DOT), по которой можно следовать как азимут (курс) к месту назначения. Если требуется северный азимут или азимут по компасу , компас необходимо отрегулировать на величину магнитного склонения перед использованием азимута, чтобы и карта, и компас совпадали. [66] В данном примере в качестве цели на карте была выбрана большая гора на втором фото.

        Современный портативный компас-транспортир всегда имеет дополнительную стрелку или указатель направления движения (DOT) на основании. Чтобы проверить свое продвижение по курсу или азимуту или убедиться, что объект в поле зрения действительно является пунктом назначения, новое показание компаса может быть взято до цели, если она видна (здесь — большая гора). После наведения стрелки DOT на опорной плите на цель компас ориентируют так, чтобы стрелка совпадала с ориентирующей стрелкой в ​​капсуле.Указанный в результате пеленг является магнитным пеленгом на цель. Опять же, если кто-то использует «истинные» или картографические азимуты, а компас не имеет предустановленного, предварительно настроенного склонения, необходимо дополнительно добавить или вычесть магнитное склонение, чтобы преобразовать магнитный пеленг в истинный пеленг . Точное значение магнитного склонения зависит от места и меняется со временем, хотя склонение часто указывается на самой карте или может быть получено в Интернете на различных сайтах.Если турист шел по правильному пути, исправленный (истинный) пеленг, указанный компасом, должен точно соответствовать истинному пеленгу, полученному ранее по карте. [66]

        См. также

        Галерея

        • Компас с делением на 400 градусов и таблицей преобразования

        • Швейцарский армейский компас с 64 (т.е. 6400) угловыми делениями мил

        • Компас с призмой (перевернутая шкала)

        • Компас с призмой (направление 220° через окуляр)

        • Геодезический компас с клинометром

        • Наручный компас Советской Армии с двойной шкалой — 60° (фактически 6000 угловых мил) и 360° (под цифрами 15°, 30° и 45° внешней шкалы — кириллические буквы «З» (запад = запад), «Ю» (юг = юг) и «В» (восток = восток)

        • Stratum компас после Prof.Клар

        • Немецкий компас Bézard (компания Lufft ), ранее использовавшийся во многих европейских армиях (подшипник проходит через прорези в крышке)

        Примечания

        1. 1,0 1,1 Пер., с. 615
        2. 2.0 2.1 2.2 WH Creak: «История жидкого компаса», The Geographical Journal , Vol. 56, нет.3 (1920), стр. 238-239.
        3. ↑ Сейдман, Дэвид и Кливленд, Пол, The Essential Wilderness Navigator , Ragged Mountain Press (2001), ISBN 0071361103, с. 147: Поскольку магнитный компас прост, надежен и не требует отдельного источника питания, он остается популярным в качестве основного или дополнительного навигационного средства, особенно в отдаленных районах или там, где электричество недоступно.
        4. ↑ Джон Б. Карлсон, «Магнитный компас: первенство Китая или ольмеков? Междисциплинарный анализ ольмекского гематитового артефакта из Сан-Лоренцо, Веракрус, Мексика», Science , New Series, Vol.189, № 4205 (5 сентября 1975 г.), стр. 753-760 (753)
        5. ↑ Нидхэм, Джозеф; Лу Гвей-Джен (1985). Транстихоокеанские эхо и резонансы: слушаем еще раз . Всемирная научная. 21.
        6. 6.0 6.1 Ли Шу-хуа, с. 180
        7. 7.0 7.1 «Национальная лаборатория сильного магнитного поля: ранний китайский компас». Университет штата Флорида. http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/museum/chinesecompass.html. Проверено 5 февраля 2009 г. .
        8. ↑ Ли Шу-хуа, с. 175
        9. ↑ Ли Шу-хуа, с. 176
        10. 10,0 10,1 Нидхамн, с. 252
        11. ↑ Храм, с. 156.
        12. ↑ Ли Шу-хуа, с. 182ф.
        13. 13,0 13,1 13,2 Крейц, с. 373
        14. 14,0 14,1 14,2 Нидхэм с. 255
        15. ↑ Нидхэм, с. 289.
        16. ↑ Нидхэм, с. 290
        17. ↑ Кройц, с. 367–383
        18. ↑ Лейн
        19. ↑ Ли Шу-хуа, с.175-196
        20. ↑ Чжоу
        21. ↑ млн лет, Приложение 2
        22. 22,0 22,1 22,2 Крейц, с. 368
        23. 23,0 23,1 23,2 Крейц, с. 369
        24. 24,0 24,1 24,2 24,3 Крейц, с. 370
        25. 25.0 25,1 25.2 25.3.2 25.3 25.4 Schmidl, Petra G. (1996-1997), «Два ранних арабских источника на магнитном компасе», Журнал арабских и исламских исследований 1 : 81–132  http://www.uib.no/jais/v001ht/01-081-132schmidl1.htm#_ftn4
        26. ↑ Кройц, с. 368–369
        27. ↑ Переулок, с. 606ф.
        28. ↑ Переулок, с. 608
        29. ↑ Переулок, с. 608 и 610
        30. ↑ Переулок, с. 608 и 613
        31. ↑ Кройц, с. 372–373
        32. ↑ Фредерик К. Лейн, «Экономическое значение изобретения компаса», The American Historical Review , Vol. 68, № 3 (апрель 1963 г.), стр. 615 и далее.
        33. ↑ Эмили Сэвидж-Смит (1988), «Материалы семинара арабиста: современные тенденции в изучении средневековой исламской науки и медицины», Isis 79 (2): 246-266 [263]
        34. 34.0 34,1 (Кинг 1983, стр. 547-8)
        35. 35.0 35.1 Г. Р. Тиббетс (1973), «Сравнения между арабскими и китайскими навигационными методами», Бюллетень Школы восточных и африканских исследований 36 (1): 97-108 [105-6]
        36. ↑ «Американский научный журнал — Google Книги». Книги.google.com. http://books.google.com/books?ei=FbWSSeOjApvukQSHl_2wCg&id=HUAPAAAAIAAJ&dq=%22matsya+yantra%22+%2B+compass&q=%22matsya+yantra%22&pgis=1#search_anchor.Проверено 30 июня 2009 г. .
        37. ↑ Тейлор
        38. ↑ Переулок, с. 616
        39. ↑ Кройц, с. 374
        40. ↑ «Ручной компас». Вест Марин. 2004 г. http://www.westmarine.com/webapp/wcs/stores/servlet/WestAdvisorDisplayView?storeId=30003&langId=-1&catalogId=10001&advisor=bearing.htm. Проверено 28 декабря 2007 г. .
        41. ↑ Frazer, Persifor, Удобное устройство для использования с ручным компасом , Proceedings of the American Philosophical Society, Vol. 22, нет.118 (март 1885 г.), с. 216
        42. 42.0 42.1 Музей компаса, Компас Безара , Артикул
        43. ↑ Барнс, Скотт, Черчилль, Джеймс и Джейкобсон, Клифф, Полное руководство по навигации в дикой местности , Globe Pequot Press (2002), ISBN 1585744905, 9781585744909, с. 27
        44. ↑ Барнс, с. 27
        45. ↑ Сейдман, с. 68
        46. ↑ Кьельстрем, Бьорн, 19-я лунка: читатели берут верх: спортивное ориентирование , Sports Illustrated, 3 марта 1969 г.
        47. ↑ Silva Sweden AB, Silva Sweden AB и Silva Production AB становятся одной компанией: история , пресс-релиз от 28 апреля 2000 г.
        48. ↑ Габбинс, Дэвид, Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма , Springer Press (2007), ISBN 1402039921, 9781402039928, с.67
        49. ↑ Fanning, AE, Steady As She Goes: A History of Compass Department of the Admiralty , HMSO, Department of the Admiralty (1986), стр. 1-10
        50. ↑ Габбинс, с. 67
        51. ↑ Fanning, AE, стр. 1-10.
        52. ↑ Warner, Deborah, Компасы и катушки: Инструментальный бизнес Эдварда С. Ричи , Rittenhouse, Vol. 9, № 1 (1994), стр. 1-24
        53. ↑ Габбинс, с. 67: Использование параллельных или множественных игл ни в коем случае не было чем-то новым; их использование в морских компасах с сухим креплением было впервые применено навигационными офицерами Голландской Ост-Индской компании еще в 1649 году.
        54. ↑ Дэвис, София, Подъем аэрокомпаса в Британии начала двадцатого века , Британский журнал истории науки, опубликованный в Интернете издательством Cambridge University Press, 15 июля 2008 г., стр. 1–22.
        55. ↑ Колвин, Фред Х., Справочник по механике самолетов: Сборник фактов и предложений с завода и летной площадки для помощи в уходе за современным самолетом , McGraw-Hill Book Co. Inc. (1918), стр. 347-348
        56. ↑ The Compass Museum, Статья: Хотя Creagh-Osborne предлагался в модели с креплением на запястье, в таком виде он оказался слишком громоздким и тяжелым.
        57. ↑ Хьюз, Генри А., Усовершенствования призматических компасов с особой ссылкой на патентный компас Кри-Осборна , Труды Оптического общества 16, Лондон: Оптическое общество (1915), стр. 17-43: Первая жидкость Компас с демпфированием, достаточно компактный для кармана или сумки, был Creagh-Osborne , запатентованный в 1915 году в Великобритании.
        58. ↑ Хьюз, Генри А., стр. 17-43.
        59. 59.0 59.1 Suunto Oy, История компании Suunto , декабрь 2001 г. Статья
        60. ↑ Н.Абрахамсен: «Доказательства ориентации церкви по магнитному компасу в Дании двенадцатого века», Archaeometry , Vol. 32, № 2 (1992), стр. 293-303 (293)
        61. ↑ Н. Абрахамсен: «Доказательства ориентации церкви по магнитному компасу в Дании двенадцатого века», Archaeometry, Vol. 32, № 2 (1992), стр. 293-303 (303)
        62. ↑ Людвиг и Шмидтхен, с. 62–64
        63. ↑ Людвиг и Шмидтхен, с. 64
        64. ↑ Тейлор, с. 1ф.
        65. ↑ Nemoto & Co. Ltd., Статья: В дополнение к обычной фосфоресцирующей люминесцентной краске (сульфид цинка) на современных компасе теперь используются более яркие фотолюминесцентные покрытия из алюмината стронция или изотопов самосветящегося трития.
        66. 66.00 66.01 66.02 66.02 66.03 66.04 66.05 66.06 66.07 66.08 66.09 66.10 Johnson, G. Марка (2003-03-26). Полное руководство по пустыне . Макгроу-Хилл Профессионал. 110. ISBN 0-07-139303-X.
        67. ↑ Армия США, Чтение карт и наземная навигация , FM 21-26, Штаб-квартира, Департамент армии, Вашингтон, округ Колумбия (7 мая 1993 г.), гл.11, стр. 1-3: Любой компас типа «плавающей карты» с линейкой или центральной осью можно использовать для чтения пеленга карты, ориентируя карту на магнитный север с использованием начерченного магнитного азимута, но этот процесс намного проще с транспортир компас.
        68. ↑ Kearny, Cresson H., Jungle Snafus… And Remedies , Oregon Institute Press (1996), ISBN 1884067107, стр. 164-170: В 1989 году один инструктор пехоты в джунглях армии США сообщил, что около 20% линзовые компасы в его компании, использовавшиеся в одном учениях в джунглях в Панаме, были испорчены в течение трех недель дождем и влажностью.
        69. ↑ Министерство обороны, Руководство по чтению карт и наземной навигации , Армейский кодекс HMSO 70947 (1988 г.), ISBN 0117726117 , 9780117726116 , гл. 8, с. 26, стр. 6-7; гл. 12, с. 39, с. 4
        70. ↑ «Военный компас». Орау.орг. http://www.orau.org/PTP/collection/radioluminescent/armycompass.htm. Проверено 30 июня 2009 г. .
        71. ↑ «Спутниковые компасы GPS». Psicompany.com. 10 августа 2006 г. http://www.psicompany.com/gps-satellite-compass/. Проверено 30 июня 2009 г. .
        72. ↑ Крамер, Мелвин Г., Патент США № 4175333, Магнитный компас , Ривертон, Вайоминг: The Brunton Company, паб. 27 ноября 1979 г .: Исключение составляет Brunton Pocket Transit , в котором используется демпфирование магнитной индукции.
        73. ↑ Райт, Монте, Наиболее вероятное положение, Университетское издательство Канзаса, Лоуренс, 1972, стр. 7.

        Ссылки

        • Адмиралтейство, Великобритания (1915 г.) Адмиралтейское руководство по навигации, 1914 г. , Глава XXV: «Магнитный компас (продолжение): анализ и коррекция отклонения», Лондон: HMSO, 525 стр.
        • Аксель, Амир Д. (2001) Загадка компаса: изобретение, изменившее мир , 1-е изд., Нью-Йорк: Harcourt, ISBN 0-15-600753-3
        • Карлсон, Джон Б. (1975) «Магнитный компас: первенство Китая или ольмеков?: Междисциплинарный анализ ольмекского гематитового артефакта из Сан-Лоренцо, Веракрус, Мексика», Science , 189 (4205: 5 сентября), стр. . 753-760, DOI 10.1126/science.189.4205.753
        • Гис, Фрэнсис и Гис, Джозеф (1994) Собор, кузница и водяное колесо: технологии и изобретения в средние века , Нью-Йорк: HarperCollins, ISBN 0-06-016590-1
        • Габбинс, Дэвид, Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма , Springer Press (2007), ISBN 1402039921 , 9781402039928
        • Герни, Алан (2004) Компас: история исследований и инноваций , Лондон: Нортон, ISBN 0-393-32713-2
        • Джонсон, Г.Марк, The Ultimate Desert Handbook , 1-е изд., Камден, Мэн: McGraw-Hill (2003), ISBN 007139303X
        • * Кройц, Барбара М. (1973) «Средиземноморский вклад в средневековый морской компас», Технология и культура , 14 (3: июль), с. 367–383
        • Лейн, Фредерик К. (1963) «Экономическое значение изобретения компаса», The American Historical Review , 68 (3: апрель), с. 605–617
        • Ли Шу-хуа (1954) «Происхождение де ла Буссоль 11.Aimant et Boussole», Isis , 45 (2: июль), стр. 175–196
        • Людвиг, Карл-Хайнц и Шмидтхен, Фолькер (1997) Metalle und Macht: 1000 bis 1600 , Propyläen Technikgeschichte, Берлин: Propyläen-Verl., ISBN 3-549-05633-8
        • Ma, Huan (1997) Ying-yai sheng-lan [Общая съемка берегов океана (1433)], Feng, Ch’eng-chün (ред.) and Mills, J.V.G. (перевод), Бангкок: White Lotus Press, ISBN 974-8496-78-3
        • Нидхэм, Джозеф (1986) Наука и цивилизация в Китае , Vol.4: «Физика и физическая технология», Ч. 1: «Физика», Тайбэй: Caves Books, первоначально опубл. Издательство Кембриджского университета (1962), ISBN 0-521-05802-3
        • Нидхэм, Джозеф и Ронан, Колин А. (1986) Более короткая «Наука и цивилизация в Китае»: сокращение исходного текста Джозефа Нидхэма , Vol. 3, Глава 1: «Магнетизм и электричество», издательство Кембриджского университета, ISBN 0-521-25272-5
        • Сейдман, Дэвид и Кливленд, Пол, The Essential Wilderness Navigator , Ragged Mountain Press (2001), ISBN 0071361103
        • Тейлор, Э.Г.Р. (1951) «Игла, указывающая на юг», Imago Mundi , 8 , с. 1–7
        • Темпл, Роберт. (1986). Гений Китая: 3000 лет науки, открытий и изобретений . С нападающим Джозефом Нидхэмом. Нью-Йорк: Simon and Schuster, Inc. ISBN 0671620282.
        • Уильямс, J.E.D. (1992) От парусов к спутникам: происхождение и развитие навигационной науки , Oxford University Press, ISBN 0-19-856387-6
        • Райт, Монте Дуэйн (1972) Наиболее вероятное местонахождение: История воздушной навигации до 1941 г.
        • Чжоу, Дагуань (2007) Обычаи Камбоджи , переведенный на английский язык с французской версии Полом Пеллиотом китайского оригинала Чжоу Дж.Гилман д’Арси Поль, Пномпень: Indochina Books, предыдущее издание. Бангкок: Siam Society (1993), ISBN 974-8298-25-6

        Внешние ссылки

        Происхождение компаса | Actforlibraries.org

        Доказано, что компас выдержал испытание временем как простой инструмент с удивительной ценностью. Родиной компаса является древний Китай, впервые созданный во времена династии Цинь 221-206 гг. до н.э. В то время как современные технологии, особенно GPS, сделали компас ненужным для многих, компас является бесценным инструментом выживания.Компас — это инструмент, который показывает ваше отношение к магнитному полю Земли. Солдаты, моряки, пилоты авиакомпаний, туристы, туристы, шахтеры, рыбаки, спасатели, смотрители парков и даже полиция используют компас. Хотя технологии продвинулись вперед, концепция «знания своего направления» осталась прежней, что делает компас во многих его формах важным инструментом.

        Китайское изобретение магнитного компаса было первоначально создано для использования предсказателями с помощью магнетита, минерала, который магнитно ориентируется на север и юг.Только намного позже в истории кто-то понял, что магниты гораздо полезнее для указания направлений. Самое раннее историческое использование компаса или кого-то, кто использовал «магнитное устройство направления», зафиксировано во времена династии Сун в Китае около 1040 г. не быть признанным.

        Самое раннее зарегистрированное использование настоящего компаса со стрелкой для целей навигации можно найти в «Застольных беседах в Пинчжоу», написанных Чжу Юй в 1119 году нашей эры.D. Типичный китайский компас представлял собой магнитную стрелку, просто плавающую в чаше с водой.

        В других регионах Западной Европы компас впервые был использован в 1187 году Александром Некамом, который переплыл Ла-Манш с магнитным компасом. В 1269 году Петрус Перегрин написал о плавучем компасе, который использовался как для мореплавания, так и для астрономии. Эти оригинальные компасы все еще представляли собой намагниченный металл, плавающий в больших чашах с водой. В течение следующих двух столетий торговля и судоходство между Средиземным морем и Северной Европой резко возросли, и были зарегистрированы первые коммерческие рейсы.Использование компаса взорвалось среди моряков.

        Сухой морской компас — это европейское изобретение около 1300 года, состоящее из свободно вращающейся иглы на штифте, заключенной в маленькую коробочку, стеклянной крышки и розы ветров. Меньшие и более современные компасы, такие как пеленгационный компас, были установлены таким образом, что позволяли определять пеленг объектов, совмещая их с линией lubber. Все эти компасы требовали транспортира и бумаги, чтобы делать пеленги и направления.

        Транспортир был забыт до тех пор, пока шведский мастер инструментов Гуннар Тилландер не изобрел новый компас в 1928 году.Его стиль компаса включал использование карты с транспортиром в том же пространстве, что и настоящая стрелка. Это позволило определять подшипники без использования транспортира. Игла выравнивалась с опорной пластиной, и пользователю просто нужно было повернуть капсулу, чтобы совпасть с метками направления.

        Жидкостный компас с пеленгами в гораздо меньшем и более удобном для пользователя виде не использовался до 1900-х годов. Сегодня существуют сотни типов компасов, которые можно использовать, хотя небольшая портативная версия конструкции Гуннара Тилландера остается самой популярной и недорогой.Этот инструмент зарекомендовал себя как бесценное изобретение с тех пор, как китайцы создали первый элементарный компас.

        Источники:

        http://www.thecompasscompany.com/noname10.html

        http://www.ocean.washington.edu/people/grads/mpruis/ Magnetics/history/hist.html

        http://inventors.about.com/od/cstartinventions/a/Compass.htm

        http://en.wikipedia.org/wiki/Компас

        Исторический журнал

        Навигация До Netscape

        Эдвин М.Рыцари составляют историю ранней навигации.

        Хотя китайцы намного раньше добились успеха в навигации помощи, европейские исследователи вскоре были хорошо вооружены внушительный набор инструментов.

        ИНОГДА ЛУЧШЕ быть боболинком.Или голубь. Или даже тунец. Эти лишь немногие из существ, обладающих способностями направления что люди только желают, чтобы они имели. Поместите нас в густой туман, и мы ходить по кругу.

        Ранние моряки очень хорошо осознавали свои ограничения, обнимая береговые линии, поиск знакомых ориентиров и выход на берег ночью. Когда они начали выходить в море, они узнали распознавать другие признаки близлежащей земли, такие как определенные типы птиц и рыб, водорослей и других дрейфующих объектов, был смыт в море.Они также могли проводить зондирование воды глубины, следить за временем и измерять их скорость. Лучше мореплаватели стали экспертами в оценке местоположения корабля по наблюдения за солнцем, луной, звездами и планетами. Самые бедные навигаторы просто исчез.

        астролябия была еще одним важным инструментом астрономической навигации.

        Небесный Навигация

        Искусство изучения неба для навигации судов через океан называется астрономической навигацией. Звезды и другие небесные тела находятся так далеко, что кажутся находящимися на поверхности воображаемой сферы, центр которой находится в центре земли. Финикийцы и греки были одними из первых попытаться плавать ночью.Они этого не осознавали, но не имели выхода к морю кочевники уже использовали звезды, чтобы найти дорогу ночью по пескам пустыни на своих кораблях пустыни, верблюдах. Археологические находки показывают, что викинги и полинезийцы также совершил несколько дальних замечательных путешествий.

        Навигаторы обнаружили, что могут довольно точно определять широту корабля легко, проверив высоту полуденного солнца. Греки также изобрел поперечный жезл и астролябию для измерения высоты небесных тел.Поперечный посох был палкой около ярда в длину, с более короткой скользящей палкой, установленной справа углы. Навигатор указал посохом на точку на полпути между горизонт и солнце или звезда. Затем крестовина была отрегулирована пока прицелы на его концах не совпали с небесным тело и горизонт. Шкала вдоль палочки показывала угол тела над горизонтом.

        Астролябия обычно изготавливалась из бронзы с поворотной стрелкой от его центра.Один моряк держал астролябию с помощью маленькое кольцо наверху, а другой стоял на коленях лицом к инструменту. обод. Коленопреклоненный навел указатель на звезду и прочитал угол от маркировки на диске.

        Корабль отклонился от намеченного курса по многим причинам. Среди них были ветер, волны, волны и океанские течения. Ясно, что нужен был лучший способ не сбиться с пути! Волшебные магниты

        Когда китайцы найдут первый магнит, зависит от какой ссылке вы хотите верить, но это было намного больше 2000 много лет назад.Эти интересные скалы назывались «чжу». ших», или любящие камни, так как любили целоваться. В шестом до н.э., греческий писатель отмечал, что куски железа притягивались к определенным камням. Это явление, известное нам теперь как магнетизм, сильно заинтриговали китайцев. Они обнаружили, что если они плавают кусок магнита на маленьком куске дерева, он всегда выравнивается себя в направлении север-юг.Они разработали первый компас, который представлял собой магнит в форме ложки, покоящийся на бронзовом пластина. Ручка камня всегда указывала на юг. Они также проткнул пару коротких палочек грубой железной иглой, были намагничены при трении о магнит, и они нашли он также всегда указывал с севера на юг.

        Китайцы использовали магнитный компас для ориентирования зданий, гробниц и даже мебель на позиции, которые, по их мнению, будут гармонировать с природе, и они нашли много других применений компасу, в том числе медикаментозное лечение.Есть данные, что китайцы моряки использовали магнитные компасы еще в шестом век до н.э. Европейцы не использовали их до почти 1200 лет. позже.

        Крестовина использовалась для измерения высоты небесного тела. тела относительно горизонта.

        Что Магнит?

        Магнит получил свое название от северной звезды Полярной звезды, которая был путеводной звездой моряков, указывая им путь. Он состоит магнетита, массивного оксида железной руды. Не каждый кусочек магнетит может стать магнитом; это требует определенного кристаллического структура. И что-то еще должно произойти, чтобы дать камню его магнитная личность.Это происходит при ударе по камню. молнией. Огромный электрический разряд, продолжительный, но расщепленный во-вторых, было показано, что он трансформирует правильные типы магнетита в магниты.

        Магниты было неудобно использовать в качестве компасов, но китайцы уже обнаружили, что могут передавать магнетизм железной игле и поместите это в небольшой контейнер. Европейцы продолжали улучшаться магнитный компас, но они не знали, почему он указывал на север.Большинство ученых считали, что его привлекает полярная звезда. В 1269 г. итальянский ученый из Пикардии по имени Перегрин написал статью утверждал, что магнит имеет два полюса, северный и южный. Он отметил, что одноименные полюса отталкиваются, а противоположные полюса притягиваются. Буддийский астроном сообщил, что компас не указывает прямо на севере уже в 720 г. н.э., но европейцы этого не нашли до тех пор, пока Колумб не совершил свои эпические путешествия. Крис Провалы Celestial Navigation

        Колумб, который был из Генуи, плыл по точному расчету, как и почти все остальные в Средиземноморье. Поскольку большую часть плавания находился на востоке или западе примерно на той же широте, было не так много стимул практиковать астрономическую навигацию. Он попробовал это несколько раз, с довольно плохими результатами. Для определения долготы требуется очень точные часы; на экваторе каждая ошибка одного второй означает ошибку в долготе около 1/4 мили.Таким образом, Колумб амполетта, или песочные часы, была бесполезна. Это должно было быть исправлено каждую полночь (если бы было ясно) с помощью маленького инструмента соответствующим образом названный ночной, который работал, измеряя вращение звезд вокруг Полярной звезды. Только в 1728 г. что Джон Харрисон придумал хронометр, который будет держать точное время в море.

        Много лет спустя было установлено, что магнитный компас действительно указывал на место в Гудзоновом заливе около 11.5 градусов от истинный север. Эта ошибка компаса, иногда называемая склонением, было методично зафиксировано на картах, на которых изогонические линии показывают границы отличий вариации от истинного севера. Изготовление Компас Работа в море

        Использование компаса на борту корабля, особенно парусного, обязательно специальное крепление для компенсации качки, качки и рыскание судна.Этого удалось добиться, сконструировав корпус известный как нактоуз, который будет поддерживать компас относительно уровне с горизонтом. Ранние модели компаса не сохранили их магнетизм очень хорошо, так что каждый корабль должен был нести свой собственный магнитный камень, чтобы «подзарядить» стрелку компаса. Форма иглы был заменен параллелограммом; позже несколько параллельных магнитов были прикреплены к карте компаса, вращающейся вокруг украшенного драгоценными камнями подшипника и окружен жидкостью.

        Улучшение компаса не обязательно повышало его надежность, однако, поскольку в судостроении все больше и больше железа использовалось, в показания компаса было внесено больше ошибок.

        И до сих пор никто не понял, почему этот район ближе к северу Полюс притягивал магнит. Был ли в земле магнит? основной? Затем было установлено, что направление магнитного поля медленно менялся, за чем последовала еще большая путаница в результате открытие, что железо теряет свой магнетизм при нагревании до 1000 градусов.Поскольку недра Земли очень горячие, как содержит постоянно намагниченное железо? Почему Земля намагничена?

        Согласно одной из теорий, ядро ​​состоит в основном из расплавленного железа. и эта конвекция, вызванная теплом ядра, вызывает жидкое железо, чтобы двигаться по схеме вращения. сэр Джозеф Лармор предположил, что Земля представляет собой динамо-машину в 1919 г. В середине геологи 20-го века сделали замечательную находку — некоторые древние породы показали, что магнитное поле Земли указывало в противоположном направлении.Скорее всего полярность Земля переворачивалась несколько раз. Есть прогнозы что магнитная полярность Земли может снова измениться в от 1500 до 2000 лет. Это расстроит многих птиц, рыб и шмелей, если они еще есть. Выводы, которые магнитные поля некоторых других планет не выровнены подобным образом с вращением также ставят под сомнение теорию динамо.

        стандартный компас стал менее практичным с увеличением популярность стальных кораблей, так как сталь сбросила способность компаса определять магнитный север. гироскоп, разработан в начале 1800-х годов, позволил развивать компаса, который преодолел эту проблему.

        Гирокомпас

        Первый гироскоп принадлежит J.G.F. Боненбергер в 1817 г., и J.B.L. Фуко, французский физик, объяснил его инерционную принципов в 1851 году. Использование электричества позволило Г.М. Хопкинс разработал первый в мире гироскоп с электрическим приводом. 1890. К настоящему времени большинство кораблей делалось из стали, что создавало трудности с магнитным компасом.Это было особенно концерн в военно-морской войне, и две великие морские державы, Германия и США поспешили разработать военные приложения для новый гироскоп.

        Гироскоп всегда указывает в одном направлении в пространстве. Если приложена сила, она реагирует на нее под прямым углом. Доктор Герман Аншутц из Германии запатентовал первый гирокомпас, ориентированный на север. в 1908 году. В том же году американец Элмер Сперри разработал первый баллистический гирокомпас.Гирокомпас, выровненный по ось север-юг, сохраняет это направление, несмотря ни на что курс следует за кораблем или самолетом. На него не влияет металл и вот у мореплавателей появился прибор, который указывал бы на истинные север. Один мастер-компас может управлять несколькими «повторителями» компасов. или предоставить информацию автопилоту или рулевому. Сперри продолжил совершенствовать органы управления артиллерийской батареей и гиростабилизатор. системы для кораблей во время Первой мировой войны.Его компания выпустила «Металл Майка». первая система гироскопа для управления судном, позже разработанная многочисленные варианты и электронное усиление. Использование Сперри искусственный горизонт и авиационный гироскоп стали возможными первый зарегистрированный слепой полет в 1929 году. Элмер Сперри к моменту своей смерти в 1930 году накопил 360 патентов. Путь

        Когда HMS Resolution отплыл в 1772 году, чтобы проверить текущие современные средства навигации, в том числе хронометры, созвездия и планеты в небе над головой все еще рождались, как они делают сегодня, древние имена, дарованные им небесными мореплаватели много веков назад.У современного путешественника есть высокотехнологичная навигационная вспомогательные средства, но Боинг 747 по-прежнему имеет магнитный компас. его приборная панель с поправкой на магнитные эффекты окружающее электронное оборудование. Магнитный компас заслуживает почетное место в любом Зале славы инструментов. И чудесный гирокомпас, задуманный почти век назад, наполнил необходимость найти истинный север для тех, кто высоко в небе или далеко под поверхностью моря.Между тем, рыбы и млекопитающие, птицы, пчелы и даже бактерии просто взлетают и устремляются в правильное направление. В то время как некоторые птицы определенно используют звездные созвездия во время миграций другие организмы могут иметь одномолекулярные магниты из марганца или железа, которые действуют как встроенные компасы. Возможно, они были и у человечества, пока не установилась магнитная полярность. земли наоборот.

        Возможно, поэтому мы ходим кругами в тумане. Это статья изначально появилась в нашем октябре/ноябре выпуск 2001 года.

        Как работает компас: надежный магнитный указатель

        Кредит: Pixabay.

        До Google Maps и даже GPS люди использовали магнитные компасы более 900 лет для надежной навигации по миру.

        Их давнее и широкое распространение обусловлено сочетанием факторов. С точки зрения удобства использования или дизайна UX компас — гениальная работа. Компас всегда указывает на север, поэтому пользователю нужно ориентироваться только по четырем основным точкам: север (N), юг (S), запад (W) и восток (E). Вам не нужно уметь читать или писать, чтобы пользоваться компасом, что делает его доступным для всех возрастов, классов и национальностей.

        Поскольку компасы используются так долго, в них должно быть что-то.Давайте посмотрим поближе.

        Что такое магнитный компас

        Основным физическим принципом работы компаса является магнетизм. Это фундаментальное физическое явление возникает из-за силы между объектами, которые создают магнитные поля, притягивающие или отталкивающие другие объекты.

        Наиболее известным примером магнетизма является стержневой магнит, который притягивается к магнитному полю и может притягивать или отталкивать другие магниты.

        Каждый магнит имеет два полюса, северный и южный.Одинаковые полюса отталкиваются, а противоположные притягиваются. Это то, что каждый, вероятно, испытал хотя бы раз в жизни, играя с магнитами на холодильнике, сдвинутыми встык.

        Первым ученым в истории, исследовавшим свойства магнетизма, был Фалес Милетский около 2500 лет назад. Примерно в то же время индийский хирург Сушрута проводил хирургические операции с помощью природных магнитов, таких как минерал магнетит, а китайцы впервые описали использование магнитов для притяжения иглы в первом веке нашей эры.

        Если этот последний фрагмент кажется вам знакомым, то это потому, что он описывает принцип работы компаса. У каждого компаса есть небольшой магнитный штифт, который подвешен на шарнире с низким коэффициентом трения, поэтому он может свободно перемещаться, ориентируясь на верхнюю часть магнитного поля Земли.

        Самые первые компасы были сделаны из намагниченной иглы, прикрепленной к куску дерева или пробки, который свободно плавал в тарелке с водой. Когда стрелка остановится, отмеченный конец укажет на магнитный север.

        Внутри нашей планеты встроен один гигантский стержневой магнит. Внешнее ядро ​​планеты состоит из жидкого железа, которое постоянно движется по мере того, как внутренняя часть планеты постепенно остывает. Это движение создает электрические токи, поскольку электроны движутся через жидкость, и в процессе энергия жидкости преобразуется в магнитное поле. Если мы представим, что магнитное поле Земли похоже на стержневой магнит (или диполь), то мы сможем найти геомагнитный северный и южный полюса. Это чрезмерное упрощение сложности и изменчивости истинного магнитного поля Земли, но ради этого конкретного предмета это сойдет.

        Возможно, вы немного почесали затылок, учитывая то, что я только что объяснил — т. е. противоположные полюса магнитов притягиваются, а одноименные полюса отталкиваются. Эта путаница связана с тем фактом, что магнит планеты перевернут, а ее магнитный южный полюс ориентирован вверх вблизи географического северного полюса Земли, и наоборот. Таким образом, компас технически указывает на магнитный южный полюс Земли, но для целей навигации нас интересует географический север.

        Почему компас не указывает на настоящий Северный полюс

        Компас не указывает на точное местоположение географического северного полюса Земли, который является «вершиной» планеты относительно ее оси вращения (представьте, что это своего рода невидимый стержень, проходящий через планету).Вместо этого он указывает на северный магнитный полюс (технически это южный магнитный полюс, но во избежание путаницы мы будем использовать то же обозначение), который сегодня находится где-то в середине Арктики.

        Северный магнитный полюс Земли не фиксирован, а, скорее, находится в вечном движении, движимом движением жидкого внешнего ядра планеты. За последние пару десятилетий ученые заметили, что северный магнитный полюс смещается от канадской Арктики в сторону Сибири с беспрецедентной скоростью.По сравнению с тем, что было столетие назад, магнитный Северный полюс переместился примерно на 600 миль (1000 километров).

        Предоставлено: Университет Киото.

        Вплоть до 1950-х годов северный магнитный полюс перемещался со скоростью около 11 км (7 миль) в год, но с 1990-х годов эта скорость подскочила до 54 км (34 миль) в год. Как ни странно, южный магнитный полюс за это время сместился очень мало.

        Разница между магнитным северным полюсом и истинным северным полюсом известна как угол склонения.Каждый компас оснащен шкалой склонения, которую можно настроить в зависимости от вашего местоположения и карты, которую вы используете, чтобы компас всегда указывал на истинный север.

        Однако, если вы не управляете кораблем, а просто гуляете по лесу, учет угла склонения чаще всего является излишним. В большинстве случаев вы будете прекрасно относиться к северу, который показывает компас, как к точному указанию географического северного полюса. Однако, если пункт назначения находится в сотнях километров, склонение становится чрезвычайно важным фактором — в противном случае вы можете промахнуться на десятки, если не на сотни метров.

        Как читать по компасу

        Магнитный компас официально не был изобретен для навигации до 11 века в Китае и 1187 года в Европе. С тех пор его дизайн не сильно изменился, за исключением некоторых несущественных улучшений. Если он не сломан, не чините его, гласит старая поговорка. Хотя следует упомянуть, что существуют очень сложные компасы, такие как гирокомпасы, астрокомпасы и радиокомпасы.

        Ваш типичный компас, однако, очень прост.Он поможет вам определить направление на север, а в сочетании с картой станет мощным инструментом навигации. Батареи и подключение к интернету не требуются.

        Несмотря на то, что были опубликованы целые книги о навигации с помощью компаса, любой может изучить основы, используя всего несколько простых понятий.

        Во-первых, хорошо бы разобраться с основными компонентами компаса. Наиболее важной частью является красная стрелка, которая вращается и указывает на магнитный северный полюс.Другие компоненты, которые вы должны знать:

        • Стрелка направления движения показывает направление, в котором вы хотите двигаться, или пеленг, который вы берете. Он закреплен параллельно сторонам опорной плиты и совмещен с фиксированной линией указателя на краю корпуса компаса.
        • шкала градусов , также известная как кольцо азимута, представляет собой поворотную шкалу, окружающую корпус с единицами измерения градусов.
        • ориентирующие линии — это линии внутри корпуса, которые проходят параллельно ориентирующей стрелке.
        • Ориентирующая стрелка закреплена на опорной плите, совмещена с отметкой «север».
        • Кроме того, некоторые компасы имеют шкалы по краю основания для измерения расстояний по картам, а также светящиеся полоски и увеличительное стекло для облегчения навигации.

        Теперь, когда вы знаете, что делает каждый компонент, пришло время правильно держать компас. Положите его на ладонь или прямо на карту, лежащую на плоской поверхности.

        Поворачивайте градусный диск до тех пор, пока ориентирующая стрелка не совпадет с магнитной стрелкой так, чтобы обе стрелки указывали на север.Теперь, когда вы посмотрите на стрелку направления движения, вы узнаете, в каком направлении вы смотрите. Например, стрелка направления движения находится между севером и востоком, что означает, что вы смотрите на северо-восток. Если вы хотите более точно определить направление, запишите отметки градусов на компасе.

        Неплохо исправить склонение. Помните, что склонение компенсирует смещение между географическим северным полюсом и магнитным северным полюсом. Вы можете скорректировать склонение, добавляя или вычитая величину склонения из вашего пеленга в градусах, в зависимости от того, находитесь ли вы в районе с восточным или западным склонением.Величина склонения должна быть указана на вашей карте, но убедитесь, что вы используете самую последнюю, потому что она значительно меняется каждые несколько лет.

        Чтобы точно следовать направлению движения стрелки, посмотрите прямо вниз на стрелку, а затем сфокусируйтесь на удаленном объекте, таком как дерево или телефонный столб. Используйте это как руководство.

        Чтобы ориентироваться по карте, как можно лучше отметьте свое текущее положение, а также пункт назначения. Нарисуйте прямую линию между двумя точками.Теперь выровняйте край компаса по этой линии так, чтобы стрелка путешествия указывала направление, в котором вы хотите двигаться. Поворачивайте градусный диск до тех пор, пока север на карте не совпадет с ориентирующей стрелкой. Поместив компас на ладонь, поворачивайте его до тех пор, пока ориентирующая стрелка и красная магнитная стрелка не совпадут. Поздравляю, теперь вы в правильном направлении.

        Передовые технологии, такие как GPS, упростили навигацию. Но это также сделало нас очень плохими в ориентации. Если в душе вы исследователь, то вам захочется приобрести компас и научиться им пользоваться.

        .

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.