ตั้งแต่สมัยโบราณ: ประวัติความเป็นมาของการสร้างเข็มทิศ ใครเป็นผู้คิดค้นเข็มทิศ? แท็ก DIV

หนึ่งใน การค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดมนุษยชาติคือ การประดิษฐ์เข็มทิศ- เป็นการยากที่จะประเมินค่าสูงไปว่ามันทำให้เกิดการปฏิวัติอย่างแท้จริงในประวัติศาสตร์การนำทาง เข็มทิศกลายเป็นอุปกรณ์นำทางชิ้นแรกที่ช่วยให้กะลาสีเรือผู้กล้าหาญออกจากชายฝั่งทะเลและออกสู่ทะเลเปิดได้ แล้วในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช จ. อุปกรณ์ถูกประดิษฐ์ขึ้นในประเทศจีนเพื่อระบุทิศทางที่สำคัญ เข็มทิศโบราณดูเหมือนช้อนที่มีด้ามจับบางและมีส่วนนูนเป็นทรงกลม ตัวช้อนนั้นทำจากแมกนีไทต์ ส่วนนูนของช้อนที่ขัดเงาอย่างดีนั้นถูกติดไว้บนแผ่นทองแดงหรือไม้ซึ่งขัดอย่างระมัดระวังเช่นกัน ที่จับของช้อนห้อยอยู่เหนือจานอย่างอิสระและตัวช้อนก็หมุนรอบแกนของฐานนูนที่ติดตั้งอย่างอิสระ บนจานประเทศต่างๆ ในโลกถูกระบุในรูปแบบของสัญลักษณ์วัฏจักรของนักษัตร บทบาทของเข็มแม่เหล็กเล่นโดยด้ามช้อน หากนำมาตัดเข้า การเคลื่อนไหวแบบหมุนแล้วรอสักครู่แล้วลูกศรที่หยุด (บทบาทของมันเล่นด้วยด้ามช้อน) จะชี้ไปทางทิศใต้พอดี นี่เป็นเข็มทิศโบราณดวงแรกที่เรียกว่าโซนัน - "รู้จักทิศใต้" และบรรยายโดยนักปรัชญาชาวจีน Hen Fei-tzu แน่นอนว่าเข็มทิศดังกล่าวยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบและมีข้อเสียหลายประการ: แมกนีไทต์นั้นเปราะบางและยากต่อการประมวลผลและการเสียดสีระหว่างพื้นผิวของกระดานกับส่วนที่นูนของช้อนทำให้เกิดการเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากทิศทางไปทางทิศใต้

ในศตวรรษที่ 11 มีการประดิษฐ์เข็มทิศลอยน้ำในประเทศจีน โดยทำจากแม่เหล็กประดิษฐ์ เข็มทิศเหล็กแม่เหล็กซึ่งมักจะอยู่ในรูปปลา ถูกทำให้ร้อนจนเป็นสีแดง จากนั้นหย่อนลงในภาชนะที่มีน้ำ ที่นี่เธอเริ่มว่ายน้ำอย่างอิสระ และหันศีรษะไปทางทิศใต้ นักวิทยาศาสตร์ Shen Gua ซึ่งอาศัยและทำงานในประเทศจีนในศตวรรษที่ 11 เดียวกันได้ศึกษาคุณสมบัติของเข็มแม่เหล็กมาเป็นเวลานาน พวกเขาเสนอเข็มทิศหลายประเภท ด้วยการใช้เข็มแม่เหล็กซึ่งต้องติดขี้ผึ้งไว้ตรงกลางลำตัวกับด้ายไหมที่แขวนอยู่ เขาพบว่าเข็มทิศดังกล่าวระบุทิศทางได้แม่นยำกว่าเข็มทิศที่ลอยอยู่ พวกเขายังเสนอให้มีการออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น โดยมีการติดเข็มแม่เหล็กเข้ากับหมุด นักวิทยาศาสตร์อธิบายความจริงที่ว่าเข็มเข็มทิศชี้ไปทางใต้โดยมีการเบี่ยงเบนเล็กน้อยไม่ใช่โดยบังเอิญของเส้นลมปราณทางภูมิศาสตร์และแม่เหล็ก พวกมันก่อตัวเป็นมุม ซึ่งต่อมาพวกเขาเรียนรู้ที่จะคำนวณและเรียกว่าการเบี่ยงเบนแม่เหล็ก เรือจีนหลายลำมีเข็มทิศลอยน้ำติดตั้งไว้แล้วในศตวรรษที่ 11

ในศตวรรษที่ 12 ชาวอาหรับเริ่มใช้เข็มจีน ในศตวรรษที่ 13 เข็มจีนกลายเป็นที่รู้จักในหมู่กะลาสีเรือชาวอิตาลี จากนั้นชาวสเปน โปรตุเกส และฝรั่งเศส ชาวเยอรมันและอังกฤษเริ่มใช้เข็มทิศในเวลาต่อมา หากในตอนแรกเข็มทิศเป็นเข็มแม่เหล็กและมีท่อนไม้ลอยอยู่ในภาชนะที่มีน้ำ ต่อมาเข็มทิศก็เริ่มถูกคลุมด้วยกระจกเพื่อป้องกันการลอยจากผลกระทบของลม
ในศตวรรษที่ 14 มีการวางเข็มแม่เหล็กไว้ที่จุดกึ่งกลางของวงกลมกระดาษที่เรียกว่าการ์ด ต่อมา Flavio Giulio ชาวอิตาลีได้ก้าวไปอีกขั้นในการปรับปรุงเข็มทิศโดยการแบ่งการ์ดออกเป็น 16 ส่วน (จุดอ้างอิง) ต่อมาวงกลมจะแบ่งออกเป็น 32 ภาค ในศตวรรษที่ 16 ลูกศรเริ่มติดตั้งบนกิมบอล ซึ่งลดผลกระทบของการขว้าง และในศตวรรษที่ 17 เข็มทิศได้รับการปรับปรุงด้วยไม้บรรทัดที่หมุนได้พร้อมจุดเล็งเพื่อการคำนวณทิศทางที่แม่นยำยิ่งขึ้น

คุณ คนสมัยใหม่ไม่มีปัญหาในการระบุตำแหน่งของคุณด้วยความแม่นยำสูง - คุณสามารถใช้อุปกรณ์ที่มีเซ็นเซอร์ GPS หรือ GLONASS ได้ อย่างไรก็ตามในสมัยโบราณผู้คนประสบปัญหาเมื่อเดินทางไกล เป็นเรื่องยากเป็นพิเศษเมื่อต้องเดินทางผ่านทะเลทรายหรือล่องเรือในทะเลเปิดซึ่งไม่มีสถานที่สำคัญที่รู้จัก ส่งผลให้นักท่องเที่ยวหลงทางและเสียชีวิตได้ง่าย ภายหลังเริ่มยุคสมัยอันยิ่งใหญ่ การค้นพบทางภูมิศาสตร์ในศตวรรษที่ 16-17 ลูกเรือมักจะสูญเสียเกาะที่ค้นพบแล้วหรือทำแผนที่ไว้หลายครั้ง โดยไม่พูดถึงกะลาสีเรือโบราณเลย

แน่นอนว่าแม้ในสมัยโบราณผู้คนยังคงพบวิธีในการกำหนดทิศทางที่สำคัญ การสังเกตดวงอาทิตย์และดวงดาวช่วยในเรื่องนี้เป็นอันดับแรก สังเกตมานานแล้วว่าแม้ดวงดาวจะเปลี่ยนตำแหน่ง แต่ดาวดวงหนึ่งก็คือ ดาวเหนืออยู่ในที่เดียวเสมอ พวกเขาเริ่มกำหนดทิศทางไปทางเหนือโดยใช้ดาวดวงนี้ แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าท้องฟ้าถูกปกคลุมไปด้วยเมฆ โดยมองไม่เห็นดวงอาทิตย์และดวงดาวล่ะ? ไม่สามารถกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ได้ เรือออกนอกเส้นทาง และอาจแล่นไปในทิศทางที่ผิดโดยสิ้นเชิง ดังนั้นการสำรวจระยะไกลจึงเป็นธุรกิจที่อันตรายมากจนกระทั่งเข็มทิศปรากฏขึ้น และไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่หลังจากกะลาสีเรือเริ่มใช้งานเท่านั้น ทุกมุมของโลกของเราก็ถูกค้นพบและสำรวจ เข็มทิศถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อใดและโดยใคร?

หลักการทำงานของเข็มทิศนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าโลกมีสนามแม่เหล็กและเป็นเหมือนแม่เหล็กขนาดใหญ่อันหนึ่ง เข็มทิศมีเข็มแม่เหล็กซึ่งในสนามแม่เหล็กของโลกจะชี้ไปในทิศทางของขั้วแม่เหล็กซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับขั้วแม่เหล็กเสมอ ดังนั้นการใช้เข็มทิศจึงสามารถกำหนดทิศทางไปยังจุดสำคัญได้ มีวัสดุในธรรมชาติที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก คือ แมกนีไทต์ (แร่เหล็กแม่เหล็ก)

แมกนีไทต์

คุณสมบัติของชิ้นส่วนของแมกนีไทต์ที่จะดึงดูดซึ่งกันและกันรวมถึงวัตถุที่เป็นเหล็กนั้นผู้คนสังเกตเห็นมานานแล้ว ตัวอย่างเช่น นักปรัชญาชาวกรีกโบราณ Thales Miletus เขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ในผลงานของเขาในศตวรรษที่ 6 พ.ศ จ. แต่เขาไม่พบแม่เหล็ก การประยุกต์ใช้จริง- และคนจีนก็พบเขา

ไม่มีใครทราบแน่ชัดว่าชาวจีนคิดค้นเข็มทิศเมื่อใด แต่คำอธิบายแรกๆ ที่ยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้มีอายุย้อนกลับไปถึงศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช จ. เข็มทิศจีนโบราณมีลักษณะคล้ายช้อนแมกนีไทต์ที่ติดตั้งอยู่บนแผ่นทองแดงขัดเงา เขามีลักษณะเช่นนี้:

เข็มทิศจีนโบราณ

ช้อนหมุนแล้วหยุดจนปลายหันไปทางทิศใต้ ยิ่งไปกว่านั้น ในตอนแรกเข็มทิศในประเทศจีนไม่ได้ใช้สำหรับการนำทางเลย แต่ใช้ในระบบลึกลับของฮวงจุ้ย ในฮวงจุ้ย การวางแนววัตถุให้ถูกต้องตามทิศทางหลักเป็นสิ่งสำคัญมาก และใช้เข็มทิศเพื่อจุดประสงค์นี้

เวลาผ่านไปนานก่อนที่เข็มทิศจะได้รับการปรับปรุงและเริ่มใช้ในการเดินทาง ครั้งแรกบนบกและในทะเล แทนที่จะใช้แมกนีไทต์พวกเขาเริ่มใช้เข็มเหล็กแม่เหล็กซึ่งแขวนไว้บนเส้นไหมหรือหย่อนลงในภาชนะที่มีน้ำโดยที่มันหมุนไปในทิศทางที่ลอยอยู่บนพื้นผิว ขั้วแม่เหล็ก- การปรับปรุงที่สำคัญในเข็มทิศ ตลอดจนคำอธิบายของการเสื่อมของสนามแม่เหล็ก (เช่น การเบี่ยงเบนทิศทางของขั้วแม่เหล็กและขั้วทางภูมิศาสตร์) จัดทำโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน เซิน กัว ในศตวรรษที่ 11 หลังจากนั้นเข็มทิศก็เริ่มมีการใช้งานโดยกะลาสีเรือชาวจีน จากนั้นชาวอาหรับก็รู้จักเข็มทิศและในศตวรรษที่ 13 นักเดินทางชื่อดัง มาร์โค โปโล นำเข็มทิศจากจีนไปยังยุโรป

ในยุโรป เข็มทิศได้รับการปรับปรุง พวกเขาเริ่มติดตั้งลูกศรบนหมุด และเพิ่มมาตราส่วนที่แบ่งออกเป็นจุดเพื่อระบุทิศทางได้แม่นยำยิ่งขึ้น ในเวอร์ชันต่อมา เข็มทิศเริ่มติดตั้งบนระบบกันสะเทือนแบบพิเศษ (ที่เรียกว่า gimbal) เพื่อให้การขว้างของเรือไม่ส่งผลกระทบต่อการอ่าน

เข็มทิศเรือโบราณ

การถือกำเนิดของเข็มทิศเป็นแรงผลักดันอย่างมากต่อการพัฒนาระบบนำทางในยุโรป และช่วยให้นักเดินเรือชาวยุโรปข้ามมหาสมุทรและค้นพบทวีปใหม่ๆ

2017

เข็มทิศ (ในคำพูดของนักเดินเรือมืออาชีพ: เข็มทิศ) เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยอำนวยความสะดวกในการวางแนวบนพื้น เข็มทิศโดยพื้นฐานมีสามประเภทที่แตกต่างกัน: เข็มทิศแม่เหล็ก ไจโรคอมพาส และเข็มทิศอิเล็กทรอนิกส์

ประวัติความเป็นมาของการทรงสร้าง
สันนิษฐานว่าเข็มทิศถูกประดิษฐ์ขึ้นในประเทศจีนเมื่อ 2,000 ปีก่อนคริสตกาล e และถูกใช้เพื่อระบุทิศทางการเคลื่อนที่ผ่านทะเลทราย ในยุโรป การประดิษฐ์เข็มทิศมีขึ้นตั้งแต่ศตวรรษที่ 12-13 อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ของมันยังคงเรียบง่ายมาก - เข็มแม่เหล็กติดตั้งอยู่บนไม้ก๊อกแล้วหย่อนลงในภาชนะที่มีน้ำ ในน้ำ ปลั๊กที่มีลูกศรอยู่ในทิศทางที่ต้องการ ในตอนต้นของศตวรรษที่ 14 ชาวอิตาลี F. Gioia ปรับปรุงเข็มทิศอย่างมีนัยสำคัญ เขาวางเข็มแม่เหล็กบนหมุดแนวตั้งแล้วติดวงกลมแสงเข้ากับเข็ม - ขดลวดโดยแบ่งตามเส้นรอบวงออกเป็น 16 จุด ในศตวรรษที่ 16 พวกเขาแนะนำการแบ่งคอยล์ออกเป็น 32 จุด และเริ่มวางกล่องที่มีลูกศรไว้ใน gimbal เพื่อกำจัดอิทธิพลของการขว้างของเรือไปที่เข็มทิศ ในศตวรรษที่ 17 เข็มทิศนั้นติดตั้งตัวค้นหาทิศทาง - ไม้บรรทัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหมุนได้ซึ่งมีการมองเห็นที่ปลายโดยจับจ้องอยู่ที่กึ่งกลางของฝากล่องเหนือลูกศร

เข็มทิศ, อุปกรณ์สำหรับกำหนดทิศทางแนวนอนบนพื้น ใช้เพื่อกำหนดทิศทางที่เรือ เครื่องบิน หรือยานพาหนะทางบกกำลังเคลื่อนที่ ยานพาหนะ- ทิศทางที่คนเดินเท้ากำลังเดิน เส้นทางไปยังวัตถุหรือจุดสังเกตบางอย่าง เข็มทิศแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เข็มทิศแม่เหล็กประเภทตัวชี้ซึ่งใช้โดยนักภูมิประเทศและนักท่องเที่ยว และประเภทที่ไม่ใช่แม่เหล็ก เช่น ไจโรคอมพาสและเข็มทิศวิทยุ

เข็มทิศเดินเรือของสเปน - พ.ศ. 2396

การ์ดเข็มทิศ เพื่อกำหนดทิศทาง เข็มทิศจะมีการ์ด - มาตราส่วนวงกลมที่มี 360 ส่วน (สอดคล้องกับหนึ่งองศาเชิงมุมแต่ละส่วน) ทำเครื่องหมายเพื่อให้การนับถอยหลังตามเข็มนาฬิกาจากศูนย์ ทิศทางไปทางเหนือ (เหนือ, N หรือ S) มักจะสอดคล้องกับ 0, ไปทางทิศตะวันออก (ตะวันออก, O, E หรือ B) - 90, ไปทางทิศใต้ (ใต้, S หรือ S) - 180 ไปทางทิศตะวันตก (west , W หรือ Z) – 270. นี่คือจุดเข็มทิศหลัก (จุดสำคัญ) ระหว่างนั้นจะมีทิศทาง “สี่ส่วน”: ตะวันออกเฉียงเหนือ หรือ ตะวันออกเฉียงเหนือ (45) ตะวันออกเฉียงใต้ หรือ SE (135) ตะวันตกเฉียงใต้ หรือ SE (225) และตะวันตกเฉียงเหนือ หรือ NW (315 ). ระหว่างทิศหลักและทิศไตรมาสจะมีทิศ “หลัก” อยู่ 16 ทิศ เช่น ทิศเหนือ-เหนือ-ตะวันออก และทิศเหนือ-เหนือ-ตะวันตก (เมื่อมีจุดเพิ่มอีก 16 จุด เช่น “ทิศเหนือ-เงา-ตะวันตก” เรียกง่ายๆ ว่าจุด)

เข็มทิศแม่เหล็ก

หลักการทำงาน ในอุปกรณ์แสดงทิศทาง จะต้องมีทิศทางอ้างอิงบางส่วนที่ใช้วัดทิศทางอื่นๆ ทั้งหมด ในเข็มทิศแม่เหล็ก ทิศทางนี้คือเส้นที่เชื่อมระหว่างขั้วเหนือและขั้วใต้ของโลก แท่งแม่เหล็กจะตั้งตัวเองไปในทิศทางนี้หากแขวนไว้เพื่อให้สามารถหมุนได้อย่างอิสระในระนาบแนวนอน

เข็มทิศตัวชี้ นี่คือเข็มทิศแม่เหล็กประเภทที่พบบ่อยที่สุด มักใช้ในรุ่นพกพา เข็มทิศตัวชี้มีเข็มแม่เหล็กบางๆ ติดตั้งอย่างอิสระที่จุดกึ่งกลางบนแกนตั้ง ทำให้สามารถหมุนได้ในระนาบแนวนอน ปลายด้านเหนือของลูกศรถูกทำเครื่องหมายไว้ และการ์ดได้รับการแก้ไขแบบโคแอกเชียลด้วย เมื่อทำการวัดต้องถือเข็มทิศไว้ในมือหรือติดตั้งบนขาตั้งกล้องเพื่อให้ระนาบการหมุนของลูกศรอยู่ในแนวนอนอย่างเคร่งครัด จากนั้นปลายด้านเหนือของลูกศรจะชี้ไปที่ขั้วแม่เหล็กด้านเหนือของโลก เข็มทิศที่ปรับให้เหมาะกับนักสร้างแผนที่เป็นเครื่องมือในการหาทิศทาง กล่าวคือ อุปกรณ์สำหรับวัดราบ โดยปกติแล้วจะติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ซึ่งจะหมุนไปจนกว่าจะอยู่ในแนวเดียวกันกับวัตถุที่ต้องการ เพื่อที่จะอ่านมุมราบของวัตถุโดยใช้การ์ด

เข็มทิศเหลว เข็มทิศของเหลวหรือเข็มทิศไพ่แบบลอยตัวนั้นมีความแม่นยำและเสถียรที่สุดในบรรดาเข็มทิศแม่เหล็กทั้งหมด มันมักจะใช้กับ เรือเดินทะเลจึงเรียกว่าเรือ

เข็มทิศของเหลว (ของเรือ): เข็มทิศแม่เหล็กทุกประเภทที่แม่นยำและเสถียรที่สุด 1 – รูสำหรับของเหลวเข็มทิศที่ล้นเมื่อมันขยายออก 2 – ปลั๊กเติม; 3 – แบริ่งแรงขับหิน; 4 – วงแหวนด้านในของข้อต่อสากล 5 – การ์ด; 6 – ฝาแก้ว; 7 – เครื่องหมายบรรทัดหัวเรื่อง; 8 – แกนการ์ด; 9 – ลอย; 10 – ดิสก์แอก; 11 – แม่เหล็ก; 12 – หม้อ; 13 – ห้องขยาย

การ์ดลอยอยู่บนพื้นผิวของของเหลวเข็มทิศ นอกจากนี้ของเหลวยังช่วยลดการสั่นสะเทือนของการ์ดที่เกิดจากการขว้าง น้ำไม่เหมาะกับเข็มทิศของเรือเพราะมันเป็นน้ำแข็ง ใช้ส่วนผสมของเอทิลแอลกอฮอล์ 45% กับน้ำกลั่น 55%, ส่วนผสมของกลีเซอรีนกับน้ำกลั่น หรือการกลั่นปิโตรเลียมที่มีความบริสุทธิ์สูง

บินนาเคิล : ขาตั้งเข็มทิศทางทะเล มักจะติดตั้งเข็มทิศทางทะเลในข้อต่อสากล หัวเรือจะติดอยู่กับดาดฟ้าเรืออย่างแน่นหนาและแน่นหนา ซึ่งปกติแล้วจะติดไว้ เส้นกึ่งกลางอันสุดท้าย

การบัญชีสำหรับการแก้ไขเข็มทิศ ปัจจุบันมีการใช้งาน ทั้งซีรีย์ วิธีการที่แตกต่างกันโดยคำนึงถึงการแก้ไขเข็มทิศ ทั้งหมดนั้นดีพอ ๆ กันดังนั้นจึงเพียงพอที่จะยกตัวอย่างเพียงอันเดียวที่กองทัพเรือสหรัฐฯนำมาใช้ การเบี่ยงเบนและการเบี่ยงเบนทางแม่เหล็กไปทางทิศตะวันออกถือเป็นค่าบวกและทางทิศตะวันตก - ค่าลบ

ในสมัยโบราณผู้คนเรียนรู้ที่จะกำหนดตำแหน่งของตนในอวกาศโดยเน้นที่ขอบฟ้าทั้งสี่ด้าน เป็นที่ทราบกันดีว่าจุดสัมผัสดวงอาทิตย์กับขอบฟ้าในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกแสดงทิศทางไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตก ทิศใต้ถูกกำหนดโดยตำแหน่งของดวงอาทิตย์ ณ จุดสุดยอด และทิศเหนืออยู่ตรงข้ามทิศใต้ แท่นบูชาของวัฒนธรรมไทริพิลเลียนในช่วงสหัสวรรษที่ 6-3 ก่อนคริสตกาลได้มุ่งเน้นไปที่สี่ทิศทางนี้แล้ว จ. คุณยังสามารถกำหนดทิศทางตามตำแหน่งของดวงดาวได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังมีสัญญาณและคำแนะนำเพียงพอจากการสังเกตธรรมชาติ แต่จะนำทางอย่างไรในวันที่มีเมฆมากในทะเลหรือในทะเลทรายซึ่งไม่มีต้นไม้หรือมด?

ในกรณีนี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะทำโดยไม่มีเข็มทิศ ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับการวางแนวที่สัมพันธ์กับด้านข้างของขอบฟ้า ซึ่งระบุทิศทางของเส้นลมปราณทางภูมิศาสตร์หรือสนามแม่เหล็ก

เข็มทิศ "รถม้าชี้ไปทางใต้"

เข็มทิศหลายประเภทสามารถแบ่งออกเป็นแม่เหล็กและไม่ใช่แม่เหล็ก เชื่อกันว่าเข็มทิศแม่เหล็กถูกประดิษฐ์ขึ้นเป็นครั้งแรก การกระทำนั้นขึ้นอยู่กับแรงดึงดูดหรือแรงผลักกันของแม่เหล็กสองตัว อย่างไรก็ตาม มีตำนานจีนเกี่ยวกับ "รถม้าหันไปทางทิศใต้" ซึ่งเป็นเข็มทิศที่ไม่ใช่แม่เหล็กตัวแรกที่ประดิษฐ์ขึ้นก่อนหน้านี้มาก

ตามตำนานนี้ จักรพรรดิเหลือง Huang Di เริ่มทำสงครามกับชนเผ่าของจักรพรรดิ Yan Di ในระหว่างการต่อสู้ พ่อมด Chi Yu ได้ปล่อยหมอกหนาเพื่อให้คนของ Huang Di หลงทาง แต่ด้วยความช่วยเหลือจากรถม้าที่หันไปทางทิศใต้ พวกเขาพบเส้นทางที่ถูกต้องและได้รับชัยชนะในที่สุด ตามตำนานเล่าว่าเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นประมาณ 2,600 ปีก่อนคริสตกาล จ. แต่ข้อมูลทางประวัติศาสตร์ที่แท้จริงนั้นมีการประดิษฐ์อุปกรณ์ขึ้นในศตวรรษที่ 3 สาระสำคัญของมันคือมีการติดตั้งรูปแกะสลักของชายคนหนึ่งบนรถม้าซึ่งชี้ไปทางทิศใต้โดยไม่คำนึงถึงทิศทางการเคลื่อนที่ กลไกเกียร์ที่ซับซ้อนของรถม้านั้นคำนึงถึงความแตกต่างของจำนวนรอบการหมุนของล้อเมื่อหมุนและหันร่างไปทางทิศใต้

เข็มทิศแม่เหล็กที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยเข็มแม่เหล็กที่หมุนอย่างอิสระในระนาบแนวนอนและวางตามแนวเส้นลมแม่เหล็ก โลกของเราก็เป็นแม่เหล็กเช่นกัน ขั้วตรงข้ามของแม่เหล็กจะดูดเหมือนขั้วผลักกัน เมื่อปรับทิศทางด้วยเข็มทิศสมัยใหม่ ทิศเหนือจะถือเป็นจุดอ้างอิง ดังนั้นจึงเชื่อกันโดยทั่วไปว่าเข็มของเข็มทิศจะชี้ไปทางทิศเหนือ แม้ว่าในความเป็นจริงแล้วสิ่งนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมดก็ตาม ปลายเข็มแม่เหล็กชี้ไปที่ขั้วแม่เหล็กของโลกซึ่งไม่ตรงกับขั้วทางภูมิศาสตร์และยังลอยไปอย่างช้าๆ ยังคงเชื่อกันตามอัตภาพว่าขั้วโลกแม่เหล็กเหนือตั้งอยู่บนเกาะซัมเมอร์เซ็ท ห่างจากขั้วโลกเหนือทางภูมิศาสตร์ 2,100 กิโลเมตร แม้ว่าจะเป็นเรื่องจริงเมื่อครึ่งศตวรรษก่อนก็ตาม นอกจากนี้ ความแม่นยำของการอ่านเข็มทิศยังได้รับผลกระทบจากวัตถุโลหะหรือแม่เหล็กที่อยู่ใกล้เคียง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แหล่งสะสมของแร่โลหะ และพายุแม่เหล็ก

เกาะซอมเมอร์เซ็ทที่รายล้อมไปด้วยเกาะอื่นๆ ภาพถ่ายดาวเทียม.

เข็มทิศแม่เหล็กตัวแรกที่ค่อนข้างดั้งเดิมซึ่งมีข้อมูลทางประวัติศาสตร์ที่เชื่อถือได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในประเทศจีน ไม่ทราบแน่ชัดว่าเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อใด แต่เกิดขึ้นในศตวรรษที่ 3 พ.ศ จ. นักปรัชญา Hen Fei-tzu อธิบายโครงสร้างของเข็มทิศร่วมสมัยซึ่งเรียกว่า "Sinan" ซึ่งแปลว่า "ผู้ดูแลทางใต้": มันดูเหมือนช้อนแม่เหล็กที่มีด้ามจับบางและส่วนนูนทรงกลมที่ขัดเงาอย่างระมัดระวัง ส่วนนูนของช้อนถูกติดไว้บนแผ่นทองแดงหรือแผ่นไม้ขัดเงาอย่างระมัดระวังเท่าๆ กัน เพื่อไม่ให้ที่จับสัมผัสกับจาน ในขณะที่ช้อนสามารถหมุนรอบแกนของฐานนูนได้อย่างง่ายดาย

การกำหนดจุดสำคัญถูกนำไปใช้กับจาน ด้วยการดันที่จับของช้อนก็หมุนได้ เมื่อหยุดแล้ว เข็มทิศก็ชี้ด้วยที่จับซึ่งทำหน้าที่เป็นเข็มแม่เหล็ก ไปทางทิศใต้

ในศตวรรษที่ 11 มีการสังเกตดังต่อไปนี้: เอฟเฟกต์การทำให้เป็นแม่เหล็กปรากฏไม่เพียงแต่เมื่อแม่เหล็กสัมผัสกับเหล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเมื่อเหล็กร้อนแดงเย็นตัวลงด้วย การค้นพบครั้งนี้เป็นพื้นฐานของเข็มทิศที่ทำขึ้นในรูปของปลาเหล็ก ซึ่งถูกทำให้ร้อนและหย่อนลงในภาชนะที่มีน้ำ ปลาว่ายในน้ำโดยหันหัวไปทางทิศใต้ ถ้าถูกทำให้ร้อนอีกก็หายไป คุณสมบัติทางแม่เหล็ก- เข็มทิศดังกล่าวถูกกล่าวถึงในบทความ "พื้นฐานของกิจการทหาร" ("หวู่จินจุนเหยา") ซึ่งเขียนในปี 1044

นักเดินเรือชาวจีนเริ่มใช้เข็มทิศแม่เหล็กเร็วกว่าคนอื่นๆ

เข็มทิศแม่เหล็กจีน

หากคุณพบว่าตัวเองมีเข็มทิศแม่เหล็กอยู่ระหว่างขั้วโลกเหนือกับขั้วโลกเหนือ ปลายเข็มด้านเหนือจะชี้ไปทางใต้ และปลายทิศใต้จะชี้ไปทางทิศเหนือ ในบริเวณขั้วแม่เหล็ก ลูกศรที่ห้อยอยู่บนเส้นด้ายมีแนวโน้มที่จะพลิกลงตามแนวแม่เหล็กของโลก

ในช่วงเวลาเดียวกันนั้น Shen Gua นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้คิดค้นเข็มทิศหลายประเภท เขาเสนอแนะ เช่น ให้นำเข็มเย็บผ้าธรรมดาไปเป็นแม่เหล็กบนแม่เหล็กธรรมชาติ แล้วติดเข้ากับไหมที่แขวนไว้ตรงกลางโดยใช้ขี้ผึ้ง เข็มทิศนี้ชี้ทิศทางได้แม่นยำกว่าเข็มทิศที่ลอยอยู่ เนื่องจากมีแรงต้านเมื่อหมุนน้อยกว่ามาก การออกแบบเข็มทิศอีกแบบหนึ่งที่เสนอโดย Shen Gua นั้นใกล้เคียงกับแบบสมัยใหม่มากขึ้นด้วยการติดตั้งเข็มแม่เหล็กบนหมุด ในระหว่างการทดลองของเขา Shen Gua พบว่าเข็มของเข็มทิศไม่ได้ชี้ไปทางใต้อย่างแน่นอน แต่มีการเบี่ยงเบนอยู่บ้าง และอธิบายเหตุผลของปรากฏการณ์นี้ได้อย่างถูกต้องโดยข้อเท็จจริงที่ว่าเส้นเมอริเดียนแม่เหล็กและภูมิศาสตร์ไม่ตรงกัน แต่สร้างมุม (มันคือ เรียกว่าการปฏิเสธแม่เหล็ก)

ในไม่ช้า เรือของจีนส่วนใหญ่ก็ติดตั้งเข็มทิศซึ่งประกอบด้วยเข็มแม่เหล็กและไม้ก๊อกชิ้นหนึ่งที่ลอยอยู่ในภาชนะบรรจุน้ำ ในรูปแบบนี้เข็มทิศจีนในศตวรรษที่ 12 ชาวอาหรับยืมมันมาและอีกหนึ่งร้อยปีต่อมา "เข็มลอย" ก็กลายเป็นที่รู้จักของชาวยุโรป กะลาสีเรือชาวอิตาลีเป็นคนแรกที่รับเอามันมาจากชาวอาหรับ พวกเขาคือผู้ที่เริ่มคลุมเรือด้วยกระจกเพื่อป้องกันการลอยตัวจากลม ชื่อยุโรปสำหรับอุปกรณ์นี้น่าจะมาจากภาษาละตินหยาบคายคือ "การวัด"

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 14 เข็มแม่เหล็กถูกวางไว้ตรงกลางวงกลมกระดาษของการ์ด จากนั้น Flavio Gioia ชาวอิตาลีได้ปรับปรุงเข็มทิศโดยแบ่งการ์ดออกเป็น 16 ส่วน (จุดอ้างอิง) สี่ส่วนสำหรับแต่ละประเทศทั่วโลก ต่อมาวงกลมถูกแบ่งออกเป็น 32 ส่วนเท่า ๆ กัน ในศตวรรษที่ 16 เพื่อลดผลกระทบของการขว้าง ลูกศรจึงเริ่มติดตั้งบนระบบกันสะเทือน gimbal และอีกหนึ่งศตวรรษต่อมาเข็มทิศก็ติดตั้งตัวค้นหาทิศทางซึ่งเป็นไม้บรรทัดหมุนได้ซึ่งมีการมองเห็นที่ปลายซึ่งทำให้สามารถวัดทิศทางได้แม่นยำยิ่งขึ้น . เข็มทิศทำให้เกิดการปฏิวัติการนำทางแบบเดียวกับที่ดินปืนทำในสงคราม กะลาสีเรือชาวสเปนและโปรตุเกสในปลายศตวรรษที่ 15 มีเข็มทิศติดอาวุธ ออกเดินทางไกลข้ามมหาสมุทร

ในปัจจุบัน เข็มทิศแม่เหล็กถูกใช้โดยนักท่องเที่ยว นักสำรวจภูมิประเทศ นักธรณีวิทยา รวมทั้งในเป็นหลัก การวางแนวและเป็นช่องทางเพิ่มเติมในการเดินเรือทางทะเล ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 เริ่มมีการใช้ไจโรคอมพาสที่ไม่ใช่แม่เหล็กในการนำทาง ต่างจากแม่เหล็กตรงที่พวกมันชี้ไปที่อย่างแม่นยำ เสาทางภูมิศาสตร์โลกยังไม่ได้รับอิทธิพลจากสนามแม่เหล็กภายนอก

หลักการทำงานของไจโรคอมพาสนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของไจโรสโคปและ การหมุนรายวันโลก. ในความเป็นจริง ไจโรคอมพาสคือไจโรสโคป ซึ่งเป็นโรเตอร์หมุนที่ติดตั้งในระบบกันสะเทือนของ gimbal ซึ่งทำให้แกนโรเตอร์สามารถเปลี่ยนตำแหน่งในอวกาศได้อย่างอิสระ เมื่อหมุน โรเตอร์จะคงทิศทางเชิงพื้นที่ไว้ตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม ไจโรสโคปที่หมุนได้นั้นไม่ใช่เครื่องช่วยนำทาง เพื่อให้ขบวนแห่เกิดขึ้น แกนโรเตอร์จะยึดไว้ในตำแหน่งแนวนอนที่สัมพันธ์กับพื้นผิวโลก เช่น ด้วยความช่วยเหลือของตุ้มน้ำหนัก ในกรณีนี้ แรงโน้มถ่วงจะสร้างแรงบิด ส่งผลให้แกนโรเตอร์หมุนไปทางเหนือจริง

ไจโรสโคปถูกประดิษฐ์ขึ้นโดย Johann Bonenberger ในปี 1813 ต่อมาในปี 1852 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Foucault ได้ปรับปรุงไจโรสโคปและใช้เป็นครั้งแรกเป็นเครื่องมือในการแสดงการเปลี่ยนแปลงทิศทาง ไจโรคอมพาสที่ไม่สมบูรณ์เครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2428 โดย Dane Marius Gerardus van den Bos 20 ปีต่อมา นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Hermann Anschutz-Kempfe ได้สร้างและจดสิทธิบัตรแบบจำลองไจโรคอมพาสของเขาโดยหวังว่าจะใช้เมื่อเดินทางไป ขั้วโลกเหนือบนเรือดำน้ำ

ห้าปีต่อมา ไจโรสโคปอีกเวอร์ชันหนึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Elmer Sperry ชาวอเมริกัน ซึ่งเป็นผู้ก่อตั้งบริษัท Sperry Gyroscope เพื่อผลิตมัน และทุกอย่างคงจะเป็นไปด้วยดี แต่สเปอร์รีเสี่ยงที่จะเสนอการพัฒนาของเขาให้กับชาวเยอรมัน ไปยังกองทัพเรือหลังจากนั้น Anschutz-Kempfe ก็หันมา

ขึ้นศาลโดยอ้างว่าชาวอเมริกันละเมิดกฎหมายสิทธิบัตร Albert Einstein เองก็ได้รับเชิญให้เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านสิทธิบัตร ซึ่งแม้จะลังเลอยู่บ้าง แต่ก็ยืนยันลิขสิทธิ์ของ Anschutz-Kempfe ต่อจากนั้น ไอน์สไตน์ได้มีส่วนร่วมในการพัฒนาอื่นๆ ของนักประดิษฐ์ชาวเยอรมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสร้างอุปกรณ์ไจโรสโคปิกแบบสองโรเตอร์ที่เรียกว่าเข็มทิศ Einstein Anschutz

ลีออน ฟูโกต์.

ใน ปีที่ผ่านมาเข็มทิศอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งบล็อกแม่เหล็กของระบบไมโครไฟฟ้าเครื่องกลซึ่งกำหนดตำแหน่งสัมพัทธ์ในสนามแม่เหล็กของโลกได้กลายเป็นที่แพร่หลาย เครื่องช่วยนำทางแบบอิเล็กทรอนิกส์ยังรวมถึงอุปกรณ์ที่กำหนดพิกัดโดยใช้ระบบดาวเทียม (GPS, GLONASS) เครื่องนำทางดังกล่าวจะกำหนดตำแหน่งของวัตถุโดยการวัดระยะทางจากจุดนั้น พิกัดที่ทราบจากดาวเทียมในวงโคจรโลกต่ำ พูดอย่างเคร่งครัด อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ใช่เข็มทิศในความหมายดั้งเดิม เนื่องจากเป็นเพียงอุปกรณ์ที่แสดงมุมที่มุ่งหน้าไป อย่างไรก็ตามคาดว่าการพัฒนาระบบการเดินเรือในอนาคตจะเกิดขึ้นไปในทิศทางนี้

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากรัสเซียและสหรัฐอเมริกาได้ประดิษฐ์เข็มทิศแบบแสง: ลำแสงที่ผ่านเมฆอะตอมรูบิเดียมจะกำหนดขนาดและทิศทางได้อย่างแม่นยำ สนามแม่เหล็ก- เมื่อมีสนามแม่เหล็ก การวางแนวของอะตอมเปลี่ยนไปไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง และการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มองเห็นได้ชัดเจนในแสง ซึ่งระบุทั้งขนาดและทิศทางเฉพาะของสนามแม่เหล็ก

หลายคนสนใจว่าเข็มทิศดวงแรกปรากฏขึ้นที่ไหนและเมื่อใด ฉันจะพยายามทำให้บริสุทธิ์ผ่านเรื่องราวนี้ คำถามนี้ให้ละเอียดและละเอียดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ดังนั้นโครงสร้างของเรื่องราวของฉันจึงเป็นดังนี้:

• เหตุผลในการสร้างเข็มทิศ
• สถานที่และเวลาที่เข็มทิศปรากฏ
• เข็มทิศอันแรกมีลักษณะอย่างไรและใครเป็นคนใช้

เหตุผลในการสร้างเข็มทิศ

ผู้คนต่างต้องการความสามารถในการนำทางในระหว่างการเดินทางตลอดเวลา มูลค่าการซื้อขาย อาหาร การพัฒนาดินแดนใหม่ การพิชิตดินแดน ฯลฯ ขึ้นอยู่กับความรู้ประเภทนี้ ในการที่จะกลับบ้านได้สำเร็จ จำเป็นต้องมีสถานที่สำคัญบางประเภทที่ไม่ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศหรือธรรมชาติ เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้จึงมีการประดิษฐ์สิ่งประดิษฐ์เช่นเข็มทิศขึ้นมา

สถานที่และเวลาที่เข็มทิศปรากฏ

หลังจากราชวงศ์ซ่ง จีนหยุดการแบ่งแยกและเริ่มเจริญรุ่งเรืองอย่างมากในด้านเศรษฐกิจ การเมือง และ ภาคสังคม- จักรวรรดิเริ่มพัฒนาอย่างแข็งแกร่ง ข้อมูลนี้มีความสำคัญเนื่องจากมีเฉพาะในประเทศจีนเท่านั้น เข็มทิศคิดค้น- ความจริงก็คือคาราวานชาวจีนที่ร่ำรวยพร้อมสินค้ายังคงต้องเดินทางไกลโดยไม่หลงทาง หากไม่ใช่เพื่อการพัฒนาของจีนก็ไม่มีใครจำเป็นต้องสร้างเข็มทิศที่นั่นเนื่องจากไม่จำเป็นเลย อย่างน้อยในช่วงเวลานี้

เข็มทิศอันแรกมีลักษณะอย่างไรและใครเป็นคนใช้?

เข็มทิศอันแรกดูเหมือนช้อนที่หมุนอย่างอิสระบนจานรองเหมือนจานที่ทำเครื่องหมายทิศทางสำคัญไว้

ที่จับของเข็มทิศถูกแม่เหล็กเล็กน้อย และบ่อยครั้งที่มันแสดงให้เห็นอาณาเขตในทิศทางทิศใต้

เข็มทิศบางอันสามารถมอบให้เป็นของขวัญแก่เจ้าหน้าที่หรือแม้แต่จักรพรรดิได้ พวกเขาแกะสลักอย่างชำนาญโดยช่างฝีมือที่ดีที่สุดและตกแต่งด้วยเครื่องประดับ มันเป็นศิลปะ

ในตอนแรก เข็มทิศดังกล่าวถูกใช้เฉพาะในทะเลทรายและประเทศอื่นๆ เท่านั้น จากนั้นเมื่อเวลาผ่านไป เข็มทิศก็ถูกถ่ายโอนไปยังการใช้งานทางทะเล ซึ่งมันทำงานได้ดีและแพร่กระจายไปทั่วโลก

ปัจจุบันสามารถดาวน์โหลดเข็มทิศลงในอุปกรณ์ Android, iPhone หรือคอมพิวเตอร์ได้