Путешествие длиной в 2000 лет: история компаса
В предыдущих выпусках мы рассказали историю путевых указателей: как звёзды, карты, природа и знания помогали путникам в разные времена. Продолжая тему навигации, сегодня мы поговорим об одном из главных и старейших инструментов — о компасе.
О родине компаса и его истории
Компас — древнейшее средство навигации, реагирующее на магнетизм Земли и указывающее направление на стороны света (север, юг, запад, восток). Движущаяся магнитная стрелка всегда поворачивается на север. Стоит отметить, что она указывает не на географический полюс, а на магнитный полюс, но всегда делает это точно.
На морском жаргоне допустима версия с ударением на второй слог — компа́с.
Сегодня за право называться страной, где впервые был изобретён компас, соревнуются три государства: Индия, Греция и Китай. В каждом из них нашлись записи об использовании этого устройства, но определить точное время его появления очень сложно. Ученые продолжают поиски сведений в остальных странах мира до сих пор.
По одной из версий, компас всё‑таки изобрели китайцы в II‑I тыс. до н. э., а китайский философ Хэнь Фэй подробно писал его строение и функции в III в. до н. э. В это время прибор использовали моряки для ориентирования вдали от берегов.
В китайском военном трактате «Уцзин цзунъяо» 1044 года был впервые описан компас — кусок намагниченного железа, отлитый в форме рыбы и помещенный в чашу с водой. В сочинении Шэнь Ко от 1119 года упоминается компас для навигации на море.
Позднее стали делать компасы в форме ложки, выточенной из магнетитовой руды. Ложка имела особую форму и благодаря тщательной обработке поверхностей, свободно вращалась на медной полированной пластине, ее ручка никогда не касалась пластины и указывала направление на юг. На пластину наносились знаки зодиакальных созвездий и обозначения сторон горизонта в виде циклических знаков зодиака.
Это был самый первый древний компас, названный сынань — «ведающий югом». Его в подробностях описал китайский философ Хэнь Фэй. Конечно, такой компас был далек от совершенства и 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.
Развитие навигации с помощью компаса
В XI веке китайцы усовершенствовали компас. Китайский ученый Шэнь Гуа доказал, что минерал магнетит намагничивает железо, и собрал водяной компас с намагниченной стрелкой‑рыбкой, плавающей в миске с водой — в воде сила трения меньше, и стрелка крутится почти беспрепятственно. Голова рыбки указывала на юг. Для защиты от ветра сосуд прикрывали стеклянной пластиной. Этот инструмент стал широко использоваться в мореплавании.
Ученый также предложил компас с намагниченной иглой. Используя намагниченную иглу, которая прикреплялась 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 несовпадением географических и магнитных меридиан, так как они образуют угол, который позже научились вычислять и назвали магнитным отклонением.
К XI веку китайцы использовали уже не только «мокрые», но и «сухие» компасы. «Сухие» компасы были похожи на «мокрые» за исключением того, что вместо рыбы в Китае использовалась черепаха, а в емкости со стрелкой не было воды.
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 несколько 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 XV веке знаменитый китайский адмирал Чжэн Хэ возглавил серию военно‑морских экспедиций, известных как «Путешествие за сокровищами». Адмирал и его флот достигли Африки и Аравийского полуострова. Компас был жизненно важным инструментом в управлении этим обширным флотом, который состоял из невероятно больших кораблей. Всё это в итоге превратило Китай в морскую сверхдержаву и позволило обмениваться товарами, знаниями и культурой с остальным миром. Благодаря компасу Азия и Европа наконец‑то встретились.
В XIV веке магнитную стрелку разместили на острие в середине бумажного круга, названного картушкой. Позже итальянец Флавио Джулио сделал огромный шаг на пути к усовершенствованию компаса, поделив картушку на 16 частей (румбов). Спустя годы круг разделят на 32 сектора.
Использование компаса произвело и здесь навигационную революцию. Это положило начало эпохе Великих географических открытий.
Компас в эпоху Великих географических открытий
С его помощью мореплаватели могли ориентироваться в открытом море и были способны следовать определенным маршрутам. Ранее мореплаватели полагались на звезды, путевые указатели, и житейскую мудрость. Но моряки искали надежные инструменты, которые можно использовать даже в плохую погоду, поэтому и оценили компас.
Важное значение компас приобрел в эпоху Великих географических открытий. В 1492 году Колумб использовал его для определения направления своего путешествия в Новый свет. Благодаря этому он смог обнаружить Америку и открыть новую эпоху в истории мореплавания.
В то время дизайн компаса представлял собой чашу, обычно вырезанную из дерева, с гвоздем, вбитым в основание. Вместо того, чтобы опираться на поверхность жидкости, железная стрелка компаса была прикреплена к полому латунному конусу, который опирался на кончик гвоздя. К стрелке была прикреплена круглая карточка со сторонами света, а компас был заключен в защитную коробку.
В XV веке также появились первые морские карты с обозначением магнитных северных стрелок. Они использовались вместе с компасами для более точной навигации. Картографы начали отображать компасные розы на картах, чтобы мореплаватели могли определить свое местоположение и направление движения.
В XVI веке иглу со стрелкой закрепили на кардановом подвесе, который был универсальной шарнирной опорой, позволяющей компенсировать резкие движения компаса. Подвес был спрятан в металлический корпус, предохраняющий конструкцию от ударов. Так появился компас для морских судов, на который не действовала качка.
Развитие компаса в XV‑XVII веках сыграло значительную роль в расширении границ исследований и торговли.
Благодаря компасу корабли стали увереннее преодолевать расстояния вдали от суши, в открытом море.
Европейские мореплаватели и торговцы проложили морские пути в Китай, Японию, на Индонезийские острова, наладив поставки чая, шелка и специй. А конкистадоры столкнулись с развитыми цивилизациями ацтеков и инков в Центральной и Южной Америке.
Если вы тоже хотите почувствовать себя отважным мореплавателям и открыть тайны островов, берите компас в руки и отправляйтесь покорять остров Кий. Жемчужина Белого моря впечатляет своей энергетикой, удивительным монастырём XVII века, уникальной природой и умиротворяющей тишиной.
Интересные факты о компасе
В VII столетии компас дополнили линейкой и визиром, с тех пор прибор претерпевал лишь незначительные доработки.
Магнитный компас, каким мы знаем его сегодня, был запатентован в 1908 году и носил название Эйнштейна-Аншютца. Эти приборы отличались от своих предшественников:
компактностью;
точностью результата;
простотой использования;
дополнительными вспомогательными элементами.
С тех пор они были запущены в массовое производство и пользуются огромным спросом и сегодня. Безусловно, кроме магнитных компасов появились и другие виды, но мы хотим выделить интересные факты именно о них.
Факт №1.
На Земле есть места, где магнитное поле искажено, поэтому магнитная стрелка не показывает магнитные полюсы. Они называются магнитными аномалиями. Естественные магнитные аномалии могут быть вызваны намагниченностью горных пород или механизмом генерации магнитного поля Земли — геодинамо. Но магнитный компас не будет правильно работать также вблизи линий электропередач, трубопроводов, железобетонных конструкций, в метро, в машине, поскольку в этих местах относительно слабое магнитное поле Земли будет искажено воздействием гораздо более сильных магнитных и электромагнитных полей, создаваемых проводами с током или металлическими конструкциями.
А если закрепить стрелку компаса на горизонтальной оси и дать ей возможность вращаться в вертикальной плоскости, то получится инклинометр. Именно таким прибором определяют магнитные полюсы Земли: магнитная стрелка в месте положения полюса должна быть строго вертикальна.
Факт №2.
Компас стабильно работает в районах, близких к экватору, так как они расположены далеко от «магнитного поля». По мере того как он приближается к одному из магнитных полюсов Земли, он становится все более чувствительным к пересечению его силовых линий магнитного поля. В какой-то момент, вблизи магнитного полюса, он перестанет указывать какое-то конкретное направление и начнет дрейфовать.
Кроме того, стрелка начнет двигаться не только по кругу, но и вверх и вниз из-за так называемого магнитного наклона. Дешевые компасы вблизи магнитного полюса вообще могут выйти из строя и перестать работать. Поэтому находясь на северном или южном полюсе определить направление по компасу просто невозможно.
Факт №3.
Термин «компас» был введен в оборот только в XV веке в связи с его круглой формой и центральной точкой, подобной математическому инструменту, используемому для рисования кругов, так как на итальянском языке compasso значит «циркуль».
Факт №4.
Компас используют не только для определения направления. Например, есть компасы фэн-шуй, которые используют при даосской практике символического освоения пространства. С его помощью последователи фэн-шуй определяют, где в доме должны находиться окна и двери (входные двери обычно должны выходить на юг, чтобы захватить как можно больше солнечного света). Компас фэн-шуй также защищает дом от злых духов и привлекает удачу.
Факт №5.
Ни навигатор, ни GPS, ни ГЛОНАСС не смогут полностью заменить компас. Почему? Компас не зависит от источника питания, поэтому сможет подсказать путь в любых дорожных условиях. Например, в самолетах, кроме GPS, используется гироиндукционный компас, так как он является улучшенной версией стандартного магнитного компаса и предназначен для измерения гиромагнитного и истинного курса. Он является резервным, на тот случай, если откажут все другие системы навигации. Аналогичный прибор есть и на борту современных морских кораблей.
Факт №6.
Геральдическая лилия или же Флер-де-Лис — это символ, которым часто отмечают север на циферблате компаса. Использование геральдической лилии в качестве отметки севера было введено португальским картографом Педро Рейнелем и в скором времени стало очень распространено в мире.
Факт №7.
Существует специальный мусульманский компас Кибла, который из любой точки мира укажет направление к Мекке. Кибла — это точно установленное из любой точки земного шара направление в сторону священной Каабы в г. Мекка в Аравии. Кибла имеет значение для строительства мечетей и других исламских культовых сооружений, а также играет важную роль в повседневной жизни мусульман, ведь служит символом их духовного единства, независимо от того, в каком уголке планеты они проживают.
Факт №8.
Компасы и сегодня остаются важным инструментом навигации на суше, в воздухе и на воде. В России этот прибор настолько почитаем, что даже есть Музей магнитных компасов, который входит в Ассоциацию частных и народных музеев России. Его основал коллекционер Михаил Иванов.
В музее представлено уникальное собрание из более 800 компасов разных стран и эпох — с середины XIX века (русские компасы) до середины ХХ века (компасы времён СССР). Их отличительная черта — надписи кириллицей на циферблате.
Изюминкой экспозиции является поморский компас-маточка XVII века, карманный компас дореволюционного торгового дома Павла Буре (один из 300 выпущенных экземпляров), военный компас системы Адрианова, компас-буссоль, а также миниатюрный компас диаметром около 10 мм.
Также в музее можно увидеть курвиметры — приборы для измерения длины извилистых линий на топографических картах.
Если вас всерьез увлекла эта тема, и вы любите бывать в новых местах, то здесь мы собрали все, что поможет в преодолении маршрута, который вам укажет компас.
В следующей статье мы подробнее расскажем о компасах на Руси и в России, о том, какую роль они играли в навигации. Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить новую статью и игру.
