เข็มทิศวงแรกคืออะไร? ใครเป็นผู้คิดค้นเข็มทิศและเมื่อใด ประวัติเพิ่มเติมของเข็มทิศ

ประวัติความเป็นมาของการสร้างเข็มทิศแม่เหล็กอันแรกย้อนกลับไปหลายศตวรรษและยังคงเป็นปริศนาในหลายประการ ส่วนใหญ่มีเพียงเศษเสี้ยวของเรื่องราวเหล่านั้นที่มาถึงเราซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการปรากฏของเข็มทิศแม่เหล็กดวงแรก กรีซ จีน และอินเดียอ้างชื่อประเทศที่มีเข็มทิศอันแรกปรากฏ แต่ที่นี่ทุกอย่างยังไม่ชัดเจนนัก

ฉันเสนอร่วมกันเพื่อพิจารณาข้อมูลที่มาถึงเราด้วยการทำงานอย่างพิถีพิถันของนักประวัติศาสตร์โดยพื้นฐานแล้วคุณจะสามารถเข้าใจได้ว่าเครื่องมือนำทางชิ้นแรกปรากฏขึ้นที่ไหนและเมื่อใด วันนี้เป็นที่นิยมอย่างมากและถูกใช้โดยทั้งชาวเรือและผู้ที่ชื่นชอบการเดินทาง

หนึ่งใน “แบบจำลอง” ของเข็มทิศโบราณซึ่งยังคงใช้งานได้ดีอยู่ในปัจจุบัน

เนื่องจากการประดิษฐ์เข็มทิศแม่เหล็กมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการค้นพบและการศึกษาเกี่ยวกับแม่เหล็ก เรื่องราวต่อไปของเราจะพิจารณาปรากฏการณ์นี้ไปพร้อมๆ กัน

เข็มทิศจีนตัวแรก

ตามที่นักวิจัยบางคนกล่าวว่าปรากฏการณ์แม่เหล็กถูกค้นพบครั้งแรกโดยชาวกรีกโบราณ อย่างไรก็ตาม มีมุมมองอีกประการหนึ่งที่ทำให้ชาวจีนเป็นผู้ประพันธ์การค้นพบนี้

นักวิทยาศาสตร์ที่ชื่นชอบ "การค้นพบของจีน" หมายถึงบันทึกเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในสหัสวรรษที่สามก่อนคริสต์ศักราช แม้ว่าจะสันนิษฐานว่าแร่เหล็กแม่เหล็กเอง (หรือที่รู้จักในชื่อแมกนีไทต์) ถูกค้นพบโดยชาวจีนเมื่อพันปีก่อนก็ตาม

ในพงศาวดารที่นักวิทยาศาสตร์อ้างถึง สันนิษฐานว่าจักรพรรดิจีน Huang Di ใช้เข็มทิศในการนำทางระหว่างการสู้รบ อย่างไรก็ตามตามเวอร์ชันอื่นแทนที่จะใช้เข็มทิศ เกวียนของเขาใช้อุปกรณ์ในรูปแบบของรถม้าซึ่งมีรูปแกะสลักขนาดเล็กของชายคนหนึ่งแสดงทิศทางไปทางทิศใต้

การสร้างรถม้าขึ้นใหม่ดังแสดงไว้ในภาพด้านล่าง:

รถม้าคันนี้ถูกติดตั้งบนยานพาหนะและเชื่อมต่อกับล้อในลักษณะที่ต้องขอบคุณกลไกเกียร์ที่ได้รับการยอมรับอย่างดี เมื่อรถเข็นหมุน รถม้าก็เริ่มหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นตุ๊กตาจิ๋วของชายบนรถม้าศึกจึงมักจะชี้ไปทางทิศใต้เสมอไม่ว่ารถจะเลี้ยวไปทางใดก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว แน่นอนว่า ตัวเลขนี้จะแสดงไปในทิศทางอื่น ทุกอย่างขึ้นอยู่กับว่ามันถูกกำกับไว้ตอนไหน รถม้านั้นไม่สามารถนำทางไปยังจุดสำคัญได้เช่นเดียวกับเข็มของเข็มทิศแม่เหล็ก

เป็นที่น่าสนใจว่าหนึ่งในเข็มทิศจีนรุ่นแรก ๆ ซึ่งเป็นช้อนที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กและหมุนบนกระดานเรียบนั้นไม่ได้ถูกนำมาใช้ตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ แต่เป็นพิธีกรรมที่มีมนต์ขลังเพื่อการทำนาย

การใช้แม่เหล็กนี้เกิดขึ้นในสหัสวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช แม้ว่าตามเวอร์ชันอื่น คุณสมบัติแม่เหล็กของแม่เหล็กเฟอร์โรแม่เหล็กถูกนำมาใช้ในจีนโบราณแล้วในสหัสวรรษที่สี่ก่อนคริสต์ศักราชในพิธีกรรมฮวงจุ้ย โดยอธิบายว่าแม่เหล็กเป็นการรวมตัวกันของพลังที่สูงกว่า

ในตอนท้ายของสหัสวรรษที่สองก่อนคริสต์ศักราช ลูกเรือชาวจีนได้ใช้เข็มทิศแม่เหล็กอย่างเต็มที่ตามจุดประสงค์ - เพื่อการเดินเรือในทะเล

เข็มทิศแห่งแรกในอินเดีย

แม่เหล็กก็ถูกค้นพบในอินเดียโดยเป็นอิสระจากจีน การค้นพบนี้เกิดขึ้นเนื่องจากภูเขาที่ตั้งอยู่ใกล้กับแม่น้ำสินธุ ชาวบ้านสังเกตเห็นว่าภูเขาลูกนี้สามารถดึงดูดเหล็กได้

คุณสมบัติทางแม่เหล็กของหินพบว่าสามารถนำไปใช้ในการแพทย์อินเดียได้ ดังนั้น สุชรุตา แพทย์ชาวอินเดีย จึงใช้แม่เหล็กในการผ่าตัด

เช่นเดียวกับในประเทศจีน กะลาสีเรือในอินเดียเรียนรู้การใช้แม่เหล็ก เข็มทิศของพวกเขาดูเหมือนปลาทำเอง หัวของมันทำจากวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก

ดังนั้นปลาอินเดียและช้อนจีนจึงกลายเป็นบรรพบุรุษของเข็มทิศสมัยใหม่

เข็มทิศและกรีกโบราณ

กรีกโบราณเช่นเดียวกับสองประเทศก่อนหน้านี้ไม่ได้ล้าหลังในด้านวิทยาศาสตร์ ชาวกรีกอิสระจากนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ค้นพบและศึกษาปรากฏการณ์แม่เหล็กอย่างอิสระ จากนั้นจึงสร้างเข็มทิศดวงแรกขึ้นมา

ปรากฏการณ์นี้อธิบายได้หลายวิธี: บางคนเชื่อว่าแมกนีไทต์มีวิญญาณที่ถูกดึงดูดด้วยเหล็ก บางคนเชื่อว่าเหล็กมีความชื้น ซึ่งในทางกลับกันก็ถูกแม่เหล็กดูดซับไว้ แต่อย่างที่เราเข้าใจ คำอธิบายดังกล่าวยังห่างไกลจากความจริงมาก

ต่อมาโสกราตีสได้ค้นพบปรากฏการณ์การดึงดูดของเหล็กที่ดึงดูดเข้ากับแม่เหล็ก และต่อมาไม่นานก็พบว่าแม่เหล็กไม่เพียงแต่ดึงดูด แต่ยังผลักไสอีกด้วย

ต้องขอบคุณการค้นพบโสกราตีสที่ไม่เพียงแต่เป็นเข็มทิศเท่านั้น แต่ยังมีเครื่องมืออื่นๆ อีกจำนวนมากที่ใช้งานได้ในปัจจุบัน

ด้วยเหตุนี้ แง่มุมทั้งหมดของแม่เหล็กจึงค่อยๆ เผยออกมา ซึ่งต่อมาทำให้สามารถเปิดเผยธรรมชาติของมันได้ แต่ในขั้นตอนนี้ ยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงบางสิ่งเช่นเข็มทิศ

ประวัติศาสตร์ต่อไป

ในยุคกลาง ไม่มีการค้นพบสิ่งใหม่เป็นพิเศษในแง่ของการค้นพบคุณสมบัติใหม่ของแม่เหล็กและการทำงานกับแม่เหล็ก มีเพียงคำอธิบายใหม่สำหรับปรากฏการณ์นี้เท่านั้นที่ปรากฏ ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับพลังเหนือธรรมชาติแบบเดียวกัน ตัวอย่างเช่น พระภิกษุได้อธิบายการสำแดงของอำนาจแม่เหล็กตามหลักคำสอนของเทววิทยา

หากเราพูดถึงยุโรป การกล่าวถึงเข็มทิศครั้งแรกจะพบได้ในผลงานของ Alexander Neckam และมีอายุย้อนไปถึงปี 1187 แม้ว่าบางทีการใช้เข็มทิศที่นี่และในทะเลเมดิเตอร์เรเนียนจะเริ่มเร็วขึ้นมาก - ย้อนกลับไปในสหัสวรรษที่สองก่อนคริสต์ศักราช ตามที่เห็นได้จากข้อบ่งชี้ทางอ้อมของนักประวัติศาสตร์สมัยโบราณ สันนิษฐานว่าการอ้างอิงถึงเข็มทิศไม่คงอยู่เนื่องจากเข็มทิศไม่มีชื่อของตัวเองที่จะรวมไว้ในเอกสารทางประวัติศาสตร์

สามศตวรรษต่อมา ระหว่างการเดินทางของเขา คริสโตเฟอร์ โคลัมบัส กะลาสีเรือผู้โด่งดังสังเกตเห็นว่าระหว่างการเดินทางในทะเล เข็มแม่เหล็กจะเบี่ยงเบนไปจากทิศเหนือ-ใต้ ดังนั้นจึงค้นพบการเสื่อมของสนามแม่เหล็กซึ่งค่าดังกล่าวยังคงใช้โดยลูกเรือและระบุไว้ในแผนที่บางแผนที่

ตามคำแนะนำของโลโมโนซอฟ หอดูดาวถูกสร้างขึ้นเพื่อศึกษาสนามแม่เหล็กของโลกและการเปลี่ยนแปลงของมันอย่างเป็นระบบ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในช่วงชีวิตของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ แต่อย่างที่พวกเขาพูดว่า "มาสายดีกว่าไม่มา"

ต่อมา เดการ์ตและนักวิทยาศาสตร์อีกจำนวนหนึ่งได้พัฒนาทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์โดยละเอียดเกี่ยวกับแม่เหล็ก และยังได้ค้นพบคุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุอื่นๆ ที่ไม่ใช่เฟอร์โรแมกเนติก - วัสดุพาราและไดอะแมกเนติก

ในเวลาต่อมา พบจุดต่างๆ ของขั้วแม่เหล็กของโลกโดยที่เข็มแม่เหล็กมีความเอียง 90° กล่าวคือ เข็มตั้งฉากกับระนาบแนวนอน

เข็มทิศจะแสดงที่เสาหากอยู่ในแนวตั้งเท่านั้น

ควบคู่ไปกับการศึกษาแม่เหล็กและลักษณะของสนามแม่เหล็กในสภาวะต่าง ๆ การออกแบบเข็มทิศแม่เหล็กได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น นอกจากนี้ เข็มทิศประเภทอื่นๆ ยังถูกคิดค้นขึ้นซึ่งทำงานบนหลักการที่ไม่เกี่ยวข้องกับแม่เหล็กอีกด้วย เราพูดคุยเกี่ยวกับพวกเขาใน

เข็มทิศแม่เหล็กรุ่นทันสมัยแตกต่างจากรุ่นก่อนมากมีขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา ช่วยให้คุณทำงานได้เร็วขึ้นและให้ผลการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น นอกจากนี้รุ่นดังกล่าวมักติดตั้งองค์ประกอบเสริมที่ขยายขีดความสามารถของอุปกรณ์เมื่อทำงานกับแผนที่และบนพื้นดิน

เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับเข็มทิศซึ่งการทำงานไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางแม่เหล็กของเข็ม ปัจจุบันมีเข็มทิศมากมายที่รู้จักซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถเลือกตัวเลือกที่สะดวกที่สุดสำหรับสภาพการใช้งาน

ดังที่เราเห็น ประวัติศาสตร์ในขณะนี้ไม่สามารถให้คำตอบที่ชัดเจนและไม่คลุมเครือสำหรับคำถามที่ว่าเข็มทิศดวงแรกของโลกปรากฏที่ใดและใครเป็นผู้คิดค้นเข็มทิศ หวังว่าในไม่ช้านักประวัติศาสตร์จะสามารถขจัดม่านแห่งสมัยโบราณที่ปกปิดข้อเท็จจริงได้ และพวกเขาก็จะมีข้อมูลมากขึ้นเพื่อค้นหาประเทศของผู้ค้นพบ และเราทำได้แต่รอ เรียนรู้ และใช้ความรู้ที่มาจากอดีตและมนุษย์ใช้อย่างเต็มที่ในขั้นตอนการพัฒนาปัจจุบัน

คำแนะนำ

แนวคิดในการสร้างเข็มทิศเป็นของชาวจีนโบราณ ในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช นักปรัชญาจีนคนหนึ่งบรรยายเข็มทิศในสมัยนั้นไว้ดังนี้ มันเป็นช้อนเทแมกนีไทต์ซึ่งมีด้ามจับบางและส่วนนูนทรงกลมขัดเงาอย่างดี ช้อนวางโดยมีส่วนนูนอยู่บนพื้นผิวทองแดงหรือแผ่นไม้ขัดเงาอย่างระมัดระวัง ในขณะที่ที่จับของจานไม่ได้สัมผัสกัน แต่แขวนไว้ด้านบนอย่างอิสระ ด้วยวิธีนี้ ช้อนจึงสามารถหมุนรอบฐานนูนได้ บนจานนั้นมีการวาดทิศทางที่สำคัญเป็นรูปสัญลักษณ์จักรราศี หากคุณดันที่จับของช้อนโดยเฉพาะ มันก็จะเริ่มหมุน และเมื่อมันหยุด ที่จับจะชี้ไปทางทิศใต้เสมอ

ทุกคนในประเทศจีนในศตวรรษที่ 11 มีเข็มเข็มทิศลอยน้ำขึ้นมา มันทำมาจากแม่เหล็กประดิษฐ์ ซึ่งมักจะมีรูปร่างเหมือนปลา เธอถูกวางลงในภาชนะที่มีน้ำซึ่งเธอลอยได้อย่างอิสระ และเมื่อเธอหยุดเธอก็หันศีรษะไปทางทิศใต้เสมอ เข็มทิศรูปแบบอื่นถูกประดิษฐ์ขึ้นในศตวรรษเดียวกันโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน Shen Gua เขาเสนอให้นำเข็มเย็บผ้าธรรมดาไปเป็นแม่เหล็กบนแม่เหล็กธรรมชาติ แล้วติดเข็มนี้ไว้ตรงกลางลำตัวกับด้ายไหมโดยใช้ขี้ผึ้ง ส่งผลให้เข็มหมุนน้อยกว่าในน้ำ ดังนั้นเข็มทิศจึงแสดงทิศทางที่แม่นยำยิ่งขึ้น อีกแบบจำลองหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์เสนอนั้นเกี่ยวข้องกับการติดมันไม่ได้กับด้ายไหม แต่ติดกิ๊บซึ่งชวนให้นึกถึงเข็มทิศรูปแบบสมัยใหม่มากกว่า

เรือจีนเกือบทั้งหมดใน XI มีการติดตั้งเข็มทิศลอยน้ำ มันอยู่ในรูปแบบนี้ที่แพร่กระจายไปทั่วโลก พวกเขาถูกนำมาใช้ครั้งแรกโดยชาวอาหรับในศตวรรษที่ 12 ต่อมาเข็มแม่เหล็กเป็นที่รู้จักในประเทศต่างๆ ในยุโรป ครั้งแรกในอิตาลี จากนั้นในโปรตุเกส สเปน ฝรั่งเศส และต่อมาในอังกฤษและเยอรมนี ในตอนแรก เข็มแม่เหล็กบนท่อนไม้หรือไม้ก๊อกลอยอยู่ในภาชนะที่มีน้ำ ต่อมาพวกเขาก็ตัดสินใจคลุมภาชนะด้วยแก้ว และต่อมาพวกเขาก็คิดได้ว่าวางเข็มแม่เหล็กไว้ที่จุดกึ่งกลางของวงกลมกระดาษ . จากนั้นชาวอิตาลีก็ปรับปรุงเข็มทิศโดยมีการเพิ่มขดลวดซึ่งแบ่งออกเป็น 16 ส่วน (ต่อมา 32) เท่า ๆ กันซึ่งชี้ไปยังทิศทางที่สำคัญ (4 แรกและ 8 ส่วนต่อมาสำหรับแต่ละด้าน)

การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพิ่มเติมทำให้สามารถสร้างเข็มทิศรุ่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ ซึ่งมีความก้าวหน้ากว่าในแง่ที่ว่าไม่มีการเบี่ยงเบนเนื่องจากมีชิ้นส่วนเฟอร์โรแมกเนติกอยู่ในยานพาหนะที่ใช้งาน ในปี 1908 วิศวกรชาวเยอรมัน G. Anschutz-Kampfe ได้สร้างต้นแบบของไจโรคอมพาสซึ่งมีข้อดีคือการระบุทิศทางไม่ให้ไปที่ขั้วโลกเหนือแม่เหล็ก แต่เป็นทิศทางทางภูมิศาสตร์ที่แท้จริง ไจโรคอมพาสเกือบใช้กันอย่างแพร่หลายในการนำทางและควบคุมเรือเดินทะเลขนาดใหญ่ ยุคใหม่ของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ใหม่ทำให้สามารถเกิดเข็มทิศอิเล็กทรอนิกส์ได้ซึ่งการสร้างสรรค์นั้นเกี่ยวข้องกับการพัฒนาระบบนำทางด้วยดาวเทียมเป็นหลัก

เข็มทิศ อุปกรณ์ทางกลที่ง่ายที่สุดคือเข็มทิศแม่เหล็ก ประกอบด้วยเข็มแม่เหล็กที่หมุนอย่างอิสระในระนาบแนวนอน และอยู่ภายใต้อิทธิพลของแม่เหล็กโลก วางตำแหน่งตามแนวเส้นลมแม่เหล็ก เข็มทิศใช้สำหรับการวางแนวที่สัมพันธ์กับด้านข้างของขอบฟ้า ประวัติความเป็นมาของเข็มทิศเริ่มต้นขึ้นในประเทศจีน ในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช จ. นักปรัชญาชาวจีน Hen Fei-tzu บรรยายโครงสร้างของเข็มทิศร่วมสมัยซึ่งเรียกว่าโซนันซึ่งแปลว่า "ผู้ดูแลทางใต้": มันดูเหมือนช้อนเทที่ทำจากแมกนีไทต์ที่มีด้ามจับบางและทรงกลมนูนนูนอย่างระมัดระวัง ส่วนหนึ่ง. ด้วยส่วนที่นูนนี้ ช้อนจึงถูกติดตั้งไว้บนแผ่นทองแดงหรือแผ่นไม้ขัดเงาอย่างระมัดระวังพอๆ กัน เพื่อไม่ให้ที่จับสัมผัสกับจาน แต่แขวนไว้เหนือจานอย่างอิสระ และในขณะเดียวกัน ช้อนก็สามารถหมุนรอบแกนของจานได้อย่างง่ายดาย ฐานนูน จานนี้มีการระบุประเทศต่างๆ ในโลกในรูปแบบของสัญลักษณ์จักรราศีแบบวัฏจักร ด้วยการดันที่จับของช้อนก็หมุนได้ เมื่อสงบลงแล้ว เข็มทิศก็ชี้ด้วยที่จับ (ซึ่งทำหน้าที่เป็นเข็มแม่เหล็ก) ไปทางทิศใต้พอดี รูปร่างของทัพพีไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญ เธอคัดลอกรูปร่างของกลุ่มดาวหมีใหญ่ที่เรียกว่า "ถังสวรรค์" (Tian dou) ในประเทศจีน นี่เป็นอุปกรณ์ที่เก่าแก่ที่สุดในการกำหนดทิศทางที่สำคัญ ข้อเสียของเข็มทิศคือแมกนีไทต์ได้รับการประมวลผลไม่ดีและเปราะบางมาก นอกจากนี้ “เจ้าแห่งแดนใต้” ยังแม่นยำไม่เพียงพอเนื่องจากการเสียดสีที่รุนแรงระหว่างทัพพีกับพื้นผิวกระดาน ในศตวรรษที่ 11 เข็มเข็มทิศลอยน้ำที่ทำจากแม่เหล็กประดิษฐ์ปรากฏในประเทศจีน ชาวจีนค้นพบว่าเอฟเฟกต์การดึงดูดนั้นสังเกตได้ทั้งเมื่อเหล็กสัมผัสกับแม่เหล็ก และเมื่อชิ้นส่วนเหล็กที่ถูกทำให้ร้อนจนเป็นสีแดงจะถูกทำให้เย็นลง เข็มทิศแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นเป็นรูปปลาเหล็ก มันถูกทำให้ร้อนแดงและทิ้งลงในภาชนะที่มีน้ำ - ที่นี่เธอว่ายอย่างอิสระโดยชี้ศีรษะไปทางทิศใต้ เมื่อถูกความร้อนอีกครั้ง ปลาจะสูญเสียคุณสมบัติทางแม่เหล็กไป มีการกล่าวถึงเข็มทิศดังกล่าวในบทความ "พื้นฐานของกิจการทหาร" (“ Wu Jin Zunyao”) ซึ่งเขียนในปี 1044 เข็มทิศหลายประเภทถูกประดิษฐ์ขึ้นในศตวรรษที่ 11 เดียวกันโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน Shen Gua (1030-1094 ) ซึ่งทำงานอย่างหนักในการค้นคว้าคุณสมบัติของเข็มแม่เหล็ก เขาเสนอแนะ เช่น ให้นำเข็มเย็บผ้าธรรมดาไปเป็นแม่เหล็กบนแม่เหล็กธรรมชาติ แล้วติดด้วยขี้ผึ้งตรงกลางลำตัวเข้ากับด้ายไหมที่แขวนไว้อย่างอิสระ เข็มทิศนี้ระบุทิศทางได้แม่นยำกว่าเข็มทิศที่ลอยอยู่ เนื่องจากมีแรงต้านเมื่อหมุนน้อยกว่ามาก การออกแบบเข็มทิศอีกแบบหนึ่งที่เสนอโดย Shen Gua นั้นใกล้เคียงกับแบบสมัยใหม่มากขึ้นด้วยการติดตั้งเข็มแม่เหล็กบนหมุด ในระหว่างการทดลองของเขา Shen Gua พบว่าเข็มของเข็มทิศไม่ได้ชี้ไปทางทิศใต้อย่างแน่นอน แต่มีการเบี่ยงเบนอยู่บ้าง และอธิบายเหตุผลของปรากฏการณ์นี้ได้อย่างถูกต้องโดยข้อเท็จจริงที่ว่าเส้นเมอริเดียนแม่เหล็กและภูมิศาสตร์ไม่ตรงกัน แต่ก่อตัว มุมหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ที่อาศัยอยู่หลัง Shen Gua สามารถคำนวณมุมนี้ (เรียกว่าการปฏิเสธแม่เหล็ก) สำหรับภูมิภาคต่างๆ ของจีนได้แล้ว ในยุโรป ปรากฏการณ์การเสื่อมของสนามแม่เหล็กถูกสังเกตเห็นครั้งแรกโดยโคลัมบัสระหว่างการเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก ซึ่งช้ากว่าที่ Shen Gua อธิบายไว้สี่ศตวรรษ ในศตวรรษที่ 11 เรือของจีนจำนวนมากติดตั้งเข็มทิศลอยน้ำ โดยปกติจะติดตั้งไว้ที่หัวเรือและท้ายเรือ เพื่อให้กัปตันสามารถรักษาทิศทางที่ถูกต้องในทุกสภาพอากาศตามคำแนะนำของพวกเขา ในรูปแบบนี้ เข็มทิศจีนถูกยืมโดยชาวอาหรับในศตวรรษที่ 12 ในตอนต้นของศตวรรษที่ 13 "เข็มลอย" กลายเป็นที่รู้จักของชาวยุโรป กะลาสีเรือชาวอิตาลีเป็นคนแรกที่รับเอามันมาจากชาวอาหรับ จากนั้นเข็มทิศก็ส่งต่อไปยังชาวสเปน โปรตุเกส และฝรั่งเศส และต่อมาไปยังชาวเยอรมันและอังกฤษ ในตอนแรก เข็มทิศประกอบด้วยเข็มแม่เหล็กและท่อนไม้ (ไม้ก๊อก) ที่ลอยอยู่ในภาชนะที่มีน้ำ ในไม่ช้าพวกเขาก็ค้นพบวิธีคลุมภาชนะนี้ด้วยกระจกเพื่อป้องกันทุ่นจากลม ในช่วงกลางศตวรรษที่ 14

เข็มทิศก็เหมือนกับกระดาษที่ชาวจีนประดิษฐ์ขึ้นในสมัยโบราณ ในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช นักปรัชญาชาวจีน Hen Fei-tzu อธิบายโครงสร้างของเข็มทิศร่วมสมัยในลักษณะนี้: ดูเหมือนช้อนเทที่ทำจากแมกนีไทต์ที่มีด้ามจับบางและส่วนนูนทรงกลมที่ขัดเงาอย่างระมัดระวัง ด้วยส่วนที่นูนนี้ ช้อนจึงถูกติดตั้งไว้บนแผ่นทองแดงหรือแผ่นไม้ขัดเงาอย่างระมัดระวังพอๆ กัน เพื่อไม่ให้ที่จับสัมผัสกับจาน แต่แขวนไว้เหนือจานอย่างอิสระ และในขณะเดียวกัน ช้อนก็สามารถหมุนรอบแกนของจานได้อย่างง่ายดาย ฐานนูน จานนี้มีการระบุประเทศต่างๆ ในโลกในรูปแบบของสัญลักษณ์จักรราศีแบบวัฏจักร ด้วยการดันที่จับของช้อนก็หมุนได้ เมื่อสงบลงแล้ว เข็มทิศก็ชี้ด้วยที่จับ (ซึ่งทำหน้าที่เป็นเข็มแม่เหล็ก) ไปทางทิศใต้พอดี นี่เป็นอุปกรณ์ที่เก่าแก่ที่สุดในการกำหนดทิศทางที่สำคัญ ในศตวรรษที่ 11 เข็มเข็มทิศลอยน้ำที่ทำจากแม่เหล็กประดิษฐ์ปรากฏตัวครั้งแรกในประเทศจีน ปกติจะทำเป็นรูปปลา ปลาตัวนี้ถูกหย่อนลงในภาชนะที่มีน้ำ ที่นี่เธอว่ายอย่างอิสระโดยชี้ศีรษะไปทางทิศใต้ เข็มทิศหลายประเภทถูกประดิษฐ์ขึ้นในศตวรรษที่ 11 เดียวกันโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน Shen Gua ซึ่งทำงานอย่างหนักเพื่อศึกษาคุณสมบัติของเข็มแม่เหล็ก เขาเสนอแนะ เช่น ให้นำเข็มเย็บผ้าธรรมดาไปเป็นแม่เหล็กบนแม่เหล็กธรรมชาติ แล้วติดด้วยขี้ผึ้งตรงกลางลำตัวเข้ากับด้ายไหมที่แขวนไว้อย่างอิสระ เข็มทิศนี้ระบุทิศทางได้แม่นยำกว่าเข็มทิศที่ลอยอยู่ เนื่องจากมีแรงต้านเมื่อหมุนน้อยกว่ามาก การออกแบบเข็มทิศอีกแบบหนึ่งที่เสนอโดย Shen Gua นั้นใกล้เคียงกับแบบสมัยใหม่มากขึ้นด้วยการติดตั้งเข็มแม่เหล็กบนหมุด ในระหว่างการทดลองของเขา Shen Gua พบว่าเข็มของเข็มทิศไม่ได้ชี้ไปทางทิศใต้อย่างแน่นอน แต่มีการเบี่ยงเบนอยู่บ้าง และอธิบายเหตุผลของปรากฏการณ์นี้ได้อย่างถูกต้องโดยข้อเท็จจริงที่ว่าเส้นเมอริเดียนแม่เหล็กและภูมิศาสตร์ไม่ตรงกัน แต่ก่อตัว มุมหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ที่อาศัยอยู่หลัง Shen Gua สามารถคำนวณมุมนี้ (เรียกว่าการปฏิเสธแม่เหล็ก) สำหรับภูมิภาคต่างๆ ของจีนได้แล้ว ในศตวรรษที่ 11 เรือของจีนจำนวนมากติดตั้งเข็มทิศลอยน้ำ โดยปกติจะติดตั้งไว้ที่หัวเรือและท้ายเรือ เพื่อให้กัปตันสามารถรักษาทิศทางที่ถูกต้องในทุกสภาพอากาศตามคำแนะนำของพวกเขา ในรูปแบบนี้ เข็มทิศจีนถูกยืมโดยชาวอาหรับในศตวรรษที่ 12 ในตอนต้นของศตวรรษที่ 13 "เข็มลอย" กลายเป็นที่รู้จักของชาวยุโรป กะลาสีเรือชาวอิตาลีเป็นคนแรกที่รับเอามันมาจากชาวอาหรับ จากนั้นเข็มทิศก็ส่งต่อไปยังชาวสเปน โปรตุเกส และฝรั่งเศส และต่อมาไปยังชาวเยอรมันและอังกฤษ ในตอนแรก เข็มทิศประกอบด้วยเข็มแม่เหล็กและท่อนไม้ (ไม้ก๊อก) ที่ลอยอยู่ในภาชนะที่มีน้ำ ในไม่ช้าพวกเขาก็ค้นพบวิธีคลุมภาชนะนี้ด้วยกระจกเพื่อป้องกันทุ่นจากลม ในช่วงกลางศตวรรษที่ 14 พวกเขาเกิดแนวคิดที่จะวางเข็มแม่เหล็กไว้ที่จุดกึ่งกลางของวงกลมกระดาษ (การ์ด) จากนั้น Flavio Gioia ชาวอิตาลีได้ปรับปรุงเข็มทิศโดยติดตั้งการ์ดที่แบ่งออกเป็น 16 ส่วน (จุดอ้างอิง) สี่ส่วนสำหรับแต่ละส่วนของโลก อุปกรณ์ง่ายๆ นี้เป็นก้าวสำคัญในการปรับปรุงเข็มทิศ ต่อมาวงกลมถูกแบ่งออกเป็น 32 ส่วนเท่า ๆ กัน ในศตวรรษที่ 16 เพื่อลดผลกระทบจากการขว้าง ลูกธนูจึงเริ่มติดตั้งบนกิมบอล และอีกหนึ่งศตวรรษต่อมา เข็มทิศก็ติดตั้งไม้บรรทัดที่หมุนได้โดยมีจุดเล็งอยู่ที่ปลาย ซึ่งทำให้สามารถวัดทิศทางได้แม่นยำยิ่งขึ้น เข็มทิศทำให้เกิดการปฏิวัติในการนำทางแบบเดียวกับที่ดินปืนทำในสงคราม และกระบวนการเปลี่ยนสภาพในโลหะวิทยา มันเป็นเครื่องมือนำทางเครื่องแรกที่ทำให้สามารถวางแผนเส้นทางในทะเลเปิดได้ ลูกเรือชาวสเปนและโปรตุเกสเมื่อปลายศตวรรษที่ 15 มีเข็มทิศติดอาวุธ ออกเดินทางผจญภัยระยะไกล พวกเขาออกจากชายฝั่งทะเล (ซึ่งผูกติดอยู่กับการเดินเรือมานานนับพันปี) และแล่นข้ามมหาสมุทร

มนุษย์เริ่มเดินทางเมื่อนานมาแล้ว แม้แต่ชนเผ่าโบราณก็ตระเวนจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งเพื่อค้นหาอาหาร เมื่อผู้คนพัฒนาขึ้น พวกเขาเริ่มเคลื่อนย้ายไม่เพียงแต่ทางบกเท่านั้น แต่ยังทางทะเลด้วย ด้วยการมาถึงของการนำทาง นักเดินทางต้องเผชิญกับคำถามเกี่ยวกับการวางแนวในอวกาศ ในตอนแรกสิ่งนี้เกิดขึ้นจากดวงดาวและดวงอาทิตย์ แต่ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากในมหาสมุทรนั้น ไม่สามารถระบุทิศทางได้ นักเดินทางทางทะเลในยุคแรกจำนวนมากหลงทาง ชายคนนั้นตระหนักว่าหากไม่มีอุปกรณ์พิเศษเขาจะต้องค้นหาเส้นทางที่ถูกต้องเป็นเวลานานและอาจถึงแก่ความตาย ตอนนี้เด็กคนใดก็รู้วิธีกำหนดทิศทางที่ถูกต้องโดยใช้เข็มทิศ แต่ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่าใครเป็นผู้คิดค้นเข็มทิศ

ประวัติความเป็นมาของเข็มทิศ

ประมาณ 3 พันปีก่อน มีคนสังเกตเห็นว่าลูกศรเหล็กที่มีแม่เหล็กชี้ไปทางทิศเหนือเสมอ สันนิษฐานว่าต้นแบบแรกของเข็มทิศสมัยใหม่ปรากฏในประเทศจีนโบราณในสมัยราชวงศ์ซ่ง แต่ข้อมูลนี้ไม่ถูกต้อง ตามแหล่งข้อมูลบางแห่งระบุว่าเข็มทิศถูกประดิษฐ์ขึ้นมากในเวลาต่อมา - 100-200 ปีก่อนคริสตกาล อย่างไรก็ตามโดยชาวจีนเช่นกัน แน่นอนว่าอุปกรณ์โบราณยังห่างไกลจากอุปกรณ์สมัยใหม่ แต่เขาทำหน้าที่ของเขาอย่างถูกต้อง อย่างไรก็ตาม คนจีนโบราณใช้เข็มทิศเพื่อนำทางในทะเลทราย ต่อมาไม่นานนักกะลาสีก็เริ่มพาเขาไปเที่ยวด้วย แล้วในคริสต์ศตวรรษที่ 11 ชาวจีนประดิษฐ์อุปกรณ์ที่มีเข็มลอยเป็นรูปปลา สิ่งประดิษฐ์ใหม่นี้ได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่ชาวอาหรับซึ่งเริ่มใช้เข็มทิศบนเรือค้าขายของตน

ในยุโรป เข็มทิศปรากฏค่อนข้างช้า ผู้ค้าจากประเทศตะวันออกแนะนำให้ชาวยุโรปรู้จัก เฉพาะในศตวรรษที่ 12 เท่านั้นที่ชาวสเปนและชาวอิตาลีเริ่มใช้เครื่องดนตรีโบราณชิ้นแรกในการนำทาง เข็มทิศของยุโรปเป็นแถบเหล็กแม่เหล็กที่ติดอยู่กับปลั๊กที่ลอยอยู่ในน้ำ จากนั้นลูกศรก็เริ่มยึดติดกับหมุดบาง ๆ ซึ่งติดตั้งไว้ที่ด้านล่างของภาชนะ ในไม่ช้า ไม่มีนักเดินเรือสักคนเดียวที่ออกไปสู่ทะเลเปิดโดยไม่มีอุปกรณ์นี้

ประมาณศตวรรษที่ 14 นักอัญมณีและนักประดิษฐ์ชาวอิตาลี ฟลาวิโอ โจเอีย ได้ค้นพบวิธีปรับปรุงเข็มทิศ พระองค์ทรงแบ่งทิศออกเป็น 16 ทิศ ทิศละ 4 ทิศ อุปกรณ์ใหม่ทำให้การนำทางในอวกาศง่ายขึ้น ทันทีหลังจากนั้น การขนส่งก็เริ่มพัฒนาอย่างรวดเร็วในโปรตุเกสและสเปน ตอนนี้กะลาสีเรือออกเดินทางอย่างสงบโดยไม่ต้องกลัวว่าจะหลงทางในมหาสมุทรอันกว้างใหญ่ เมื่อถึงศตวรรษที่ 18 เข็มทิศก็กลายเป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อนซึ่งไม่เพียงระบุทิศทางเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเวลาด้วย

เข็มทิศสมัยใหม่

อุปกรณ์สมัยใหม่ได้รับฟังก์ชันใหม่ๆ มากมาย และรูปลักษณ์ภายนอกก็มีความคล้ายคลึงกับอุปกรณ์ในสมัยโบราณเพียงเล็กน้อย หลักการทำงานของพวกเขาไม่ได้ขึ้นอยู่กับเข็มแม่เหล็กอีกต่อไป แต่ใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนด้วยความช่วยเหลือในการกำหนดสนามแม่เหล็กของโลก อุปกรณ์จำนวนมากได้รับการกำหนดทิศทางผ่านดาวเทียม ทุกวันนี้ แม้แต่โทรศัพท์รุ่นธรรมดาก็มีเครื่องรับ GPS ที่สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของบุคคลผ่านดาวเทียมได้ด้วยความแม่นยำระดับหนึ่ง

แนวคิดในการสร้างการนำทางด้วยดาวเทียมเกิดขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ผ่านมาทันทีหลังจากการปล่อยดาวเทียมประดิษฐ์ดวงแรก แต่แนวคิดนี้ถูกนำไปใช้จริงในปี 1973 เท่านั้น ในขั้นต้นระบบนำทางด้วยดาวเทียม GPS ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับกองทัพ แต่เธอก็ค่อยๆเข้ามาในชีวิตพลเรือน ระบบนำทางสมัยใหม่ในการนำทางและการบินเป็นสิ่งที่คิดไม่ถึงหากไม่มีระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียมและการวางแนว ระบบดังกล่าวยังนำไปใช้ในด้านอื่นด้วย ตัวอย่างเช่นในวิชามาตรวิทยาและการทำแผนที่