Je známe, že kompas, podobne ako papier, vynašli Číňania. Filozof Hen Fei-tzu, v 3. storočí pred n opísal toto zariadenie nasledovne: „Vyzeralo to ako nalievacia lyžica vyrobená z magnetitu, vybavená najtenšou rukoväťou a starostlivo vyleštenou guľovou konvexnou časťou. Konvexná časť lyžice bola namontovaná na leštenej medenej alebo drevenej doske, takže rukoväť sa jej nedotýkala a voľne visela. Zároveň sa samotná lyžica mohla otáčať po vlastnom obvode konvexnej základne. Na povrchu dosky boli krajiny označené vo forme znamení zverokruhu. Ak je rukoväť zatlačená, lyžica sa začne otáčať. Po zastavení ukazoval kompas presne na juh. Práve tento prístroj bol najstarším známym v histórii, prístrojom na určovanie svetových strán.

V 11. storočí bola v Číne prvýkrát vytvorená plávajúca strelka kompasu, ktorá bola postavená z umelého magnetu. Pomerne často sa tavila vo forme ryby. Táto ryba bola umiestnená do nádoby s vodou, kde „plávala“ a ukazovala hlavu jedným alebo druhým smerom, kde bol v tom momente juh.

Shen Gua (čínsky učenec) vyvinul niekoľko variácií kompasu približne v rovnakom období v 11. storočí. Zistil, že ak zmagnetizujete bežnú šijaciu ihlu a potom ju pripevníte voskom na hodvábnu niť v strednej časti puzdra, potom takéto zariadenie ukáže smer oveľa presnejšie ako plávajúci kompas, vďaka minimálnemu pevnému odporu. pri otáčaní. Ďalší typ kompasu, ktorý navrhol Shen Gua, bol veľmi podobný tomu modernému. Tu bola magnetizovaná ihla pripevnená na vlásenku. Vo všetkých pokusoch vedec sa ukázalo, že šípka nesmeruje presne na juh, ale mierne sa odchyľuje na stranu. Vysvetlil to tým, že geografické a magnetické poludníky zvierajú uhol, v dôsledku čoho sa nemôžu navzájom zhodovať. Potomkovia Shen Gua dokázali vypočítať tento uhol pre všetky oblasti Číny. Nazýva sa to magnetická deklinácia.
V 11. storočí boli takmer všetky čínske lode vybavené kompasmi. Boli umiestnené na korme a na prove plavidla. Tento prístup umožnil kapitánom voľne udržiavať správny kurz bez ohľadu na počasie a sezónne podmienky.

V 12. storočí si tento kompas požičali od Číňanov Arabi. Približne v rovnakom období sa o tom dozvedeli aj Európania. Taliani si ako prví požičali kompas od Arabov. Od nich prešiel k Portugalcom, Španielom a Francúzom, neskôr k Angličanom a Nemcom. Spočiatku bol kompas kusom korku a magnetizovanou ihlou, ktorá plávala v nádobe s vodou. O niečo neskôr začali nádobu prikrývať sklom, aby eliminovali vonkajšie javy (vietor). V polovici 14. storočia bola na hrot v strede papierového kruhu namontovaná magnetická ihla. Flavio Gioia (Talian) dokázal vylepšiť kompas. Poskytol mu hárok papiera rozdelený na 16 lopatiek (častí), 4 pre každú svetovú stranu. V budúcnosti mal kruh už 32 rovnakých častí.

Pušný prach, typografia, papier a kompas... Verí sa, že tieto veci boli „štyri veľké čínske vynálezy“, ktoré ovplyvnili dnešný obraz civilizovaného sveta. Popieranie užitočnosti zariadenia schopného určiť svetové strany je smiešne, ale je to kompas skutočne potrebný teraz, keď satelitná komunikácia, navigátory, geografické zacielenie v každom smartfóne a všeobecná úroveň technologického rozvoja ponúkajú dokonalé spôsoby, ako vyriešiť rovnaké problémy. ? Možno miesto kompasu v múzeu, vedľa astrolábu a modelu starovekej galéry?

Odkaz na históriu

Táto téma je ľudstvu známa už veľmi dlho: prvá zmienka o kompase sa datuje do obdobia čínskej dynastie Song (10-13 storočia nášho letopočtu), keď šíp namontovaný na zvislej osi začal pomáhať pri navigácii v púšti.

Námorný kompas bol prvýkrát opísaný v 13. storočí a od stredoveku ho aktívne používali európski stavitelia lodí pri cestovaní. Predtým, ako sa Číňania naučili využívať magnetickú príťažlivosť Zeme na svoje účely, vyrobili takzvané „vozy s orientáciou na juh“ – najzložitejšie nemagnetické navigačné zariadenia, ktorých činnosť bola založená na princípe spätnej väzby. S vynálezom kompasu bolo možné rýchlo a ľahko pochopiť, ktorým smerom sa pohybovať.

Ako funguje kompas

Pôvod moderného názvu je spôsobený staroanglickým slovom "compass", ktoré v storočiach XIII-XIV znamenalo "kruh". Aj žiaci druhého stupňa dnes vedia, že „kompas ukazuje, kde je sever“, ale ako to robí?

Existencia zariadenia je spôsobená prítomnosťou magnetického poľa v blízkosti Zeme, pozdĺž ktorého siločiar (paralelne s nimi) sa strelka kompasu rozprestiera. Uľahčujú to magnety umiestnené vo vnútri zariadenia. V skutočnosti je kovový šíp tento magnet, ktorého jedna strana sa odpudzuje a druhá strana je priťahovaná k planéte, ako dva malé magnety v detskej hre. V závislosti od typu kompasu môže šíp plávať v kvapaline (známy trik s ihlou a papierom, vlastne primitívny navigačný prístroj), pracovať pomocou rámikov s vinutím (ako elektrický generátor) resp. gyroskopy.

Klasický magnetický kompas je okrúhla plastová alebo mosadzná krabička. V jeho strede je oceľový kolík, na ktorom sa šípka otáča (je magnetizovaná). Zvyčajne je na ňom namontovaný kus achátu alebo iného materiálu, ktorý znižuje trenie medzi čapom a šípom. Konštrukcia je uzavretá sklom a pod šípkou ukazovateľa je brzdová páka, ktorá ju nehybne fixuje v nepracovnej polohe.

Na "ciferníku", to znamená na dne škatule, je končatina - značky s delením od 0 do 360 ° (v krokoch po 5-15 °), strany horizontu a priemery kolmé na seba. Tradične je šípka namaľovaná v dvoch farbách: studená modrá bude ukazovať na sever a červená na horúci juh, ale existujú šípky, ktoré sú jednoducho nasmerované alebo označené na jednej strane. Svetové strany sa najčastejšie označujú latinkou: S - sever, S - juh, Z - západ a V - východ.

Druhy kompasov

Malé kompasy sú často dodávané s remienkom, aby sa dali nosiť ako hodinky, a veľké sú umiestnené v obale, ktorý chráni zariadenie pred poškodením a vlhkosťou. Nájdenie miesta je jednoduché: musíte uvoľniť brzdu a šípka, ktorá sa prestane otáčať, ukáže smer. Stojí za to pamätať na rušenie v blízkosti elektrického vedenia, železničných tratí atď.

Okrem základného sú známe aj ďalšie typy zariadení:

• Magnetické kompasy. Turistické (napríklad kedysi populárny Andrianov kompas je klasickým príkladom magnetických interakcií), vojenské, ktoré presnejšie určujú azimut. V nich je okrem stupnice aj pravítko, mieridlá, zväčšovacie šošovky.

• Geologické, horské kompasy, Bruntonov kompas. V nich je stupnica umiestnená proti smeru hodinových ručičiek. Zariadenie je namontované na obdĺžnikovej doske (mosadznej alebo plastovej), ktorá sa používa na určenie sklonených uhlov dopadu vrstiev hornín. V takýchto kompasoch je polokončatina a sklonomer (olovnica).

• Gyroskopické kompasy. Pracujú pomocou gyroskopov a ukazujú smer nie k magnetickému, ale k skutočnému pólu Zeme. Takéto zariadenia sú inštalované na lodiach a lietadlách, pretože sú odolné voči otrasom, kývaniu (pelorus je určený na rovnaké účely - konzola pre kompas, ktorá je na ňom inštalovaná v kardanovom závese);

• exotické možnosti. Astronomický kompas, ktorý určuje polohu podľa hviezd, kompas je geodetická odroda na meranie uhlov pri streľbe na zemi a iné.

• Moderné elektronické úpravy. Súradnice určujú prostredníctvom satelitných navigačných systémov (potrebné sú aspoň tri satelity) a sú vybavené mnohými programami, ktoré premenia kompas na výkonné multifunkčné zariadenie.

Prečo v modernej realite potrebujeme kompas

Hlavnou vlastnosťou, ktorá odlišuje obyčajný magnetický kompas od iných zariadení a robí ho nepostrádateľným aj v našom technologickom veku, je jeho absolútna nezávislosť od akýchkoľvek vonkajších zdrojov energie. Na určenie polohy nepotrebujete batériu ani elektrickú zásuvku, nemôžete sa báť, že zlyhá satelitný systém, zlyhá elektronika a zložité obvody prestanú fungovať.

Kompas potrebujete predovšetkým tam, kde nie je komunikácia, elektrina a civilizácia: na diaľkové pešie túry, cestovanie do chránených oblastí, málo prebádaných alebo neznámych oblastí. Aby neboli odkázaní na okolnosti, športovcom a turistom stačí kompas a mapa – a bežný človek, ktorý približne vie, kde je a chce ísť do civilizácie, sa bez máp zaobíde.

Moderné kompasy s GPS sa budú hodiť aj pri cestovaní – zásobiť by ste sa mali týmto aj tradičným druhom (ak by tomu elektronickému predsa len došli batérie), ako aj sadou máp. Na to, aby ste elektronický kompas zvládli, potrebujete mať zručnosť takejto práce a pre nepripravených je lepšie nezačať sa s ním zoznamovať hneď na túre. Na hory by ste si mali vyberať športové a lezecké modely, ktoré ponúkajú špecializované predajne. Odpisovať toto nepostrádateľné zariadenie na „smetisko“ dejín je priskoro – ako každý jednoduchý a dômyselný vynález dokáže pomôcť tam, kde zložité schémy nefungujú.

Vynález kompasu prišiel pravdepodobne počas dynastie Qin (221-206 n. l.) od čínskych veštcov, ktorí využívali úžasnú schopnosť metalizovaného predmetu otočiť sa na sever.

Čínsky vynález

Je takmer nemožné presne povedať, kde bol kompas vynájdený, pretože to bolo príliš dávno a príbeh o tejto skutočnosti sa k nám nedostal. Napriek tomu mnohí veria, že vynález vznikol v Číne. Podobnosť zariadenia fungovala na orientáciu vo všetkých oblastiach, vrátane púští Číny.

Existuje len jeden staroveký záznam o vynáleze kompasu, keď denný čínsky ideológ Hen Fei-tzu opísal predmet, ktorý je veľmi podobný zariadeniu uľahčujúcemu orientáciu v oblasti, ako ho poznáme dnes. Už neskôr v 1. storočí vznikol záznam aj v Číne o zariadení s plávajúcim šípom. Hovorí sa, že šíp mal tvar ryby a bol vyrobený zo špeciálneho materiálu podobného magnetu. Šíp sa musel spustiť do vody a už naznačoval určitý smer.

Vynález kompasu sa ďalej rozvíjal v 8. storočí nášho letopočtu, kedy sa v navigačných zariadeniach na lodiach začala používať magnetizovaná strelka.

Prvým človekom, ktorý použil vynález na navigáciu, bol Zheng He (1371-1435) z Yunnanu, ktorý v rokoch 1405 až 1433 uskutočnil sedem plavieb po oceáne.

Už v 12. storočí sa čínski tuláci podelili s Arabmi o svoje poznatky o tejto neuveriteľnej mašinke. Potom ho dali do Európy talianskym námorníkom. Už z Talianska sa zariadenie začalo postupne túlať po celej Európe, počnúc od strednej Európy, kde je dnes krajinou Chorvátsko. V 14. storočí bol do stredu papierovej cievky umiestnený šíp vyrobený z magnetického materiálu.

A až v 15. storočí sa prístroj, dnešný predchodca, začal objavovať, keď Malťan Flavio Gioia umiestnil magnetizovaný šíp na vlásenku v podobe ihly. Okrem toho rozdelil dosku kompasu na 16 častí, o storočie neskôr však už bola rozdelená na 32 častí. Od vynájdenia kompasu sa nijako nezmenil zvnútra, upravil sa len zvonku, pretože sa mení generácia, čiže veci sa musia zmeniť.

Aplikácia zariadenia

Teraz sa kompas používa na identifikáciu smeru v letectve, turistike, poľovníctve, cestovaní a jednoducho pri presune z jedného miesta na druhé. Priemyselne vyrábané elektronické zariadenia, no vo svojom jadre sa z hľadiska pozorovania stále používa snímač horizontálnej zložky magnetického poľa Zeme.

Človek začal cestovať veľmi dávno. Dokonca aj staroveké kmene putovali z miesta na miesto a hľadali jedlo. S rozvojom sa ľudia začali pohybovať nielen po súši, ale aj po mori. S príchodom navigácie stáli cestujúci pred otázkou orientácie vo vesmíre. Najprv sa to stalo hviezdami a slnkom, ale v zamračenom počasí v oceáne nie je možné určiť smer. Mnohí z prvých námorných cestovateľov boli vyhodení z kurzu. Muž si uvedomil, že bez špeciálneho zariadenia je odsúdený na dlhé hľadanie správnej cesty a možno aj na smrť. Teraz každé dieťa vie, ako určiť správny smer pomocou kompasu. Ale kto vynašiel kompas, nie je každému známe.

História kompasu

Približne pred 3000 rokmi si istý muž všimol, že magnetizovaná železná ihla vždy ukazuje na sever. Prvý prototyp moderného kompasu sa pravdepodobne objavil v starovekej Číne počas dynastie Song. Ale tieto informácie nie sú presné. Podľa niektorých správ bol kompas vynájdený oveľa neskôr - 100-200 rokov pred naším letopočtom, avšak tiež Číňanmi. Samozrejme, staroveké zariadenie bolo ďaleko od moderných zariadení. Ale svoju prácu urobil dobre. Mimochodom, starí Číňania používali kompas na navigáciu v púšti. O niečo neskôr ho námorníci začali brať na plavbu so sebou. Už v XI storočí nášho letopočtu. Číňania vynašli zariadenie s plávajúcim šípom v podobe ryby. Nový vynález sa veľmi páčil Arabom, ktorí začali kompas používať na svojich obchodných lodiach.

V Európe sa kompas objavil pomerne neskoro. Európanov s ním zoznámili obchodníci z východných krajín. Až v XII storočí začali Španieli a Taliani pri navigácii používať prvé primitívne zariadenie. Európsky kompas bol zmagnetizovaný železný pás, ktorý bol pripevnený ku korku plávajúcemu vo vode. Potom sa šípka začala upevňovať na tenkú vlásenku, ktorá bola inštalovaná na dne nádoby. Čoskoro ani jeden navigátor nešiel na otvorené more bez tohto zariadenia.

Okolo 14. storočia prišiel taliansky klenotník a vynálezca Flavio Gioia na to, ako vylepšiť kompas. Rozdelil ho na 16 kosoštvorcov, 4 pre každý z hlavných smerov. Nové zariadenie uľahčilo navigáciu vo vesmíre. Hneď na to sa v Portugalsku a Španielsku začala rýchlym tempom rozvíjať navigácia. Teraz námorníci pokojne vyrazili na dlhé plavby a neboja sa stratiť v rozľahlosti oceánu. V 18. storočí sa kompas stal pomerne zložitým nástrojom, ktorý udával nielen smer, ale aj čas.

moderný kompas

Moderné zariadenia dostali veľa nových funkcií a ich vzhľad sa len málo podobá na ich staroveké náprotivky. Ich princíp fungovania už nie je založený na magnetickej strelke, ale na zložitých elektronických obvodoch, pomocou ktorých sa určuje magnetické pole Zeme. Mnohé prístroje sú riadené satelitmi. Teraz už aj v jednoduchých modeloch telefónov existujú prijímače GPS, ktoré cez satelit určia presnú polohu osoby s presnosťou až na stupeň.

Myšlienka vytvorenia satelitnej navigácie vznikla v 50-tych rokoch minulého storočia bezprostredne po vypustení prvých umelých satelitov. Ale až v roku 1973 bola táto myšlienka uvedená do praxe. Spočiatku bol satelitný navigačný systém GPS vyvinutý výhradne pre armádu. No postupne sa dostala do civilu. Moderné navigačné systémy v navigácii a letectve sú nemysliteľné bez satelitných komunikačných a orientačných systémov. Takéto systémy sa používajú aj v iných oblastiach. Napríklad v geodézii a kartografii.

História vynálezu kompasu siaha ďaleko do minulosti. Prvý opis kompasu urobil v 3. storočí pred Kristom čínsky filozof Hen Fei-tzu. Bola to nalievacia lyžica z magnetitu s úzkou rúčkou v tvare gule. Bol inštalovaný na doske z medi a dreva, na ktorej boli vytvorené značky znamení zverokruhu. Zároveň bola rukoväť na váhe a mohla sa otáčať v kruhu. Lyžica sa dala do pohybu a vždy, keď sa zastavila, smerovala na juh. Bol to úplne prvý kompas na svete.

V polovici 11. storočia vyrobili v Číne plávajúci šíp z umelého magnetu. Najčastejšie to bolo v podobe ryby. Bola spustená do vody, kde plávala. Hlava ryby vždy smerovala na juh. V tom istom čase prišiel čínsky vedec Shen Gua s niekoľkými verziami kompasu. Zmagnetizoval ihlu na šitie a pomocou vosku ju pripevnil na visiacu hodvábnu niť. Bol to presnejší kompas, keďže sa znížil odpor vznikajúci pri otáčaní. V inej verzii navrhol navliecť túto ihlu na sponku do vlasov. Vynálezca Shen Gua si na základe svojich experimentov všimol, že šípka mieri na juh s miernou odchýlkou. Dokázal to vysvetliť rozdielom medzi magnetickým a geografickým poludníkom. Neskôr sa vedci naučili vypočítať túto odchýlku pre rôzne časti Číny. V 11. storočí mali mnohé čínske lode plávajúce kompasy. Boli umiestnené na prove lode, aby sa kapitán mohol vždy pozrieť na jeho svedectvo.

V 12. storočí využili čínsky vynález Arabi a v 13. storočí Európania. V Európe sa o kompase ako prví dozvedeli Taliani, potom Španieli, Francúzi a potom Briti a Nemci. Potom bol kompas korok a magnetizovaná ihla plávajúca v nádobe s vodou. Čoskoro, aby ho ochránili pred vetrom, ho začali prikrývať sklom.

Na začiatku XIV storočia bola na papierový kruh nainštalovaná magnetizovaná šípka a po chvíli Talian Flavio Joya rozdelil kruh na 16 častí a potom na 32 sektorov. V polovici 16. storočia bola šípka upevnená na kardanovom závese, aby sa znížil účinok kývania, a o storočie neskôr bol v histórii kompasu zaznamenaný výskyt rotujúceho pravítka, čo zvýšilo presnosť odčítania. Kompas bol prvým navigačným zariadením na plavbu na šírom mori. To umožnilo námorníkom vydať sa na dlhé plavby cez oceán.