أين ومتى ظهرت البوصلة الأولى؟ من اخترع البوصلة: تاريخ اكتشافها البوصلة وتاريخ إنشائها

البوصلة هي أبسط وأقدم جهاز ملاحة. إن التنقل في التضاريس باستخدام البوصلة أمر بسيط: فالسهم الممغنط يشير دائمًا إلى الشمال. يتمتع الجهاز المعروف لكل تلميذ بتاريخ طويل ومثير للاهتمام.


بالنظر إلى البوصلات الفلكية أو الراديوية الحديثة، من الصعب أن نتخيل أن نموذجها الأولي - وهو قطعة من الخام المغناطيسي اخترعها الناس لاستخدامها في العثور على الاتجاهات - ظهر قبل وقت طويل من ولادة المسيح.

ومرة أخرى الصينية

مثل العديد من الاختراعات الأخرى التي تستخدمها البشرية حتى يومنا هذا، اخترع الصينيون القدماء البوصلة. وفقا لبعض المصادر، ظهرت بوصلات ما قبل التاريخ ثلاثة آلاف سنة قبل الميلاد، وفقا لآخرين - في وقت سابق من القرن الثاني قبل الميلاد.

تعتمد النسخة الأولى على الأساطير أكثر من الحقائق التاريخية. في الصين، يحظى الإمبراطور هوانغ دي بالتبجيل، الذي حكم البلاد حوالي عام 2600 قبل الميلاد. ويُنسب إليه اختراع البوصلة الأولى التي وجد الحاكم بمساعدتها طريقه في الصحراء وأنقذ جيشه من الموت المحقق. ومع ذلك، لا توجد معلومات موثوقة تاريخيا حول هذا الشخص.

تنص فرضية أخرى على أنه خلال عهد أسرة هان (في القرنين الأول والثاني قبل الميلاد)، كان الصينيون يستخدمون البوصلة بالفعل. كانت هذه البوصلة عبارة عن جسم ممغنط ذو قاعدة نصف دائرية تدور، وتشير دائمًا إلى جانب واحد من العالم.


من المعروف بشكل موثوق أنه خلال عهد أسرة سونغ (في القرنين العاشر والثالث عشر الميلاديين) كان لدى الصينيين بوصلات استخدموها للتوجيه في الصحاري.

مزيد من انتشار البوصلة

ومن الصينيين جاءت البوصلة إلى العرب. وكان العرب بحارة ماهرين؛ وكانوا يحتاجون إلى المساعدات الملاحية، ولذلك أعجبتهم فكرة البوصلة. كانت البوصلة العربية في القرن الثالث عشر عبارة عن جسم ممغنط يتم غمسه في وعاء من الماء. سمح الحد الأدنى من قوة الاحتكاك للجسم بالتحرك بحرية، والدوران في أحد الاتجاهات الأساسية. وبهذا الشكل وصل النموذج الأولي للبوصلة الحديثة إلى الأوروبيين.

احتاج الملاحون الأوروبيون إلى جهاز ملاحي، وسرعان ما قاموا بتحسين الجهاز العربي. مخترع البوصلة الأوروبية، التي لا تشير فقط إلى الاتجاه بين الشمال والجنوب، ولكنها تسمح لك بالتنقل بشكل أكثر دقة إلى النقاط الأساسية، هو الإيطالي فلافيو جيويا. قام بتقسيم قرص البوصلة إلى 16 قسمًا.

بالإضافة إلى ذلك، قام جويا أخيرًا بتثبيت السهم على دبوس رفيع (تم استخدام هذه الفكرة مسبقًا في بعض نماذج البوصلات)، ولتقليل قوة الاحتكاك في المحور، قام بسكب الماء في الوعاء. حدث هذا في القرن الرابع عشر. ومنذ ذلك الحين، خضع تصميم البوصلة لتغييرات كبيرة، لكن تصميم جويا يُستخدم في جميع البوصلات المغناطيسية الحديثة حتى يومنا هذا.

الأنواع الحديثة من البوصلات

تم تطوير عدة أنواع من البوصلات لاستخدامها في مختلف الصناعات.

البوصلات المغناطيسية بناء على عمل المجال المغناطيسي للأرض. يحتل العنصر الممغنط دائمًا موقعًا موازيًا لخطوط الطول ويشير نحو القطبين المغناطيسيين للكوكب. النموذج الناجح للبوصلة المغناطيسية هو البوصلة التي اخترعها مواطننا المهندس الموهوب أدريانوف وسميت باسمه.

هذه بوصلة معروفة بسهم يمكن إيقافه باستخدام السدادة. للتوجيه الدقيق، تم تجهيز بوصلة أدريانوف بمقياس وسهمين إضافيين (مشهد أمامي وخلفي).

البوصلة الكهرومغناطيسية يستخدم ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي. في مثل هذه البوصلات، الجزء الثابت (الجزء الثابت) هو الأرض، والدوار (الجزء المتحرك) هو إطار به لف. تُستخدم البوصلات الكهرومغناطيسية في الطائرات والسفن لأنها تتجنب تأثير مغنطة العلبة المعدنية وتقلل من الأخطاء.

البوصلة الجيرسكوبية يعتمد على استخدام جهاز خاص - الجيروسكوب، وهو مميز لأنه لا يشير إلى القطب المغناطيسي، بل إلى القطب الجغرافي. اختراع للمهندسين الألمان في بداية القرن العشرين.

البوصلات الإلكترونية تم إنشاؤها في العقود الأخيرة. في الواقع، هذه ليست بوصلات، ولكنها أجهزة تلتقط الإشارات من الأقمار الصناعية وتظهر الاتجاه باستخدام نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية.

يهتم الكثير من الناس بمكان وزمان ظهور البوصلة الأولى. وسأحاول من خلال هذه القصة إلقاء الضوء على هذه القضية بأكبر قدر ممكن من التفصيل والتفصيل. إذن، هيكل قصتي هو كما يلي:

• أسباب إنشاء البوصلة.
• مكان ووقت ظهور البوصلة؛
• كيف كانت تبدو البوصلة الأولى ومن استخدمها.

أسباب إنشاء البوصلة

كان الناس في جميع الأوقات بحاجة إلى القدرة على التنقل أثناء رحلاتهم. يعتمد معدل دوران التجارة، والغذاء، وتطوير الأراضي الجديدة، والفتوحات الإقليمية، وما إلى ذلك على معرفة هذا النوع للعودة بنجاح إلى المنزل، وكانت هناك حاجة إلى نوع من المعالم التي لن تعتمد على الطقس أو الطبيعة. ولهذه الأغراض تم اختراع اختراع مثل البوصلة.

مكان وزمان ظهور البوصلة

بعد عهد أسرة سونغ، توقفت الصين عن الانقسام وبدأت في النمو بشكل ملحوظ في القطاعات الاقتصادية والسياسية والاجتماعية. بدأت الإمبراطورية في التطور بقوة. هذه المعلومات مهمة، لأنه فقط فيما يتعلق بهذا تم اختراع البوصلة في الصين. والحقيقة هي أن القافلة الصينية الغنية بالبضائع لا يزال يتعين عليها أن تقطع مسافة طويلة دون أن تضيع. إذا لم يكن الأمر يتعلق بتنمية الصين، فلن يحتاج أحد إلى إنشاء نوع من البوصلة هناك، لأنه ببساطة لن تكون هناك حاجة إليها. على الأقل خلال هذه الفترة من الزمن.

كيف كان شكل البوصلة الأولى ومن استخدمها؟

بدت البوصلة الأولى وكأنها ملعقة تدور بحرية على طبق مثل طبق تم تحديد الاتجاهات الأساسية عليه.

كان مقبض البوصلة ممغنطًا قليلاً، وفي كثير من الأحيان كان يُظهر المنطقة في الاتجاه الجنوبي.

يمكن تقديم بعض البوصلات كهدية لمسؤول أو حتى إمبراطور. لقد تم نحتها بمهارة على يد أفضل الحرفيين وتزيينها بالمجوهرات. لقد كان فنًا.

في البداية، تم استخدام هذه البوصلة فقط في الصحراء وبلدان أخرى، ثم مع مرور الوقت، تم نقلها إلى الاستخدام البحري، حيث عملت بشكل جيد وانتشرت في جميع أنحاء العالم.

اليوم، يمكن تنزيل البوصلة على جهاز Android أو iPhone أو الكمبيوتر.

وفقا للبيانات التاريخية، حدث اختراع البوصلة في عهد أسرة سونغ الصينية وارتبط بالحاجة إلى التنقل في الصحراء. في القرن الثالث قبل الميلاد. وصف الفيلسوف الصيني هين فاي-تزو تصميم البوصلة في عصره على النحو التالي: كانت عبارة عن شكل كروي، مصقول بعناية في الجزء المحدب، ملعقة سكب، مكونة من أكسيد الحديد الأسود بمقبض رفيع.

تم تثبيته على لوح نحاسي أو خشبي مصقول بعناية بجزء محدب بحيث لا يلمس المقبض اللوحة بل يقع فوقها بحرية. في هذه الحالة، يجب أن تدور الملعقة بحرية حول محور قاعدتها.

يتم تطبيق تسميات الاتجاهات الأساسية التي تمثل علامات الأبراج على اللوحة. تم تدوير الملعقة عن طريق الضغط على مقبض الجذع. عندما تتوقف الملعقة، يشير المقبض، الذي يعمل بمثابة إبرة مغناطيسية، إلى الجنوب تمامًا.

كان هذا هو هيكل أقدم جهاز يؤدي وظائف البوصلة. وفي القرن الحادي عشر، ظهرت في الصين إبرة بوصلة عائمة مصنوعة من مغناطيس اصطناعي. عادة ما تكون مصنوعة على شكل سمكة يتم غمسها في وعاء من الماء. سبحت بحرية في الماء، موجهة رأسها نحو الجنوب. تم تجهيز الصينيين ببوصلات عائمة. تم تركيبها في المقدمة والمؤخرة لتسهيل قيام القباطنة بالتنقل في الرحلة في أي طقس.

وصلت هذه البوصلة إلى العرب في القرن الثاني عشر، وفي بداية القرن الثالث عشر - إلى الأوروبيين. كان البحارة الإيطاليون أول من اعتمد "الإبرة العائمة" من العرب، وبعد ذلك - الإسبان والبرتغاليين والفرنسيين، وحتى لاحقًا - الألمان والبريطانيون. في البداية، كانت البوصلة عبارة عن إبرة ممغنطة وقطعة من الخشب تطفو في وعاء من الماء. وسرعان ما بدأت تغطية السفينة لحماية الآلية من تأثيرات الرياح. وفي منتصف القرن السادس عشر، بدأ وضع الإبرة المغناطيسية على طرفها في منتصف الدائرة.

اكتسبت البوصلة مظهرًا محسّنًا بشكل ملحوظ في بداية القرن الرابع عشر بفضل الإيطالي فلافيو جيويا. وضع الإبرة المغناطيسية على دبوس عمودي، والإبرة متصلة بدائرة ضوئية - بطاقة مقسمة على طول المحيط إلى 16 نقطة. وفي القرن السادس عشر، تم وضع البطاقة والصندوق الذي يحتوي على السهم في المحور لتجنب تأثير اهتزاز السفينة على قراءات البوصلة.

تعليمات

تعود فكرة إنشاء البوصلة إلى الصينيين القدماء. في القرن الثالث قبل الميلاد. ووصف أحد الفلاسفة الصينيين بوصلة ذلك الوقت على النحو التالي. كانت عبارة عن ملعقة صب من المغنتيت، ذات مقبض رفيع وجزء محدب كروي مصقول جيدًا. استقرت الملعقة بجزءها المحدب على نفس السطح المصقول بعناية للوحة نحاسية أو خشبية، في حين أن مقبض اللوحة لم يلمسها، بل كان معلقًا فوقها بحرية. بهذه الطريقة، يمكن للملعقة أن تدور حول قاعدتها المحدبة. على اللوحة نفسها تم رسم الاتجاهات الأساسية على شكل علامات زودياك. إذا قمت بدفع مقبض الملعقة على وجه التحديد، فإنها تبدأ في الدوران، وعندما تتوقف، يشير المقبض دائمًا إلى الجنوب تمامًا.

كل شخص في الصين في القرن الحادي عشر توصل إلى إبرة بوصلة عائمة. وكانت مصنوعة من مغناطيس صناعي، عادة على شكل سمكة. تم وضعها في وعاء به ماء، حيث كانت تطفو بحرية، وعندما توقفت، كانت دائمًا تشير برأسها إلى الجنوب. تم اختراع أشكال أخرى من البوصلة في نفس القرن على يد العالم الصيني شين غوا. واقترح مغنطة إبرة خياطة عادية على مغناطيس طبيعي، ثم ربط هذه الإبرة في وسط الجسم بخيط حريري باستخدام الشمع. وأدى ذلك إلى دوران الإبرة بشكل أقل مما كانت عليه في الماء، وبالتالي أظهرت البوصلة اتجاهًا أكثر دقة. نموذج آخر اقترحه العالم يتضمن ربطه ليس بخيط حريري، بل بدبوس شعر، وهو ما يذكرنا بالشكل الحديث للبوصلة.

تم تركيب بوصلات عائمة على جميع السفن الصينية في الحادي عشر تقريبًا. وبهذا الشكل ينتشرون في جميع أنحاء العالم. تم تبنيها لأول مرة من قبل العرب في القرن الثاني عشر. في وقت لاحق، أصبحت الإبرة المغناطيسية معروفة في الدول الأوروبية: أولا في إيطاليا، ثم في البرتغال وإسبانيا وفرنسا، وبعد ذلك في إنجلترا وألمانيا. في البداية، طفت إبرة ممغنطة على قطعة من الخشب أو الفلين في وعاء به ماء، ثم قرروا لاحقًا تغطية الوعاء بالزجاج، وحتى لاحقًا توصلوا إلى وضع إبرة مغناطيسية على نقطة في وسط دائرة ورقية . ثم قام الإيطاليون بتحسين البوصلة، وأضيف إليها ملف تم تقسيمه إلى 16 قطاعًا (لاحقًا 32) قطاعًا متساويًا يشير إلى الاتجاهات الأساسية (أول 4 قطاعات، ثم 8 قطاعات لاحقًا لكل جانب).

أتاح التطوير الإضافي للعلوم والتكنولوجيا إنشاء نسخة كهرومغناطيسية من البوصلة، وهي أكثر تقدمًا بمعنى أنها لا توفر الانحرافات بسبب وجود أجزاء مغناطيسية حديدية في السيارة التي تستخدم عليها. في عام 1908، أنشأ المهندس الألماني G. Anschutz-Kampfe نموذجًا أوليًا للبوصلة الجيروسكوبية، وكانت ميزتها هي الإشارة إلى الاتجاه ليس إلى القطب الشمالي المغناطيسي، ولكن إلى القطب الجغرافي الحقيقي. تُستخدم البوصلة الجيروسكوبية عالميًا تقريبًا للملاحة والتحكم في السفن البحرية الكبيرة. لقد أتاح العصر الحديث لتقنيات الكمبيوتر الجديدة التوصل إلى بوصلة إلكترونية، ويرتبط إنشائها في المقام الأول بتطوير نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية.

يعود تاريخ اختراع البوصلة إلى زمن طويل. تم تقديم الوصف الأول للبوصلة في القرن الثالث قبل الميلاد على يد الفيلسوف الصيني هين فاي تزو. كانت عبارة عن ملعقة سكب مصنوعة من الماجنتيت بمقبض ضيق على شكل كرة.

تم تثبيته على طبق مصنوع من النحاس والخشب عليه علامات الأبراج. في هذه الحالة، تم تعليق المقبض ويمكن أن يدور في دائرة. تم تحريك الملعقة، وكانت تشير دائمًا إلى الجنوب عندما تتوقف. وكانت هذه البوصلة الأولى في العالم.

وفي منتصف القرن الحادي عشر، تم صنع إبرة عائمة من مغناطيس صناعي في الصين. في أغلب الأحيان يأخذ شكل سمكة. تم إنزالها في الماء حيث طفت. رأس السمكة يشير دائمًا إلى الجنوب. في الوقت نفسه، توصل العالم الصيني شين غوا إلى عدة إصدارات من البوصلة. قام بمغنطة إبرة خياطة واستخدم الشمع لربطها بخيط معلق من الحرير. لقد كانت بوصلة أكثر دقة لأن المقاومة التي تمت مواجهتها عند تقليل الدوران. وفي نسخة أخرى اقترح وضع هذه الإبرة على دبوس الشعر. وبناء على تجاربه، لاحظ المخترع شين غوا أن السهم يشير إلى الجنوب مع انحراف طفيف. وكان قادرا على تفسير ذلك من خلال الفرق بين خطوط الطول المغناطيسية والجغرافية. وفي وقت لاحق، تعلم العلماء حساب هذا الانحراف في أجزاء مختلفة من الصين. في القرن الحادي عشر، كان لدى العديد من السفن الصينية بوصلات عائمة. تم وضعها على مقدمة السفينة حتى يتمكن القبطان من الاطلاع دائمًا على قراءاته.

وفي القرن الثاني عشر، استخدم العرب الاختراع الصيني، وفي القرن الثالث عشر استخدمه الأوروبيون. وفي أوروبا، كان الإيطاليون أول من تعلم عن البوصلة، ثم الإسبان والفرنسيين، ثم البريطانيون والألمان. ثم كانت البوصلة عبارة عن فلين وإبرة ممغنطة تطفو في وعاء من الماء. وسرعان ما بدأوا بتغطيته بالزجاج لحمايته من الريح.

في بداية القرن الرابع عشر، تم تثبيت سهم ممغنط على دائرة من الورق، وبعد فترة قام الإيطالي فلافيو جيويا بتقسيم الدائرة إلى 16 جزءًا، ثم إلى 32 قطاعًا. في منتصف القرن السادس عشر، تم تثبيت السهم على المحور لتقليل تأثير الرمي، وبعد قرن من تاريخ البوصلة، لوحظ ظهور مسطرة دوارة، مما زاد من دقة القراءات. أصبحت البوصلة أول جهاز ملاحي لإيجاد طريق في البحر المفتوح. سمح هذا للبحارة بالقيام برحلات طويلة عبر المحيط.