HistoriaLa invención de la brújula
Al igual que una simple banda magnética, el campo magnético de la Tierra tiene dos polos: el polo norte y el polo sur. Coloque una tira magnética sobre papel cubierto con limaduras de hierro y las limaduras seguirán las líneas de fuerza magnética que irradian desde los polos magnéticos.
Un objeto magnetizado, como un imán y la aguja de una brújula, también se orientará como limaduras de hierro para alinearse con la dirección de las líneas del campo magnético. En el siglo I, los chinos utilizaban imanes en un dispositivo llamado "sina", que se utilizaba principalmente con fines de Feng Shui.
En esta instalación, se talla un imán con forma de cuchara y se coloca sobre un chasis pulido, orientándose hacia el eje norte-sur. El chasis suele estar grabado con direcciones (este, oeste, sur, norte), distribución de constelaciones y símbolos de adivinación.
En el año 83 d.C., el filósofo chino Wang Chong registró este dispositivo, pero no mencionó su aplicación en la navegación. En el siglo VIII, los chinos reemplazaron los imanes de China por agujas de hierro magnetizadas.
Este tipo de aguja magnética se obtiene magnetizando una aguja de hierro a lo largo del eje magnético de un imán extremadamente magnético. En 1086, el científico chino Shen Kuo mencionó explícitamente una brújula magnética utilizada específicamente para la navegación en su "Mengxi Bitan".
A partir de 117017065438, "Zhou Pingke Tan" escrito por He Zhu en la dinastía Song del Norte describe el uso de la brújula en el mar. Sin embargo, no fue hasta el comienzo de la era europea de la exploración que la brújula se convirtió en un sofisticado dispositivo de navegación.
Dada la gran cantidad de innovaciones en el Lejano Oriente, es probable que la brújula se haya introducido en Occidente. Antes de esta época, los viajeros europeos utilizaban el sol o la Estrella Polar para identificar las direcciones norte y sur.
Aunque pueden obtener un posicionamiento más preciso a través de este método astronómico, esto sólo se puede hacer cuando el tiempo está despejado: el mal tiempo que aparece de vez en cuando a menudo afecta gravemente las actividades de navegación, lo que lleva a consecuencias catastróficas. Es posible que los vikingos hayan utilizado brújulas para navegar por la costa nórdica en el siglo XI d.C., pero el primer registro de una brújula magnética provino del erudito y sacerdote británico Alejandro? Escrito por Nickmann, publicado en 1180.
Las primeras brújulas europeas insertaban un puntero magnetizado verticalmente en una pajita, que luego se dejaba flotar verticalmente en un plato lleno de agua. Un dispositivo de este tipo puede indicar direcciones precisas hasta cierto punto, pero es extremadamente incómodo de llevar cuando se viaja.
En 1250, el puntero está montado sobre un pivote, y encima hay una tarjeta circular marcada con la dirección principal, que puede girar con el puntero. 1269, ¿el científico francés Petrus? Pelligrinas explicó por primera vez cómo funcionan los imanes (y por tanto las brújulas).
Describió los polos magnéticos e inventó la brújula para que un puntero pudiera indicar la dirección en grados. Otras mejoras a la brújula incluyeron colocar el puntero y el dial en una caja.
Las primeras cajas estaban fabricadas con materiales como la madera o el marfil que no interferían con la fuerza magnética ejercida sobre las manos. El uso posterior del latón también se basó en esta consideración.
En el siglo XVI, las brújulas de los barcos se instalaban en ejes o soportes autocorrectores para garantizar que la brújula siempre pudiera mantener una posición horizontal en un barco con baches. La brújula se convirtió rápidamente en una herramienta indispensable.
En 1594, el filósofo británico Francisco? Bacon calificó la invención de la brújula como uno de los tres avances más importantes de la sociedad civilizada (los otros dos fueron la pólvora y la imprenta). Cada año, miles de marineros confían sus vidas a un pequeño trozo de hierro tembloroso y actúan según sus instrucciones mientras navegan.
Más tarde, los marineros se dieron cuenta poco a poco de que el puntero no siempre era preciso y podía verse interferido por objetos cercanos, especialmente productos de hierro. Las brújulas náuticas también están influenciadas por los continentes. Cuando navegan de este a oeste, los navegantes saben que deben realizar compensaciones de rumbo adecuadas para compensar los efectos de un fenómeno llamado deflexión magnética.
¿Quién inventó la brújula en la historia? ¿Quién inventó la brújula en la historia?
Paciencia ~ El antepasado de la brújula: el antepasado de la brújula Sina apareció en el Período de los Reinos Combatientes. Está elaborado a partir de imanes naturales.
Parece una cuchara de fondo redondo que se puede equilibrar sobre un "campo" liso y girar libremente. Cuando esté en reposo, el mango de la cuchara apuntará hacia el sur.
Los antiguos lo llamaban "Si Nan". En el libro "Han Feizi" de esa época, se decía: "Wang Li Si Nan se tomó el tiempo primero". este.
La aplicación de Sina está registrada en "Guiguzi". Zheng Ren llevó a Sina con él cuando recogió jade para asegurarse de que no se perdiera. Durante el período de primavera y otoño, la gente podía pulir nefrita y jadeíta con una dureza de 5 a 7 grados en varias formas. Por lo tanto, también se podían usar imanes naturales con una dureza de sólo 5,5 a 6,5 grados para hacer sinan.
Wang Chong de la dinastía Han del Este hizo un registro claro de la forma y el uso de Sinan en su libro "Lunheng". Sina está hecho de una pieza entera de imán natural después de una cuidadosa consideración. El mango de la cuchara está guiado por un poste, de modo que el centro de gravedad de toda la cuchara cae exactamente en el centro del fondo de la cuchara. un lugar liso, rodeado por un tallo y ramas de cuatro dimensiones, sintetizando 24 direcciones.
Este diseño se completó después de una larga investigación por parte de los antiguos después de observar cuidadosamente muchos fenómenos relacionados con el magnetismo en la naturaleza y acumular mucho conocimiento y experiencia. El surgimiento de Sina es una aplicación práctica de la comprensión que tiene la gente sobre la polaridad de los dedos magnéticos.
Sin embargo, Sina también tiene muchos defectos. Los imanes naturales son difíciles de encontrar y tienden a perder magnetismo debido a los golpes y al calor durante el procesamiento. Por lo tanto, el magnetismo de Sina es relativamente débil y el contacto con el sitio debe ser muy suave; de lo contrario, será difícil girar debido a demasiada resistencia a la fricción y no se logrará el efecto de guía esperado.
Además, Sina tiene cierto tamaño y peso, lo que hace que sea incómodo de llevar. Esta puede ser la razón principal por la que Sina no se ha utilizado mucho durante mucho tiempo. Sina consta de un disco de bronce y una cuchara magnética hecha de imanes naturales. La placa de bronce está grabada con 24 direcciones y la cuchara magnética se coloca en la superficie circular central de la placa. Cuando está en reposo, la cola de la cuchara apunta hacia el sur.
La invención de la brújula En la antigüedad, la gente solía cortar finas hojas de hierro en forma de pez. El vientre del pez es ligeramente cóncavo, como el de un barco. Después de ser magnetizado, flota en el agua y puede guiarse hacia el norte. En aquella época se utilizaba como juego.
Cui Bao de la dinastía Jin del Este mencionó una vez este tipo de "pez guía" en "Notas antiguas y modernas". Zeng Gongliang, de la dinastía Song del Norte, registró los métodos de producción y uso del pez guía en la "Teoría general de los cinco clásicos": "Córtalo con una fina hoja de hierro, de dos pulgadas de largo y cinco minutos de ancho, con la cabeza y la cola como la punta del pescado, y quémalo con fuego de carbón Hou Tongchi, utiliza un wok de hierro o una olla de hierro como fuego inicial, con la cola recta, sumérgelo en la palangana y cierra la olla. p>Cuando lo use, coloque el recipiente de agua en un lugar plano sin viento, con el pez en la superficie del agua, para que flote. La cabeza siempre está en la tarde. “Este es un método de magnetización artificial que utiliza el campo magnético de la Tierra. magnetizar piezas de hierro.
Es decir, colocar la pieza de hierro candente en la dirección del meridiano. Las moléculas dentro de la lámina de hierro caliente están en un estado relativamente activo, lo que hace que las moléculas de hierro se alineen en la dirección del campo magnético terrestre para lograr la magnetización.
Esta disposición se puede arreglar rápidamente sumergiéndolo en agua, y el grado de magnetización se puede aumentar inclinando la cola del pez ligeramente hacia abajo. La invención del método de magnetización artificial jugó un papel muy importante en la aplicación y desarrollo de la brújula.
Este es también un evento importante en la historia del desarrollo del magnetismo y el geomagnetismo. Shen Kuo, de la dinastía Song del Norte, mencionó otro método de magnetización artificial en "Meng Qian's Bi Tan": "La familia Fang puede usar imanes para guiarse".
Según Shen Kuo, los técnicos de esa época usaban imanes. Imanes para frotar las agujas de coser. Haz que la aguja sea magnética. Desde el punto de vista actual, este es un método que utiliza el campo magnético de los imanes naturales para hacer que la disposición de los dominios magnéticos en la aguja de acero tienda a una cierta dirección, haciendo así que la aguja de acero parezca magnética.
Este método es más simple que el método geomagnético y el efecto de magnetización es mejor que el método geomagnético. La invención del método de fricción no solo fue la más antigua del mundo, sino que también creó las condiciones para la aparición de instrumentos prácticos de señalización magnética. Shen Kuo también habló sobre varios fenómenos en el proceso de magnetización del método de fricción en la "Charla complementaria Bi Tan de Meng Qian": "Si los imanes se usan ojo por ojo, serán nítidos y generales. Algunas personas señalan hacia el norte y están sin miedo a la piedra... Al contrario, debería haberla. La diferencia entre el norte y el sur no ha sido estudiada en profundidad.”
En otras palabras, cuando se frota una aguja de coser con un imán, A veces apuntará hacia el norte. Desde el punto de vista actual, todos los imanes tienen dos polos magnéticos, N y S. La dirección de la aguja de coser es diferente cuando se magnetiza, por lo que la dirección después de la magnetización también es diferente.
Pero Shen Kuo no sabía esta verdad. Realmente documentó este fenómeno y admitió francamente que no había pensado profundamente en ello. Espero que las generaciones futuras puedan explorarlo más a fondo.
En cuanto a los métodos de instalación de agujas magnéticas, Shen Kuo introdujo cuatro métodos: 1. Método de flotación en agua: coloque algunas tiras en la aguja magnética y flote en el agua para indicar la dirección. 2. Método de rotación del borde del recipiente: coloque la aguja magnética en el borde del borde del recipiente y la aguja magnética podrá girar para indicar la dirección.
3. Método de rotación de la uña: coloque la aguja magnética en la uña. Dado que la superficie de la uña es lisa, la aguja magnética puede girar libremente para indicar la dirección. 4. Método para colgar en el crepúsculo: aplique un poco de cera en el medio de la aguja magnética, pegue un trozo de seda y cuélguelo en un lugar sin viento para indicar la dirección.
Shen Kuo también comparó cuatro métodos. Señaló que la mayor desventaja del método de flotación de agua es que la superficie del agua se sacude fácilmente, lo que afecta los resultados de la medición. La rotación del labio del cuenco y la rotación del clavo son flexibles debido a la baja fricción, pero se caen fácilmente.
Shen Kuo enfatizó el método del ahorcamiento, que creía que era un método ideal y práctico. De hecho, los cuatro métodos señalados por Shen Kuo han resumido los dos sistemas de dispositivos de brújula hasta ahora: agujas de agua y agujas secas.
"Meng Qian's Bi Tan" es un libro sobre la ciencia y la tecnología china antigua escrito por Shen Kuo (1031-1095). El libro trata algunas cuestiones sobre el magnetismo y las brújulas. En la dinastía Song del Sur, Chen introdujo otro método para hacer guías de peces y tortugas en "Guang Ji".
Este tipo de pez sin dedos es diferente al registrado en "Wu Jing Tong Lun". Utilice un trozo de madera del tamaño de un dedo para tallar la forma de un pez. Coloque un imán natural en el vientre del pez de madera, con el polo S del imán apuntando hacia la cabeza del pez. Después de sellarlo con cera, se inserta una aguja en la boca del pez para convertirlo en un pez sin dedos. Hazlo flotar en el agua con una guía de cabeza de pez, que también es un tipo de aguja de agua.
La tortuga guía turística era un dispositivo nuevo y popular en ese momento. Coloque un imán natural en el abdomen de la tortuga de madera, cave un agujero liso debajo del abdomen de la tortuga de madera, alinéelo y colóquelo sobre los clavos puntiagudos de bambú que se encuentran en posición vertical sobre la tabla de madera, de modo que la tortuga de madera quede colocada un lugar fijo y accesible.