Περιεχόμενο
Η μαγνητική πυξίδα είναι το πιο γνωστό όλων των οργάνων που χρησιμοποιούνται για την εύρεση κατεύθυνσης. Είναι το παλαιότερο όργανο πλοήγησης και βοηθά τους ναυτικούς να διασχίζουν τις θάλασσες για πολλούς αιώνες. Οι ναυτικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν μαγνητικές πυξίδες για να καθορίσουν τη θέση του πλοίου σε ένα γράφημα, χρησιμοποιώντας το για να φέρουν ρουλεμάν ορατών αντικειμένων καθώς και να τους επιτρέψουν να κατευθύνουν μια συγκεκριμένη πορεία.
Ιστορία
Η ακριβής προέλευση της μαγνητικής πυξίδας και η ημερομηνία που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά είναι άγνωστες. Ωστόσο, είναι βέβαιο ότι οι Αρχαίοι Έλληνες γνώριζαν τις ελκυστικές ιδιότητες του μαγνητισμού, και οι Κινέζοι γνώριζαν πιθανώς ότι οι ράβδοι σιδήρου απέκτησαν μια κατευθυντική βορειοδυτική ιδιοκτησία όταν χάιδεψαν με πλακόστρωτο πριν από 2.000 χρόνια. Αυτή η ιδέα έφθασε στην Ευρώπη τον 10ο αιώνα και πιθανότατα εισήχθη από τους αραβικούς εμπόρους που κέρδισαν τις πληροφορίες από την Κίνα. Απλές μαγνητικές πυξίδες χρησιμοποιήθηκαν στη Μεσόγειο τον 12ο αιώνα, αν και ήταν συχνά αναξιόπιστοι. Κατά τον Μεσαίωνα, οι μαγνητικές πυξίδες χρησιμοποιούνταν ευρέως, αλλά λίγα ήταν γνωστά για το πώς δούλευαν.
Πως δουλεύει
Οι δύο μαγνητικοί πόλοι της Γης, οι οποίοι βρίσκονται κοντά στους βόρειους και νότιους Πολωνούς, σημαίνουν ότι η Γη είναι παρόμοια με έναν γιγαντιαίο μαγνήτη που περιβάλλεται από ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτό το μαγνητικό πεδίο προκαλεί μαγνητικές σιδερένιες βελόνες να στρέφονται σε μια θέση βορρά-νότου όταν κρέμονται από ένα νήμα ή τοποθετούνται από ένα κομμάτι ξύλου που επιπλέει στο νερό. Αρχικά, οι βελόνες έγιναν μαγνητοποιημένες με το χτύπημα τους με ένα κομμάτι μαγνητικού πετρώματος γνωστό ως υποστύλωμα. Δεδομένου ότι το φαινόμενο αυτό ήταν προσωρινό, τα πλοία θα έπρεπε να φέρουν δοχεία για να χτυπήσουν τη βελόνα της πυξίδας όταν το μαγνητισμό τους έλειπε.
Ακρίβεια
Οι ναυτικοί, συμπεριλαμβανομένου του Κολόμβου, γνώριζαν ότι η βελόνα της μαγνητικής πυξίδας δεν έδειχνε με ακρίβεια τον αληθινό βορρά της Γης, όπως ήταν ήδη από τον 15ο αιώνα. Στην πραγματικότητα, η βελόνα σχηματίζει μια γωνία με το αληθινό βορρά, και αυτή η γωνία ποικίλλει από τη μια περιοχή του πλανήτη στο άλλο. Για να διορθωθεί αυτό το πρόβλημα, οι βελόνες άρχισαν να τοποθετούνται κάτω από μια κάρτα σε μια απότομη καρφίτσα και τοποθετούνται σε ένα μικρό κουτί. Αυτές οι κάρτες πυξίδας είχαν αρχικά σημειωθεί με 32 σημεία αντί για βαθμούς. Τα σημεία ταιριάζουν με τις κατευθύνσεις των ανέμων που ήταν γνωστές στους ναυτικούς. Τα σημεία που σηματοδότησαν το βορρά, το νότο, το ανατολικό και το δυτικό ήταν γνωστά ως τα κύρια σημεία.
Δυσκολίες
Ακόμη και οι πρώτες πυξίδες τοποθετήθηκαν σε τετράγωνα κουτιά με εξαρτήματα που περιείχαν περιστρεφόμενους δακτυλίους. Αυτό επέτρεψε την πυξίδα να κρεμάσει με τρόπο που την εμπόδισε να ταλαντεύεται άγρια με την κίνηση του πλοίου σε τραχιές θάλασσες. Τα σιδερένια πλοία αποτελούν πρόβλημα για τις μαγνητικές πυξίδες, καθώς τα μαγνητικά πεδία τους επηρεάζουν την ανάγνωση. Για να αντισταθμιστεί αυτό το πρόβλημα, μαγνήτες και κομμάτια σιδήρου που δεν έχουν μαγνητιστεί τοποθετούνται κοντά στην πυξίδα ως μέθοδο εξουδετέρωσης του μαγνητισμού του πλοίου. Όταν χρησιμοποιείται μαγνητική πυξίδα κοντά στους μαγνητικούς πόλους της Γης, καθίσταται άχρηστη. Σε αυτούς τους πόλους, τα πεδία της δύναμης συγκλίνουν κάθετα στην περιοχή, με κλίση σχεδόν 90 μοιρών και μόνο ασθενή οριζόντια ένταση. Αυτό κλίνει τη βελόνα της πυξίδας προς τα πάνω ή προς τα κάτω στη Γη, καθιστώντας το σημείο μόνο προς την κατεύθυνση της κλίσης της πυξίδας.