Къде иглата на компаса

Този въпрос за повече от две хиляди години. Човечеството използва компаса в продължение на векове, но разбирането точно там, където точките на стрелката на компаса, се появиха наскоро. Компас - древно изобретение. Един от първите споменавания на "магнитната игла" намери в древната китайска алманах, съставени през втори век. "Магнитът трябва майчинско принцип. Игла ковано желязо (както първоначално беше камък) и същността на една майка и син, е, че те имат взаимно влияние, те общуват. Същността на иглата е да се върне към първоначалната си пълнота. Тялото й е много лесно и ясно, тя трябва да отразява по права линия. Той отговаря на Чи им ориентация. "

В учен на XI век, политик и философ Шен Куо разкрива, че в някои места на компаса не винаги сочи на север, "е изместен леко на изток вместо точната юг", но за да обясни причините за това явление, той не може. Ето защо, в търсене на обяснения не винаги е едно и също поведение на компаса, което трябва да се обърнем към историята на изучаването на магнетизма учени в Европа, където китайски компас беше благодарение на арабските търговци и пътници от XII век. И докато Шен Куо в XI век, предложено да се въведе разделение на двадесет и четири направления, а не осем prinyanyh в Китай по това време, и това нововъведение "заседнали" в китайския морски компаси от XII век в Европа има компас в по-примитивен вид. Затова европейската наука трябваше действително да се отвори отново.

Външният вид на компаса в Европа

Първата "европейска" тълкуването на принципа на действие на компаса намерена в писмото на военен инженер Petrus Peregrinus, написана в 1269 г., годината. Peregrinus описана не само със своите експерименти с компаса, но също така и да мислим за природата на магнетизма и магнитните полюси, отблъскване и привличане. Невероятно, но той успя да прокара само три хипотези, които бяха потвърдени от векове по-късно:

Биполярно сухоземните магнетизъм
На полюсите, магнитните сили са насочени вертикално
Магнитната сила нараства с наближаването на стълба.

Тя сокола предложи име на полюсите на магнита. Краят на стрелката сочи на север, се предлага да се обадите на северния полюс, и обратното - юг. Той модифициран компаса. По това време на компаса е плаващ кораб с магнит, без каквато и маркиране. Peregrinus добавен компас разграфена скала и се комбинира с компас море астролаб, което дава възможност да се определи с помощта на компас азимути на небесните тела.

Наред с тези невероятни предположения и иновации, той призна, множество грешки. По-специално, той не счита способността на магнитни върховете на иглите на север последица от основните свойства на магнита или на Земята. Той е склонен да вярвам, че магнитната стрелка сочи към Полярната звезда на. Неговата идея е, че Полярната звезда е на небесната ос, около която се въртят 10 небесните сфери. Ако звездата е толкова силна, че се върти около звездата, а магнитната стрелка в позицията в съответствие с посоката на него. Тази теория ние сега може да изглежда наивно, но за момента (не забравяйте, XIII век), тя е смела и прогресивно. В тези дни, се предполагаше, че магнитната стрелка се привлича намира на Северния полюс огромна магнитна планина. Това убеждение е обичайно до XVI-ти век.

И теорията на Полярната звезда, и теорията на магнитните планини са грешни. Съмнения са възникнали, когато компасът е широко използван като морска навигационно устройство. Моряците са забелязали, че на някои места магнитната стрелка се отклонява много от посоката на Полярната звезда, и това причинява проблеми в навигацията. Но моряците - хората са умни, те започнаха да се отбележат на карти отклонение ценности. Първият морски карта с обозначения на магнитната деклинация се появи в Германия през XV век.

Започнете от масови наблюдения на магнитното деклинация

XV-XVI век - епохата на великите открития на изследователи. След откриването на Америка е вниманието на Европа е насочено в чужбина, но по-далеч в морето оставяйки корабите, по-висока цена от грешка в навигацията, и толкова повече внимание е обърнато на картографирането на магнитната деклинация. Специални инструменти са разработени, за да се улесни тази задача. Явлението е широко разпространено, и благодарение на това доста бързо успяха да съберат значителен брой измервания. Измерванията показват, че на различни места по различни начини компас се отклонява от посоката на Полярната звезда, и в повечето случаи не сочи към нея. Наука късно XV - началото на XVI век все още не са "предположил" феномена на магнетизма и затова търсят различни начини да се обясни отклонението на компаса от север.

Първият опит да се "изчисли" магнитен полюс

Развитието на науката за наземна магнетизма

XVI век в историята на изучаването на геомагнетизма характеризира не само с картата на Меркатор, но и откриването на още една характеристика на магнитното поле - магнитното наклон. През 1576 г., годината на английския физик Робърт Норман, експериментира с плаващ в течността на магнитната стрелка, забелязах, че иглата променя позицията си не само в хоризонтална, но и вертикално. Т.е. до края на XVI век, учените са били наясно с магнитната деклинация, наклонът и магнитни сили, действащи между магнитите. Към Основният резултат от причините за поведението на магнитната стрелка е на една ръка разстояние, а през 1600 г., годината, той най-накрая се случи.

Гилбърт смята, че магнитните полюси и географски съвпадат. В своя модел съвпада Земята. Разбира се, той знаеше за магнитна деклинация, но това не обяснява различните координати на полюса, както и факта, че континентите съдържа повече магнитни елементи, отколкото в океана.

Откриване Гилбърт е довело до революция в подхода към изучаването на наземна магнетизъм и привличане на нови учени на този проблем. Увеличеният брой на измерванията и данните на магнитната деклинация посочва несъответствието на магнитната теория на полето, тъй като полюс двойка. Математик Леонард Ойлер се опита да обясни феномена на магнитната деклинация "плъзгане" на магнитното поле ос, така че да не преминава през центъра на Земята, но това не беше достатъчно. Изглежда, че трябва да има повече полюси.

Няколко полюси?

Математически модели на магнитното поле

Построен по модела на картата Гаус на магнитното поле на Земята показва, че освобождаването на няколко магнитни полюси са под почвата и Hanstin дори стигнал до етапа с местоположението на техните допълнителни полюси.

Това, което те считат за допълнителни полюси сега наречените големи магнитни аномалии. Източносибирско магнитна аномалия - район с повишена интензивност на геомагнитното поле стойност (в този параметър надхвърля дори на Северния полюс) и в сила Южноатлантически поле, напротив, е най-нисък. Магнитното поле - само един от неговите характеристики, има магнитна деклинация и магнитни наклон и сила себе си се разлага на компоненти - вертикални и хоризонтални, което от своя страна се разширява на север и изток. Карта стойности на магнитното деклинация показва, че се опитва да "изчисли" магнитен полюс на компаса са обречени на провал, компаса не показва север.

Гаус е бил прав като казва, че той не прекарват времето си на решаване на магнитно поле устройство, геофизици успя да го направи само в следващия век, когато обяснението беше установено, защо магнитното поле на Земята е нехомогенна и се променя с времето.

Какво влияе на магнитното поле на Земята

Според сегашното разбиране, магнитното поле на Земята е комбинация от няколко магнитни полета, генерирани от различни източници.

1. Основната сфера. Повече от 90% от общото магнитно поле, генерирани във външната течна сърцевина на планетата. Основната област се променя много бавно.

2. Магнитни земната кора аномалии, причинени от остатъчния магнетизъм скали. Промените са много бавни.

3. Външно поле. генерирани от токове в йоносферата и магнитосферата на Земята. Промяната е много краткотраен.

4. електрически течения в земната кора и мантията на външните въодушевени, че промените във външните области. Промени бързо.

5. Ефект на океанските течения.

Съществуващите математически модели на магнитното поле, ни позволяват да разчита само светските промени. Краткосрочни смущения, причинени от промяна слънчева активност тези модели не се считат, но предвид факта, че светските промени са обект на само най-значимите компоненти, точността на моделите е много висока. Например, точността на магнитното отклонение в модели WMM IGRF и 30 ', т.е. 0.5 °. Разбира се, има и малки по размер е магнитни аномалии, които не се вписват в глобалните модели, но те са малко.

И не мисля, че терминът "светски вариации" говори за тяхната мудност или незначителност. Като илюстрация на естеството на светските промени в таблицата променя магнитното отклонение в четирите града.

Тази таблица показва, че дори и за толкова кратко истории широк времеви диапазон магнитна деклинация в Пекин се променили до 3 °, в Москва - 7 °, Киев - 8 °, а в София - 9 °. Забележително е, че в Киев спад смени посоката от запад на изток.

Магнитната деклинация

Говорейки за магнитната деклинация, което трябва да разберете какво означава да си по посока на отклонението. Погледнете следващата фигура, тя показва връзката между спада, магнитния азимут (така да се определи компаса) и истинската азимут (ъгъл на посоката на географския север). Казано по-просто, ако по Y (вдясно), магнитната стрелка се движи на изток от посоката на истинската (географски) на север, а ако отклонението на запад (в ляво), със стрелки, се движи на запад.

Тъй като промяната в магнитното поле на Земята в продължение на няколко века

Ясно се вижда, че в продължение на четири века на територията на Централна Европа, първо е действал по Y, а след това на запад, а сега отново на изток. Интересна ситуация с територията на източната част на Китай, деклинация нулевата линия на отдавна се олюля на брега, но през последните години се наблюдава ясна тенденция към увеличаване на магнитната деклинация на изток. И ако си спомняте, че XI век, Шен Куо отбележи някои Западна спад, тенденцията ще стане още по-очевидна.

С помощта на компас, за да определи посоката на земята трябва да се помни, че:

1. По принцип, иглата на компаса не посочи на север или на магнитен полюс, той показва посоката на магнитните силови линии в това място.

2. Магнитна деклинация - ъгълът между посоката на Северния полюс и посоката на компаса.

3. компаса на същото място може да се промени с течение на времето.

Брой посещения: 35051
Рейтинг: 3.1