تاريخ البوصلة والابتكارات المغناطيسية الأخرى

البوصلة هي واحدة من أدوات التنقل الأكثر استخدامًا. نحن نعلم أنها تشير دائمًا إلى الشمال ، ولكن كيف؟ يحتوي على عنصر مغناطيسي معلق بشكل حر يعرض اتجاه المكون الأفقي للمجال المغناطيسي للأرض عند نقطة المراقبة.

تم استخدام البوصلة لمساعدة الناس على التنقل لعدة قرون. على الرغم من أنها تقع في نفس الجزء من الخيال العام مثل sextants والتلسكوبات ، إلا أنها في الواقع قيد الاستخدام لفترة أطول بكثير من الرحلات البحرية التي اكتشفت أمريكا الشمالية. لا يتوقف استخدام المغناطيسية في الاختراعات عند هذا الحد ؛ توجد في كل شيء من معدات الاتصالات والمحركات إلى السلسلة الغذائية.

منذ آلاف السنين ، تم العثور على رواسب كبيرة من الأكاسيد المغناطيسية في منطقة مغنيسيا في آسيا الصغرى. أدى موقعها إلى حصول المعدن على اسم المغنتيت (Fe₃يا₄) ، والذي كان يلقب بـ حجر الحجر. في عام 1600 ، نشر ويليام جيلبرت "De Magnete" ورقة عن المغناطيسية توضح بالتفصيل استخدام وخصائص المغنتيت.

عنصر طبيعي آخر مهم للمغناطيس هو الفريت ، أو أكاسيد مغناطيسية ، وهي أحجار تجذب الحديد والمعادن الأخرى.

في حين أن الآلات التي نصنعها بالمغناطيسات هي اختراعات واضحة ، إلا أنها مغناطيسات طبيعية ولا يجب اعتبارها كذلك.

البوصلة المغناطيسية هي في الواقع قديمة اختراع صيني، ربما صنع لأول مرة في الصين خلال عهد أسرة تشين (221-206 قبل الميلاد). في ذلك الوقت ، استخدم الصينيون أحجارًا (والتي تتماشى في الاتجاه بين الشمال والجنوب) لبناء لوحات تروي الثروة. في النهاية ، لاحظ شخص ما أن أماكن الإقامة كانت أفضل في تحديد الاتجاهات الحقيقية ، مما أدى إلى إنشاء البوصلات الأولى.

تم تصميم أولى البوصلات على بلاطة مربعة تحتوي على علامات للنقاط الأساسية والأبراج. كانت الإبرة المشيرة عبارة عن أداة حجرية على شكل ملعقة بمقبض يشير دائمًا إلى الجنوب. في وقت لاحق ، تم استخدام الإبر الممغنطة كمؤشرات اتجاه بدلاً من أحجار المسكن على شكل ملعقة. ظهرت هذه في القرن الثامن الميلادي - مرة أخرى في الصين - ومن 850 إلى 1050.

في القرن الحادي عشر ، أصبح استخدام البوصلات كأجهزة ملاحية على السفن أمرًا شائعًا. يمكن استخدام بوصلات الإبرة الممغنطة عندما تكون رطبة (في الماء) أو جافة (على عمود مدبب) أو معلقة (على خيط حريري) ، مما يجعلها أدوات قيمة. تم توظيفهم في الغالب من قبل المسافرين ، مثل هؤلاء التجار الذين سافروا إلى الشرق الأوسط ، والملاحين الأوائل الذين يتطلعون إلى تحديد القطب الشمالي المغناطيسي أو نجم القطب.

في عام 1819 ، هانز كريستيان أورستد ذكرت أنه عندما التيار الكهربائي في سلك تم تطبيقه على إبرة بوصلة مغناطيسية ، تأثر المغناطيس. هذا يسمي الكهرومغناطيسية. في عام 1825 ، عرض المخترع البريطاني وليام ستورجون قوة المغناطيس الكهربائي برفع تسعة أرطال بقطعة من الحديد سعة 7 أونصات ملفوفة بأسلاك كان التيار من خلالها بطارية أحادية الخلية أرسلت.

وضع هذا الجهاز الأساس على نطاق واسع الاتصالات الإلكترونيةحيث أنها أدت إلى اختراع التلغراف. كما أدى إلى اختراع المحرك الكهربائي.

استمر استخدام المغناطيس في التطور إلى ما بعد البوصلة الأولى. براءة الاختراع الأمريكية رقم 3،005،458 ، الصادرة إلى لويس بول لونغو ، هي البراءة الأولى صدر لما يسمى "مغناطيس البقر". كان هدفه هو الوقاية من أمراض الأجهزة في الأبقار. إذا حدث أن الأبقار تستهلك قطع من المعدن ، مثل الأظافر ، عندما تتغذى ، فإن الأجسام الغريبة يمكن أن تسبب تلفًا داخليًا في الجهاز الهضمي. تحافظ مغناطيسات الأبقار على القطع المعدنية المحصورة في معدة البقرة الأولى ، بدلاً من السفر إلى المعدة أو الأمعاء اللاحقة ، حيث يمكن أن تسبب الشظايا أكبر قدر من الضرر.