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Kompasse sind einige der ältesten Navigationswerkzeuge in der Geschichte. All dies wäre ohne die Hilfe des Kompasses bei der Durchführung von Navigationsberechnungen über große Entfernungen nicht möglich. Frühe Entdecker mussten lokale Sehenswürdigkeiten und die Sterne verwenden, um zu navigieren. Dies machte es sehr schwierig, zu weit entfernten oder unbekannten Zielen zu reisen. Kompasse waren einer der wichtigsten Durchbrüche, die solche Reisen Wirklichkeit werden ließen. Wie funktioniert ein Kompass?
Ein Kompass erfasst die natürlichen Magnetfelder der Erde. Die Erde hat einen Eisenkern, der aufgrund des Gravitationsdrucks teils flüssig, teils fest ist. Es wird angenommen, dass die Bewegung im flüssigen äußeren Kern das Magnetfeld der Erde erzeugt. Wie alle Magnetfelder hat das Erdmagnetfeld zwei Hauptpole, einen Nord- und einen Südpol. Diese Magnetpole sind geringfügig von der Rotation der Erdachse entfernt, die als Grundlage für die geografischen Pole dient. Sie sind jedoch nahe genug, dass die allgemeinen Richtungen mit Anpassungen für die Polardifferenz, die als Deklination bezeichnet werden, für die Navigation verwendet werden können.
Im Wesentlichen ist ein Kompass ein leichter Magnet, im Allgemeinen eine magnetisierte Nadel, an einem frei drehenden Drehpunkt. Dadurch kann die Nadel besser auf nahegelegene Magnetfelder reagieren. Da Gegensätze den Südpol der Nadel anziehen, wird er vom natürlichen magnetischen Nordpol der Erde angezogen. So können Navigatoren den Norden erkennen. Die frühesten Kompasse waren Wasserkompasse, die von den Chinesen während der Song-Dynastie erfunden wurden. Dies war ein magnetisiertes Stück Metall, das in einer Wasserschale schwebte. Das Wasser liefert den ersten reibungslosen Drehpunkt, der für die Herstellung eines funktionierenden Kompasses benötigt wird.
Der Kompass wurde später im 14. Jahrhundert n. Chr. Im Westen allgemein verwendet. Dies führte zu dem heutigen Zeitalter der Erforschung, in dem europäische Großmächte mit der weiteren Erforschung der Welt einschließlich Nord- und Südamerikas begannen. Während der Kompass nur eines der Mittel war, die dieses goldene Zeitalter der Erforschung auslösten, spielte er eine wichtige Rolle bei der Verwirklichung. Selbst jetzt hängt die moderne Navigation bis zu einem gewissen Punkt noch von Kompassen und den genaueren Karten ab, die sie mitentwickelt haben.
Wir haben viele Artikel über den Kompass für das Space Magazine geschrieben. Hier ist ein Artikel über die Erfindungen von Galileo und hier ist ein Artikel über Stabmagnete.
Wenn Sie Informationen zum Erdmagnetfeld wünschen, lesen Sie den NASA-Leitfaden zur Erforschung des Sonnensystems auf der Erde. Und hier ist ein Link zum Earth Observatory der NASA.
Wir haben auch eine Episode von Astronomy Cast rund um Magnetismus aufgenommen. Hören Sie hier, Episode 42: Magnetismus überall.
Quellen:
USGS
Wie Dinge funktionieren
