Η
Η πυξίδα είναι μια συσκευή, η εφεύρεση της οποίας επέτρεψε σε ένα άτομο να μάθει να βρίσκει τη θέση των πόλων του πλανήτη, εστιάζοντας έτσι στο έδαφος. Το μπλε άκρο του βέλους του δείχνει πού βρίσκεται ο βορράς και το κόκκινο καθορίζει τη νότια κατεύθυνση.
Ωστόσο, όταν προσδιορίζετε τα βασικά σημεία με αυτήν τη μέθοδο, σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να κάνετε λάθος. Εξάλλου, ο γεωγραφικός βορράς και ο νότος του πλανήτη δεν συμπίπτουν αρκετά με τους μαγνητικούς και είναι η θέση του τελευταίου που υποδεικνύεται από τη βελόνα της πυξίδας. Για την ακρίβεια σε αυτό το θέμα, οι επιστήμονες έχουν εισαγάγει μια σειρά από έννοιες, οι οποίες περιλαμβάνουν μαγνητική απόκλιση και μαγνητική κλίση. Βοηθούν στον εντοπισμό σφαλμάτων μέτρησης, καθώς και στον εντοπισμό της απόστασης από τους πόλους. Επιπλέον, αυτοί οι καθοριστικοί παράγοντες καθιστούν δυνατή την καταγραφή αλλαγών στο ίδιο το πεδίο που συμβαίνουν με την πάροδο του χρόνου.
Τι είναι το μαγνητικό πεδίο της γης;
Ο πλανήτης μας μπορεί να φανταστεί κανείς ως γιγάντιο μαγνήτη. Κάπως έτσι είναι και η βελόνα της πυξίδας, μόνο σε μινιατούρα. Γι' αυτό και τα άκραόλο το σημείο της ώρας προς τους μαγνητικούς πόλους της Γης, παίρνοντας μια θέση κατά μήκος των μαγνητικών γραμμών της.
Αλλά ποια είναι η πηγή και η φύση ενός τόσο μεγαλεπήβολου φαινομένου σε πλανητική κλίμακα; Οι άνθρωποι άρχισαν να ενδιαφέρονται για αυτό αρκετούς αιώνες πριν. Αρχικά, προβλήθηκαν εκδοχές ότι η αιτία του μαγνητισμού κρύβεται στον πυρήνα της γης. Έτσι σκέφτηκαν μέχρι που βρήκαν ξεκάθαρα στοιχεία για την επίδραση της ηλιακής δραστηριότητας σε αυτό το φυσικό φαινόμενο. Και τότε οι επιστήμονες πρότειναν ότι η πηγή του επίγειου μαγνητισμού δεν βρίσκεται καθόλου στον πυρήνα.
Μία από τις πιο πρόσφατες επιστημονικές υποθέσεις, προσπαθώντας να ξετυλίξει το μυστήριο του τι είναι το μαγνητικό πεδίο της Γης, μεταδίδει τα ακόλουθα. Το νερό από τους ωκεανούς, που καταλαμβάνουν μια τεράστια περιοχή του μπλε πλανήτη, εξατμίζεται σε μεγάλες ποσότητες υπό την επίδραση της ενέργειας του Ήλιου και ηλεκτρίζεται, λαμβάνοντας θετικό φορτίο. Σε αυτή την περίπτωση, η ίδια η επιφάνεια της γης είναι αρνητικά φορτισμένη. Όλα αυτά προκαλούν την κίνηση των ροών ιόντων. Από εδώ προέρχονται οι μαγνητικές ιδιότητες του ίδιου του πλανήτη.
Γεωγραφικοί και μαγνητικοί άξονες
Ποιος είναι ο γεωγραφικός άξονας της Γης δεν είναι δύσκολο να κατανοηθεί. Μια πλανητική μπάλα περιστρέφεται γύρω της, όπου ορισμένα σημεία παραμένουν ακίνητα. Για να καταλάβετε πού βρίσκεται ο άξονας, πρέπει να συνδέσετε τους πόλους με μια φανταστική γραμμή. Υπάρχουν όμως παρόμοια σημεία στη Γη-μαγνήτη ή, για να το θέσω επιστημονικά, στη γεωμαγνητική σφαίρα. Εάν σχεδιάσετε μια ευθεία γραμμή που συνδέει τον βόρειο μαγνητικό πόλο με τον νότο, θα είναι ο μαγνητικός άξονας του πλανήτη.
Ομοίως, ο Γη-μαγνήτης έχει έναν ισημερινό. Αυτός είναι ένας κύκλος που βρίσκεται σε ένα επίπεδο που είναι κάθετο σε μια ευθεία που ονομάζεται άξονας. Οι μαγνητικοί μεσημβρινοί ορίζονται με παρόμοιο τρόπο με αυτόν που μόλις περιγράφηκε. Πρόκειται για τόξα που περιβάλλουν τη γεωμαγνητική σφαίρα κατακόρυφα.
Μαγνητική απόκλιση
Είναι σαφές ότι ο μαγνητικός και ο γεωγραφικός μεσημβρινός, όπως και οι άξονες, δεν μπορούν να συμπίπτουν πλήρως, αλλά μόνο κατά προσέγγιση. Η γωνία μεταξύ τους σε ένα ορισμένο σημείο της επιφάνειας της γης συνήθως αναφέρεται ως μαγνητική απόκλιση. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι για κάθε συγκεκριμένη τοποθεσία, ο δείκτης αυτός, όταν διευκρινιστεί, δεν θα είναι ο ίδιος. Και η τιμή του βοηθά στον προσδιορισμό του σφάλματος μεταξύ της πραγματικής κατεύθυνσης και των ενδείξεων της πυξίδας.
Δεδομένου ότι η κατεύθυνση των μαγνητικών πόλων δεν συμπίπτει με τους γεωγραφικούς, αυτό το σφάλμα, αποδεικνύεται, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στους υπολογισμούς πλοήγησης. Μια τέτοια διαφορά μπορεί να είναι πολύ σημαντική για τους ναυτικούς, τους πιλότους και τους στρατιωτικούς. Σε πολλούς χάρτες, για λόγους ευκολίας, το μέγεθος της μαγνητικής απόκλισης αναφέρεται εκ των προτέρων.
Μαγνητική κλίση
Είναι ενδιαφέρον ότι από τη σκοπιά της φυσικής, ο αληθινός και ο μαγνητικός πόλος όχι μόνο δεν συμπίπτουν, αλλά και γυρίζουν ανάποδα, δηλαδή ο νότος αντιστοιχεί στον μαγνητικό βορρά και το αντίστροφο.
Η βελόνα της πυξίδας έχει σχεδιαστεί για να προσδιορίζει τη θέση των μαγνητικών πόλων οπουδήποτε στη Γη. Και τι θα γίνει με τις αναγνώσεις αυτού του οργάνου απευθείας στο Βόρειο και στο Νότιο Πόλο; Αν έναη πυξίδα είναι διατεταγμένη με κλασικό τρόπο, τότε το βέλος δεν θα κινείται πλέον ελεύθερα στην κεντρική βελόνα κατά μήκος του σώματος, αλλά θα το πιέζει ή, αντίθετα, θα αποκλίνει. Στο βόρειο γεωγραφικό πόλο, θα περιγράφει μια πιρουέτα 90° προς τα κάτω, ενώ στο νότο θα εκτοξεύεται κάθετα με το βόρειο άκρο της. Η αντίθετη άκρη του βέλους, δηλαδή η νότια, θα συμπεριφέρεται ακριβώς το αντίθετο.
Οι υποδεικνυόμενες μεταμορφώσεις δεν συμβαίνουν απότομα σε μια στιγμή κατά την κίνηση προς τους πόλους. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε μια ορισμένη γωνία στην κατακόρυφη κατεύθυνση, η βελόνα της πυξίδας αποκλίνει σχεδόν συνεχώς υπό την επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου: στο βόρειο ημισφαίριο - κάτω και στο νότιο, αντίστοιχα, προς τα πάνω με το βόρειο άκρο της. Αυτή η γωνία ονομάζεται μαγνητική κλίση.
Ένα τέτοιο φαινόμενο ήταν γνωστό εδώ και πολύ καιρό και ανακαλύφθηκε από τους Κινέζους τον 11ο αιώνα. Όμως στην Ευρώπη περιγράφηκε πολύ αργότερα, τον 16ο αιώνα. Και ο αστρονόμος και μηχανικός από τη Γερμανία Georg Hartmann το έκανε.
Μέθοδοι μέτρησης
Το γεγονός ότι η μαγνητική κλίση αλλάζει με συγκεκριμένο τρόπο ανάλογα με τη γεωγραφική θέση και τις συντεταγμένες που την περιγράφουν απέδειξε ο Χριστόφορος Κολόμβος. Καθώς πλησιάζετε στον ισημερινό, η γωνία μειώνεται. Γίνεται μηδέν στην ίδια την ισημερινή γραμμή. Ωστόσο, την εποχή αυτού του μεγάλου ταξιδιώτη, δεν είχαν μάθει ακόμη πώς να προσδιορίζουν με ακρίβεια την αξία αυτής της ποσότητας. Οι πρώτες συσκευές, που ονομάζονται inclinators και σας επιτρέπουν να ορίσετε τη γωνία κλίσης του μαγνητικού πεδίου της Γης, εφευρέθηκαν μόνο περισσότερο από μισό αιώνα μετά το θάνατό του. Columbus.
Το πρώτο τέτοιο σχέδιο προτάθηκε από τον Άγγλο Robert Norman το 1576. Όμως δεν ήταν απόλυτα ακριβής στην κατάθεσή της. Αργότερα, εφευρέθηκαν πιο προηγμένοι και ευαίσθητοι κλιτές.
