¿Cuál es el nombre de la brújula?
Respuesta:
La Tierra es un gran imán, con su polo sur geomagnético cerca del polo norte geográfico y su polo norte geomagnético cerca del polo sur geográfico. La brújula se ve afectada por la fuerza magnética del campo magnético terrestre, por lo que un extremo apunta hacia el norte y el otro hacia el norte. Señale hacia el sur, porque en la antigüedad se decía que sentarse en el sur es señal de respeto, y sentarse en el norte es señal de inferioridad.
Información: La brújula, uno de los “Cuatro Grandes Inventos” de mi país, se introdujo en Europa y jugó un papel insustituible en el descubrimiento de la navegación. Pero los historiadores de la ciencia saben que el primero en responder a la pregunta "¿Por qué guía la brújula?" no fue el chino, sino el científico británico Gilbert. Entonces, ¿qué tipo de discusión tuvo China sobre la teoría de la brújula después de la invención de la brújula? ¿Llegó a tiempo la teoría de Gilbert a China? ¿Qué impacto tuvo la "difusión del conocimiento occidental hacia el Este" a finales de las dinastías Ming y principios de la Qing en el desarrollo de la teoría de la brújula en mi país? Guan Zengjian, profesor del Departamento de Historia y Filosofía de la Ciencia de la Universidad Jiao Tong de Shanghai, comenzó a investigar estas cuestiones en gran medida en blanco en 2003.
"La primera teoría de la brújula de China es la 'teoría de la inducción' basada en la teoría del yin y el yang y los cinco elementos". Guan Zengjian la introdujo a mediados del siglo XI, el gran científico chino Shen Kuo. Todavía era increíble acerca de la brújula. Su "sueño" "Xi Bi Tan" introdujo el método de magnetización artificial de la brújula, el descubrimiento de la declinación magnética y el método de instalación de la brújula, pero no tenía idea de por qué la brújula guía - "La guía". del imán... ¡no se puede entender!" Más tarde, los literatos. A partir de la teoría del yin y el yang y los cinco elementos, y combinada con la comprensión de la gente sobre la forma de la tierra en ese momento, los eruditos propusieron varias teorías de la brújula. Por ejemplo, la "Guía de geografía de Guan para Meng", escrita por última vez en la dinastía Song, presentó por primera vez la siguiente lógica:
"La aguja magnética está hecha de hierro pulido y el hierro pertenece al oro. Según la teoría de los cinco elementos, el oro genera agua. El norte pertenece al agua, por lo que el agua del norte es hijo del oro y se produce a partir de imanes, y los imanes son producidos por la energía yang. al fuego y está ubicado en el sur, por lo que el sur es equivalente a la madre de las agujas magnéticas. Para cuidar a la madre y apreciar a los niños, es natural apuntar en dirección norte y sur. > Guan Zengjian dijo que desde la perspectiva de la física moderna, la "teoría Montessori" es completamente caprichosa, pero se explica en función de las propiedades de las cosas. Este comportamiento es una práctica común en la historia de la ciencia oriental y occidental. La teoría del yin y el yang fue próspera en la antigua China, y es natural utilizar la teoría del yin y el yang para explicar la guía de la brújula y el principio de "siempre ligeramente hacia el este". En particular, esta teoría cree que los diferentes extremos de los imanes tienen diferentes propiedades que determinan la dirección de la aguja magnética. Esta afirmación puede fácilmente inspirar a las personas a descubrir los dos polos del imán y asociarlos aún más con la relación entre los imanes. polos y la orientación de la aguja magnética, proporcionando así una comprensión correcta de este problema.
El principio de la brújula de la dinastía Song del Sur todavía creía que "el punto de la brújula es donde está el Yang Qi. Sólo giraba en torno al fenómeno de la declinación magnética, y la base del argumento cambió". más al sistema de coordenadas de orientación geográfica: los antiguos chinos creían que la Tierra es plana y tiene un tamaño limitado, por lo que debe haber un centro en la superficie de la Tierra, y el meridiano que pasa por el centro es la única dirección norte-sur. Zeng Sanyi y otros de la dinastía Song del Sur creían que una vez que el lugar de medición no esté en esta línea norte-sur, la brújula apuntará naturalmente "menos sesgada". Durante la dinastía Ming, algunas personas se basaron en los escritos de la dinastía Tang del Sur para señalar que la aguja de la brújula estaba determinada por el sistema de posición de la Tierra, mientras que la declinación estaba determinada por el sistema de división de posición del cuerpo celeste. Guan Zengjian cree que esta afirmación "encarna la vergüenza de la teoría tradicional de la brújula frente a la contradicción entre la teoría de la inducción del yin y el yang y la existencia de la declinación magnética".
Durante el periodo Wanli de la dinastía Ming (1573-1620 d.C.), los misioneros llegaron a China y trajeron la teoría occidental de la brújula, la teoría de la Tierra y conocimientos científicos y tecnológicos relacionados. Afectados por esto, los académicos chinos comenzaron a explorar cuestiones teóricas de la brújula desde una nueva perspectiva. En el proceso, el papel del yin y el yang y los cinco elementos continuaron desvaneciéndose, y el análisis desde una perspectiva mecánica continuó aumentando. propuesto por Gilbert en 1600 ni siquiera fue unificado por los círculos académicos occidentales, y mucho menos se apoderó de las Tierras del Este. Entre los misioneros, el jesuita belga Nan Huairen, que llegó a China en 1658, tenía la teoría de la brújula más sistemática. Sin embargo, creía que eran los polos geográficos norte y sur de la tierra los que determinaban la dirección de la aguja magnética. Todavía limitado al ámbito de la ciencia antigua, a diferencia de Gill reconoció la existencia de un imán en la propia Tierra. La teoría de Nan Huairen tuvo una profunda influencia en China. Hasta mediados del siglo XIX, todavía había estudiosos en mi país que la utilizaban para explicar cuestiones relacionadas con la brújula. En ese momento, los misioneros que llegaron a China a finales de la dinastía Qing habían comenzado a introducir el conocimiento moderno del magnetismo occidental en China.
El descubrimiento de los fenómenos magnéticos
En la era anterior a Qin, nuestros antepasados acumularon mucho conocimiento en esta área. Al explorar el mineral de hierro, a menudo se topaban con magnetita, es decir. , magnetita (el componente principal es el óxido férrico). Estos descubrimientos fueron documentados desde muy temprano. Varios capítulos de "Guanzi" registran por primera vez estos descubrimientos: "Si hay un imán en la montaña, hay oro y cobre debajo". Hay registros similares en otros libros antiguos como "El Clásico de las Montañas y los Mares". Las propiedades de los imanes para atraer el hierro se descubrieron muy temprano en el capítulo de dominio de nueve volúmenes de "Lu's Spring and Autumn Annals", dice: "La caridad atrae el hierro, o lo atrae en ese momento". "ci" y atraían los imanes. El hierro se considera la atracción de una madre amorosa hacia sus hijos. También creía: "La piedra es la madre del hierro, pero hay dos tipos de piedras: amables y crueles. Una piedra amable puede atraer a sus hijos, pero una piedra cruel no. Se dice que después de que Qin Shihuang unificó los seis países". , construyó Afang cerca de Xianyang. Hay una puerta en el palacio hecha de imanes. Si alguien usa armadura y esconde armas y entra al palacio para asesinar, será atraído por la puerta magnética.
Esta historia nos cuenta que los antiguos trabajadores dominaron el conocimiento del magnetismo muy temprano.
Antes de la dinastía Han, la gente escribía los imanes como "piedras amorosas", lo que significa piedras amorosas.
Dado que los imanes pueden atraer el hierro, ¿pueden atraer también otros metales? Nuestros antepasados hicieron muchos intentos y descubrieron que los imanes no sólo no pueden atraer oro, plata, cobre y otros metales, sino que tampoco pueden atraer objetos como ladrillos y tejas. Durante la dinastía Han Occidental, la gente se dio cuenta de que los imanes sólo podían atraer el hierro, pero no otros objetos.
Cuando dos imanes se colocan cerca uno del otro, unas veces se atraen y otras se repelen. Ahora toda la gente sabe que un imán tiene dos polos, uno se llama polo N y el otro se llama polo S. Los polos del mismo sexo se repelen y los del sexo opuesto se atraen. La gente de aquella época no conocía esta verdad, pero aún eran conscientes de este fenómeno.
En la dinastía Han Occidental, hubo un alquimista llamado Luan Da que utilizó las propiedades de los imanes para fabricar dos piezas de ajedrez ajustando la posición mutua de la polaridad de las dos piezas de ajedrez, a veces las dos. Las piezas de ajedrez se acercan unas a otras. Luan Da lo llamó "ajedrez de lucha". Presentó este novedoso dispositivo al emperador Wu de la dinastía Han y lo demostró en el acto. El emperador Wu de la dinastía Han quedó tan sorprendido de que Long Xin estuviera tan feliz que nombró a Luan Da "General de los Cinco Beneficios". Luan Da aprovechó las propiedades de los imanes e hizo novedosos artilugios para engañar al emperador Wu de la dinastía Han.
La Tierra también es un gran imán, con sus dos polos cercanos al polo sur geográfico y al polo norte geográfico respectivamente. Por lo tanto, cuando los imanes en la superficie terrestre pueden girar libremente, las propiedades de los imanes similares se repelen entre sí y los imanes opuestos se atraen entre sí, lo que indica el norte y el sur. Los antiguos no entendían bien esta verdad, pero eran muy conscientes de este fenómeno.
El antepasado de la brújula - Sinan
El antepasado de la brújula apareció alrededor del Período de los Reinos Combatientes. Está hecho de imán natural. Parece una cuchara con un fondo redondo. Se puede colocar sobre una "tierra" suave y mantener el equilibrio, y puede girar libremente. Cuando esté en reposo, el mango de la cuchara apuntará hacia el sur. Los antiguos lo llamaban "Sinan", y el libro "Han Feizi" de esa época decía: "El rey estableció Sinan para terminar el día y la noche". "Duanzhaoxi" significa hacer las cuatro direcciones y determinar la dirección. "Guiguzi" registra el uso de Si Nan. La gente de Zheng llevaba a Si Nan con ellos cuando recogían jade para asegurarse de no perderse.
Durante el período de primavera y otoño, la gente podía tallar nefrita y jadeíta con una dureza de 5 a 7 grados en utensilios de varias formas, por lo que los imanes naturales con una dureza de sólo 5,5 a 6,5 grados podían hacerlo. también convertirse en sinan. Wang Chong, de la dinastía Han del Este, dejó un registro claro de la forma y el uso de Sinan en su libro "Lunheng". Sinan usa una pieza entera de imán natural para darle forma a una cuchara después del pulido. El mango de la cuchara se refiere al polo y el centro de gravedad de toda la cuchara cae exactamente en el medio del fondo de la cuchara. colocado sobre un terreno liso, que es cuadrado por fuera y redondo por dentro. Hay cuatro dimensiones de tallos y ramas, formando veinticuatro direcciones. Este tipo de diseño se completó después de una larga investigación, después de que los antiguos observaran cuidadosamente muchos fenómenos relacionados con el magnetismo en la naturaleza y acumularan mucho conocimiento y experiencia. El surgimiento de Sinan es una aplicación práctica de la comprensión que tiene la gente sobre la polaridad de los dedos magnéticos. Sin embargo, Sinan también tiene muchas desventajas. Los imanes naturales son difíciles de encontrar y son propensos a perder magnetismo debido al impacto y al calor durante el procesamiento. Por lo tanto, el magnetismo de Sinan es relativamente débil y su contacto con el suelo debe ser muy suave; de lo contrario, será difícil girar debido a una resistencia de fricción rotacional excesiva y no se podrá lograr el efecto de guía esperado. Además, el Sinan tiene cierto tamaño y peso y es muy incómodo de transportar. Esta puede ser la razón principal por la que el Sinan no se ha utilizado mucho durante mucho tiempo.
Sinan consta de una placa de bronce y una cuchara magnética hecha de imanes naturales. La placa de bronce está grabada con veinticuatro direcciones. La cuchara magnética se coloca en la superficie circular central de la placa. la cola de la cuchara apunta hacia el sur.
Brújula - empezando por el "imán"
La brújula está hecha de imanes. Los imanes pueden atraer el hierro y a menudo se les llama "imanes de hierro". En la antigüedad se les llamaba "piedras de caridad" porque atraen el hierro tan pronto como lo toca, como una madre amable atrae a sus hijos. Más tarde la gente lo llamó "imán".
Cada imán tiene diferentes polos magnéticos en ambos extremos, uno se llama polo S y el otro se llama polo N. La tierra en la que vivimos también es un gran imán natural. También tiene diferentes polos magnéticos en los extremos norte y sur. El más cercano al polo norte de la tierra es el polo S y el más cercano al polo sur. la tierra es el polo norte. Sabemos que los polos magnéticos del mismo sexo se repelen y los polos magnéticos del sexo opuesto se atraen. Por lo tanto, no importa en qué parte de la superficie de la tierra se tome una aguja magnética que gira libremente, su polo N siempre apuntará hacia el norte. y su polo S siempre apuntará hacia el sur.
Las brújulas se fabrican utilizando las propiedades de los imanes. Entonces, ¿qué país del mundo fue el primero en descubrir los imanes y sus propiedades?
Hace más de 2.000 años, durante el Período de Primavera y Otoño y el Período de los Reinos Combatientes, nuestro país ya había utilizado el hierro para fabricar herramientas agrícolas. Los trabajadores descubrieron los imanes cuando buscaban mineral de hierro y sabían que podían atraer el hierro.
Hay un registro en el antiguo libro chino "Guanzi": "Aquellos con piedras amorosas en la parte superior tienen cobre y oro en la parte inferior". "Cobre y oro" es un tipo de mineral de hierro. El libro "Guanzi" fue escrito en el siglo III a.C., lo que demuestra que nuestro país sabía que los imanes pueden atraer el hierro a más tardar en el siglo III a.C.
Durante la dinastía Qin, hubo una leyenda interesante. Después de que Qin Shihuang unificó China, construyó un gran Palacio Afang en Xianyang, Shaanxi. Había una puerta magnética en el Palacio Afang, que estaba hecha completamente de material. imanes. Si alguien quiere asesinar a alguien con un arma de hierro, mientras pase por allí, la puerta magnética lo atraerá.
Además, según registros antiguos, durante la época del emperador Wu de la dinastía Han, hubo un Luan Da en Jiaodong que dedicó una partida de ajedrez al emperador Wu de la dinastía Han. Una vez que estas piezas de ajedrez se coloquen en el tablero, chocarán entre sí y comenzarán a luchar automáticamente. El emperador Wu de la dinastía Han se sorprendió mucho al verlo. Resulta que las piezas de ajedrez más grandes están hechas de imanes, por lo que son magnéticas y pueden atraerse y chocar entre sí. Es solo que el emperador Wu de la dinastía Han no entendió este principio.
La invención de la brújula
En la antigüedad, se solían cortar finas hojas de hierro para darles la forma de un pez. El vientre del pez era ligeramente cóncavo, como un pequeño barco. Después de ser magnetizado y flotar en el agua, podría guiar hacia el norte. En aquella época se utilizaba como juego. Cui Bao de la dinastía Jin del Este mencionó este "pez guía" en "Anotaciones de los tiempos antiguos y modernos".
Durante la dinastía Song del Norte, Zeng Gongliang registró en el "Wu Jing Zong Yao" el método de elaboración y utilización del pez guía: "Córtalo con una fina hoja de hierro, de cinco centímetros de largo y cinco minutos de ancho, y la cabeza y la cola son afiladas como un pescado. Ponlo en el fuego de carbón, espera hasta que esté rojo, saca la cabeza del pescado del fuego con una espada de hierro, con la cola hacia la subposición, sumérgelo en la palangana de agua. , deténgalo cuando se acaben los últimos puntos, recójalo con un recipiente hermético y coloque el recipiente de agua en el recipiente vacío. Cuando se coloca plano al viento, el pez flota en la superficie del agua y su cabeza siempre mira hacia el mediodía. "Se trata de un método de magnetización artificial que utiliza el campo magnético de la Tierra para magnetizar la pieza de hierro. Es decir, colocar la pieza de hierro al rojo vivo en dirección al meridiano. Las moléculas dentro de la lámina de hierro al rojo vivo están en un estado relativamente activo, lo que hace que las moléculas de hierro se alineen en la dirección del campo magnético terrestre para lograr la magnetización. Esta disposición se puede arreglar rápidamente sumergiéndolo en agua, mientras que la inclinación ligeramente hacia abajo de la cola del pez puede aumentar el grado de magnetización. La invención del método de magnetización artificial jugó un papel muy importante en la aplicación y desarrollo de la brújula. También fue un acontecimiento importante en la historia del desarrollo del magnetismo y el geomagnetismo. Shen Kuo de la dinastía Song del Norte mencionó otro método de magnetización artificial en "Mengxi Bi Tan": "La familia Fang frota la aguja con un imán y éste puede guiar la aguja, los técnicos en ese momento usaban imanes". Para frotar las agujas de coser, puedes hacer que la aguja sea magnética. Desde el punto de vista actual, este es un método que utiliza el campo magnético de los imanes naturales para hacer que la disposición de los dominios magnéticos dentro de la aguja de acero tienda en una determinada dirección, de modo que la aguja de acero muestre magnetismo. Este método es más simple que el método geomagnético y el efecto de magnetización es mejor que el método geomagnético. La invención del método de fricción no sólo es la más antigua del mundo, sino que también crea las condiciones para la aparición de dispositivos señaladores magnéticos con valor práctico.
"Mengxi Bi Tan" es una obra sobre la ciencia y la tecnología china antigua escrita por Shen Kuo (1031-1095). El libro trata algunas cuestiones sobre el magnetismo y las brújulas. En la charla complementaria de "Mengxi Bi Tan", habló de los diversos fenómenos que se producen al magnetizar por fricción: "Si frotas la aguja con un imán, la punta afilada siempre apuntará hacia el norte, y algunas apuntarán hacia el Norte. Me temo que la naturaleza de la piedra no será la misma..., el Norte y el Sur son opuestos, por lo que debería haber diferencias, pero no lo he examinado profundamente "Esto significa que después de frotar una aguja de coser. con un imán, la punta de la aguja a veces apunta hacia el norte y otras veces apunta al norte. Desde el punto de vista actual, los imanes tienen dos polos, N y S. Cuando se magnetizan, la dirección de la punta de la aguja de coser es diferente y la dirección después de la magnetización será diferente. Pero Shen Kuo no sabía esta verdad. Realmente registró este fenómeno y admitió francamente que no pensó profundamente en ello. Espero que las generaciones futuras puedan explorar esto más a fondo.
Con respecto al método de instalación de la aguja magnética, Shen Kuo introdujo cuatro métodos:
1. Método de flotación en agua: coloque algunos juncos en la aguja magnética y haga flotar en el agua para indicar la dirección.
2. Método de rotación del borde del cuenco: coloque la aguja magnética en el borde del cuenco y la aguja magnética puede girar para indicar la dirección.
3. Método de rotación de la uña: coloque la aguja magnética en la uña. Debido a que la superficie de la uña es lisa, la aguja magnética puede girar libremente e indicar la dirección.
4. Método para colgar el hilo: aplique un poco de cera en el centro de la aguja magnética, pegue un trozo de seda y cuélguelo en un lugar sin viento para indicar la dirección.
Shen Kuo también comparó los cuatro métodos y señaló que el mayor inconveniente del método de flotación de agua es que la superficie del agua se sacude fácilmente y afecta los resultados de la medición. El método de torsión del labio del cuenco y el método de torsión del clavo tienen poca fricción y su rotación es muy flexible, pero se caen fácilmente. Shen Kuo elogió mucho el método del hilo suspendido, que consideraba un método ideal y práctico. De hecho, los cuatro métodos señalados por Shen Kuo han resumido los dos sistemas principales de dispositivos de brújula hasta ahora: agujas de agua y agujas secas.
Chen Yuanliang de la dinastía Song del Sur introdujo el método de producción de otro tipo de pez guía y tortuga guía en "Shi Lin Guang Ji". Este tipo de pez guía es diferente de lo que se registra en el libro "Wu Jing Zong Yao". Está tallado en forma de pez en madera y es del tamaño de un dedo. Se coloca un imán natural en el vientre del pez de madera. El polo S del imán apunta a la cabeza del pez y está hecho de cera. Después de sellar, inserte una aguja a través de la boca del pez para convertirse en un pez guía. Hazlo flotar en el agua con una guía de cabeza de pez, que también es un tipo de aguja de agua.
La Tortuga Guía era un nuevo dispositivo popular en ese momento. Se colocaba un imán natural dentro del abdomen de una tortuga tallada en madera, se cavó un pequeño agujero liso debajo del abdomen de la tortuga de madera, se alineó y colocado en posición vertical sobre una tabla de madera. La parte superior de la tortuga de madera se coloca sobre un clavo de bambú fijo que puede girar libremente. Debido a que hay muy poca fricción en el punto de apoyo, la tortuga de madera puede girar la guía libremente. En aquella época no se utilizaba para la navegación, sino para la ilusión. Pero este fue el precursor de la brújula seca que aparecería más tarde.
La tortuga guía se inventó a más tardar en 1325. El bloque de madera está tallado en forma de tortuga y se incrusta un imán en el centro del abdomen de la tortuga. La tortuga de madera se coloca sobre un soporte vertical puntiagudo. Cuando está en reposo, la cabeza y la cola apuntan hacia el norte. y sur.
Posicionamiento de la brújula
Además de la brújula, también necesitas un disco de acimut para determinar la dirección. Cuando se utilizó la brújula por primera vez, es posible que no hubiera un disco de azimut fijo. Con la necesidad de medir la dirección, apareció una brújula con una aguja magnética y un disco de azimut integrado.
La brújula incluye una brújula, una brújula de agua y una brújula seca.
El disco de azimut todavía tiene 24 direcciones, pero la forma del disco ha evolucionado de cuadrada a circular. De esta manera, puedes determinar la dirección con solo mirar la posición de la aguja magnética en el disco de azimut. Durante la dinastía Song del Sur, Zeng Sanyi registró documentos relevantes en este aspecto en "Yin Hua Lu": "Los caracoles de tierra pueden tener agujas Ziwu Zhengzhen o usar agujas Ziwu Bingrenjian". Este es el registro documentado más antiguo del disco de la brújula. El "caracol de tierra" mencionado en la literatura es el caracol de tierra, que también es el disco de la brújula. En la literatura se ha aplicado el conocimiento de la declinación magnética a las brújulas. Este tipo de brújula no sólo tiene una aguja meridiana (la aguja magnética que determina la dirección de los polos norte y sur del campo magnético terrestre), sino también una aguja meridiana (la dirección de los polos norte y sur geográficos determinada por la sombra del sol). El ángulo entre estas dos direcciones es la desviación magnética.
Alrededor del disco están talladas veinticuatro direcciones, con agua en su interior, y una aguja magnética atravesando la hierba de la lámpara y flotando sobre el agua.
Ahora se sabe que los dos polos magnéticos de la Tierra están cerca de los polos norte y sur geográficos, pero no coinciden entre sí. La aguja magnética apunta a los polos magnéticos de la Tierra en lugar de a los polos norte y sur geográficos. De esta manera, la aguja magnética no apunta en la dirección del sur o del norte verdadero, sino que está ligeramente desviada. Este ángulo se llama declinación magnética. Y debido a que la Tierra es aproximadamente esférica, la aguja magnética debe inclinarse hacia abajo cuando apunta al polo magnético, y hay un ángulo con la dirección horizontal. Este ángulo se llama ángulo de inclinación magnética. La declinación magnética y la inclinación magnética son diferentes en diferentes lugares. El "Wu Jing Zong Yao" escrito en la dinastía Song del Norte prestó atención al uso de la inclinación magnética cuando hablaba del uso del método geomagnético para hacer brújulas. Shen Kuo mencionó en "Mengxi Bi Tan" que la brújula no es una guía completa y, a menudo, se desvía ligeramente hacia el este. Se señala la existencia de declinación magnética. El descubrimiento de la declinación magnética y la inclinación magnética hizo que la punta de la brújula fuera más precisa.
Aplicaciones de las propiedades magnéticas
Una vez inventada la brújula, se aplicó rápidamente a los aspectos militares, de producción, de la vida diaria, de los estudios topográficos y de otros aspectos, especialmente de la navegación. La aplicación de la brújula en la navegación tiene un proceso de desarrollo paulatino. "Pingzhou Ke Tan", que fue escrito un poco después de "Meng Xi Bi Tan", registra: "El capitán del barco conoce la geografía, observa las estrellas por la noche, observa el sol durante el día y observa la brújula en la oscuridad". Es el registro más antiguo en la historia de la navegación mundial sobre el uso de una brújula. El artículo señala que en ese momento, la brújula solo se usaba cuando no se podían ver el sol, la luna y las estrellas. Se puede ver que cuando la brújula se usó por primera vez, el usuario aún no tenía la habilidad de usarla. Más de veinte años después, el "Libro ilustrado de los enviados de Xuanhe a Corea" de Xu Jing también tenía un registro similar: "Solo mire las estrellas que avanzan y, si está oscuro, use la aguja de una brújula para guiar el norte y el sur. Durante la dinastía Yuan, la brújula saltó y se ha convertido en el instrumento más importante para la navegación en el mar. No importaba que estuviera soleado o nublado, usaba la brújula para navegar. También compiló un diagrama de las posiciones de las agujas de la brújula en diferentes ubicaciones de navegación utilizando la navegación con brújula, lo que se denomina "ruta de la aguja". Cuando el barco navega hacia un lugar determinado, la posición y la dirección de la aguja están claramente marcadas a lo largo del camino, lo que sirve como base para la navegación.
La invención de la brújula es el resultado de la observación e investigación de los fenómenos magnéticos por parte de los ancestros antiguos. En el proceso de observación y estudio de los fenómenos magnéticos, los ancestros antiguos comprendieron mejor las propiedades del magnetismo y trataron de aplicarlas más. Cuenta la leyenda que cuando Qin Shihuang construyó el Palacio Afang, una de las puertas del palacio estaba hecha de imanes. Si un asesino pasa con una espada, los guardias lo absorberán inmediatamente y lo capturarán en el acto. Hay muchas historias de este tipo. El "Libro de Jin. Biografía de Malong" registra que Malong condujo a sus tropas hacia el oeste, hacia las áreas de Gansu y Shaanxi, y apiló imanes a ambos lados de la estrecha carretera por la que debía pasar el enemigo. Cuando los soldados enemigos con armadura de hierro pasaron, fueron succionados firmemente y no pudieron moverse. Los soldados de Malon llevaban armaduras de rinoceronte, por lo que los imanes no tenían ningún efecto sobre ellos y podían moverse libremente. El enemigo pensó que eran armas mágicas y se retiró sin luchar. La "Crónica de objetos extranjeros" de la dinastía Han del Este registra que hay algunos arrecifes y bancos de arena alrededor de las islas del Mar de China Meridional que contienen imanes. Los imanes a menudo atraen a los barcos "encerrados con hojas de hierro", lo que dificulta su escape.
Durante las dinastías Wei, Jin, Sur y Norte, nuestros antepasados tenían mucho conocimiento sobre las propiedades de los imanes. Incluso el poeta Cao Zhi utilizó en sus poemas de ambición la frase "Un imán atrae el hierro y no está conectado con el oro". Se puede ver que también comprende las propiedades de los imanes. Tao Hongjing, de la dinastía Liang en las dinastías del Norte y del Sur, propuso el método de medición magnética en "Bielu de los médicos famosos". Señaló: En el sur se producen excelentes imanes. Tienen un fuerte magnetismo y pueden atraer tres o cuatro agujas de hierro. , de manera que varias agujas queden colgadas punta con punta sobre el imán superior. Un imán con un magnetismo más fuerte puede atraer más de diez agujas de hierro e incluso una o dos libras de cuchillos. Tao Hongjing no sólo propuso que el magnetismo se divida en fuerte y débil, sino que también señaló el método de medición. Este puede ser el registro más antiguo del mundo de mediciones magnéticas.
La investigación y comprensión de las propiedades de los imanes por parte de nuestros antepasados fue la base para la invención y desarrollo de la brújula.
En la antigüedad, la brújula se utilizaba principalmente para planificar casas y tumbas, y también se utilizaba para la navegación y otros fines. Fue este último el que jugó un papel muy importante en el progreso de la sociedad humana, por lo que la brújula puede clasificarse entre los cuatro grandes inventos de la antigüedad. Los clásicos chinos registran que las brújulas se utilizan para la navegación, comenzando con "Pingzhou Ke Tan" escrito por Zhu Yu en la dinastía Song en 1119. El libro dice: "El capitán del barco conoce la geografía, observa las estrellas por la noche, observa el sol durante el día y observa la brújula en la oscuridad "Después de eso, surgieron documentos similares uno tras otro, lo que demuestra que las brújulas se hicieron populares muy rápidamente en las actividades de navegación. Este invento se introdujo posteriormente en Europa a través de Arabia y tuvo un enorme impacto en la industria de la navegación europea e incluso en el proceso de civilización de toda la sociedad humana.
Brújula electrónica
La brújula es una importante herramienta de navegación, incluso utilizada en GPS. La brújula electrónica reemplazará a la antigua brújula de aguja o brújula, porque la brújula electrónica utiliza todos los componentes de estado sólido y puede interconectarse fácilmente con otros sistemas electrónicos.
La tecnología magnetorresistiva (MR) de sensores de campo magnético en sistemas de brújulas electrónicas es la mejor solución. En comparación con los sensores de puerta de flujo magnético que todavía se utilizan en muchas brújulas electrónicas en la actualidad, la tecnología MR no requiere bobinado y se puede producir. mediante el proceso de producción de IC (proceso similar a IC), es una solución más valiosa. Debido a la alta sensibilidad de MR, es incluso mejor que los elementos Hall en este rango de aplicación.
¿Por qué se llama brújula?
Es porque esto se usa como guía. Además, ya en el Período de los Reinos Combatientes, el libro "Han Feizi" registró el prototipo de lo que ahora se llama la brújula: Sinan, "el ex rey estableció Sinan para guiar el día y la noche" y los detalles específicos de Sinan eran; registrado en "Lunheng" de Wang Chong de la dinastía Han del Este, "el cucharón de Sinan es arrojado al suelo y su guía".
Además, la brújula no sólo se inventó por primera vez en China, sino que más tarde evolucionó hasta convertirse en una brújula y se utilizó en la navegación. El libro "Pingzhou Ke Tan" escrito por Zhu Yu de la dinastía Song del Norte fue el primero en registrar el uso de brújulas en la navegación: "El capitán del barco conoce la geografía, observa las estrellas durante la noche, observa el sol durante el día y. Observa la brújula de forma oculta." Más tarde, en la dinastía Song del Sur, el Departamento de Transporte Marítimo de Fujian Road City (la agencia gubernamental encargada del comercio exterior en ese momento) promovió a Zhao Rushi y mencionó en su "Zhufan Zhi" que "cuando los barcos van y vienen, sólo deben Utilice la brújula como guía, y deben observar atentamente día y noche. Una ligera diferencia es mejor que un empate.
Durante este periodo (final de la Dinastía Song del Norte y comienzo de la Dinastía Song del Sur, hacia 1180), la brújula (o compás) china fue introducida en Europa a través de los comerciantes árabes. Desde entonces, la brújula ha sido ampliamente utilizada en la navegación mundial, razón por la cual los europeos hicieron grandes descubrimientos geográficos en el mundo en los siglos XV y XVI. Todo esto, según los libros de texto oficiales de historia de China, demuestra que debido a este origen, la brújula europea también debería ser una “guía”.
Más tarde, revisé las entradas de la brújula en la Enciclopedia Británica y la Enciclopedia de China, y descubrí que el asunto estaba lejos de ser tan simple como una "guía".
En la Enciclopedia Británica, hay dos entradas diferentes para explicar:
La primera entrada es "determinantes de dirección", que es el instrumento que especifica la dirección, y la explicación es la siguiente: " Uno de los cuatro grandes inventos de la antigua China, hay dos tipos: la brújula magnética y la brújula mecánica. La brújula magnética fue inventada en el siglo III a. C. y se llamó 'Sinan'... El instrumento de la brújula mecánica es la brújula, que se inventó alrededor del siglo III..."
La segunda entrada es "brújula", que se traduce como "brújula", que es una brújula utilizada para la navegación en el sentido habitual. La explicación es la siguiente: "El instrumento básico de orientación utilizado en la Tierra durante la navegación o la topografía,... La brújula más antigua y más comúnmente utilizada es la brújula magnética,... En el siglo XII, aparentemente tanto chinos como europeos Los navegantes descubrieron de forma independiente un imán natural, un mineral magnético natural que siempre apunta en la dirección de la Estrella Polar cuando flota en un palo en el agua..."
Las dos entradas en realidad diferencian entre brújulas. Uno es un instrumento de brújula terrestre más simple, originario de Sinan, China (solo debe usarse para brújulas producidas en China), y el otro es un instrumento de orientación norte más profesional utilizado para la navegación y la topografía, aparecieron en Europa y China al mismo tiempo. tiempo, sin ningún orden en particular.
Así surgieron las diferencias. Comparando estas dos entradas, descubrí que la Enciclopedia Británica parece haber anulado por completo la afirmación de que "China fue la primera en inventar la brújula", porque en la historia europea, la brújula. La brújula era una verdadera "brújula", jugó un papel indispensable como la artillería y la navegación en acontecimientos decisivos de la historia moderna, como el descubrimiento del Nuevo Mundo por parte de los europeos, su lucha por el poder marítimo y su colonización. No sólo se negó la "antigua brújula china", sino que se utilizaron dos términos diferentes para distinguirla.
En la Enciclopedia China, también hay dos entradas: brújula y brújula (brújula magnética), pero tanto la explicación de la brújula como la explicación de la brújula se remontan en última instancia a "Si Nan" en el Período de los Estados Combatientes. "Estos dos instrumentos de señalización diferentes tienen el mismo origen, pero no se distinguen tan claramente como en los conceptos europeos.
Por lo tanto, la declaración de Kangxi y la burla de Perefit tienen la respuesta: obviamente, Kangxi estuvo de acuerdo en que la brújula y la brújula vinieron de la misma fuente y se utilizaron como guía, mientras que el autor Perefit Según el concepto occidental, el la brújula obviamente debería ser una brújula; Perefit cree que la brújula fue inventada por los propios europeos y no tiene ninguna conexión necesaria con la brújula china "Sinan" que se utiliza para señalar el norte, mientras que la brújula china "Sinan" utiliza Ven a la guía. . Esto parece ser un malentendido basado en diferentes orígenes culturales. Por supuesto, todavía hay opiniones diferentes sobre la relación entre la brújula y "Si Nan".
Además, Perefit explicó la obstinada creencia de Kangxi de que la brújula se utilizaba como guía. Él cree que la razón por la que Kangxi creía que la brújula se usaba como guía es porque en la antigua cultura china, el sur es la más noble de las cuatro direcciones: el trono del emperador, los palacios, los mausoleos, los templos e incluso la Ciudad Prohibida, todos nobles. Edificios orientados al sur. Continuó escribiendo: "Aunque el emperador era un manchú del norte, su argumento fue inesperado: 'En el norte, todas las actividades se están marchitando y disminuyendo. ¿Cómo puede venir del norte el poder que atrae la aguja magnética?'. .… 'La fuerza, el espíritu y la prosperidad están en el Sur'”.
Escuchando lo que dijo Perefit, parece razonable.
Sin embargo, la descripción de Sinan en los libros de historia chinos es de hecho una "guía para otros", y no cambió de dirección porque "Nan" más tarde se convirtió en un símbolo de la dignidad del emperador. Este académico de la Academia Francesa que visitó China seis veces utilizó esta afirmación para explicar la obstinada idea de Kangxi de que la guía de la brújula era razonable. ¿Se trata de una comprensión de la cultura china o de un malentendido?
Hasta ahora, los chinos creen que la brújula apunta hacia el norte y los europeos creen que la brújula apunta hacia el norte, lo cual es razonable. Porque la brújula actual es prismática y el puntero está equilibrado en ambos extremos. No es como "Sinan" con un solo mango. La disputa sobre la brújula que apunta al norte parece ser un desperdicio de palabras.
La historia del desarrollo de la brújula
La brújula, también llamada aguja de la brújula, es un instrumento de guía inventado en la antigua mi país que utiliza la polaridad de los dedos magnéticos. Por tanto, la introducción de Sinan debe comenzar con el imán.
Los imanes a menudo se llaman "imanes de hierro". Atraen muchas limaduras de hierro estrechamente juntas, al igual que una madre amable atrae a sus hijos, por eso la gente los llama "piedra amorosa".
Los imanes atraen el hierro porque cada imán tiene diferentes polos magnéticos en ambos extremos, uno se llama polo positivo y el otro se llama polo negativo. La tierra donde viven los humanos también es un gran imán natural. También hay diferentes polos magnéticos en los extremos norte y sur de la tierra. El polo norte de la tierra es un polo magnético negativo y el polo sur de la tierra es positivo. polo magnético. De acuerdo con el principio de que los polos magnéticos iguales se repelen y los polos magnéticos opuestos se atraen, tome una aguja magnética que gire libremente, sin importar dónde se encuentre en la Tierra, su polo positivo siempre apunta al norte y su polo negativo siempre apunta a la guía.
Durante el Período de los Reinos Combatientes, la gente usaba las características de los imanes para indicar el norte y el sur para hacer una herramienta guía llamada Sinan. Sin embargo, es imposible verificar cómo era Sinan durante el Período de los Reinos Combatientes. Ilustración del libro de texto "Historia de China": "Sinan" está dibujada según el "Modelo Sinan de la dinastía Han" exhibido en el Museo de Historia de China. Este modelo fue hecho por generaciones posteriores basándose en registros históricos y tierras reales de la dinastía Han desenterradas bajo tierra. La placa base está hecha de bronce, con un interior redondo y un exterior cuadrado. La superficie redonda central está rectificada muy suave para garantizar la precisión de la dirección indicada por el cuerpo de la cuchara. El Bagua, los Tallos Celestiales, las Ramas Terrenales y las Veintiocho Constelaciones están dispuestos en secuencia alrededor del círculo central, totalizando veinticuatro direcciones. La pequeña cuchara en el centro del sitio está molida a partir de una pieza entera de imán natural. El polo positivo del imán está molido en el mango largo de Sinan. La parte inferior de la cabeza de la cuchara es una superficie semiesférica y es muy lisa. Al usarlo, primero coloque la tierra plana, luego coloque a Simon en el medio de la tierra, gire el mango de la cuchara con la mano para que gire, y cuando Simon se detenga, la dirección a la que apunta el mango de la cuchara es hacia el sur. Este sinen en forma de cuchara estuvo todavía en uso hasta el siglo VIII.
En la dinastía Song, los trabajadores dominaban la tecnología de fabricar imanes artificiales y fabricaban peces guía. El pez guía se fabrica cortando una fina lámina de acero en forma de pez, de dos pulgadas de largo y cinco minutos de ancho. El vientre del pez es cóncavo para que pueda flotar en el agua como un bote. Luego junte el pez y el imán natural. Debido a la atracción del imán, la lámina de acero también se vuelve magnética debido a la inducción magnética. El pez guía elaborado mediante este método de transmisión magnética artificial es mucho más conveniente que usar Sinan. Siempre que tengas un recipiente con agua, puedes identificar la dirección colocando el pez guía en el agua. Después de un largo período de mejora, la gente frotó agujas de acero sobre imanes naturales y las agujas de acero también se volvieron magnéticas. Se puede decir que este tipo de aguja de acero que ha sido magnetizada artificialmente es una brújula oficial. Shen Kuo mencionó en su "Mengxi Bi Tan" que había realizado cuatro experimentos sobre el uso de la brújula, a saber, el método de flotación en el agua, el método de colgar el hilo, el método de las uñas y el método del labio del cuenco. El "método del flotador de agua" consiste en colocar la brújula en un recipiente con agua para que flote sobre el agua e indique la dirección. El "método de suspensión de alambre" consiste en aplicar un poco de cera en el centro de la aguja magnética, pegarle un hilo de seda, colgar el hilo de seda en un marco de madera y colocar un disco marcado con la dirección debajo de la aguja. La aguja está estacionaria, indicará el norte y el sur. El "método de la uña" consiste en colocar la aguja de acero en la superficie de la uña y girarla suavemente. Debido a la suavidad de la uña, la aguja magnética también puede actuar como guía como Simon. El "método del labio del cuenco" consiste en colocar una aguja magnética en el borde de un cuenco liso y girar la aguja magnética, lo que producirá el mismo efecto de guía que el método de la uña. Después de cuidadosas observaciones y experimentos, Shen Kuo también descubrió que la dirección indicada por la aguja magnética no era el sur verdadero o el norte verdadero, sino ligeramente noroeste y sureste. Este descubrimiento se llama científicamente declinación magnética.