Дальнейшее усовершенствование магнитного компаса, позволившее сделать его незаменимым навигационным прибором, провел в начале XIV в. искусный итальянский мастер Флавио Жиойя. Считается, что это он скрепил магнитную стрелку с бумажным кругом — картушкой, по краю которого нанес градусные деления, а к центру, для более удобного наблюдения за показаниями прибора при определении ветра, провел лучи, соответствующие 32 направлениям — румбам (рис. 10). Ему принадлежит и рисунок, получивший название «роза ветров», изображение которого стало эмблемой всего, что связано с далекими путешествиями.
Многие столетия безвестные талантливые мастера вносили свою лепту в дальнейшее совершенствование такого примитивного вначале «указателя севера», пока он спустя еще несколько столетий не был улучшен настолько, что стал показывать курс с высокой точностью.
Почему стрелка компаса изменила свое направление?
Долгое время ученые не могли правильно объяснить стремление магнитной стрелки устанавливаться в направлении север-юг. Впервые научное обоснование такого ее поведения было сделано в 1600 г. английским ученым Уильямом Гильбертом в трактате «О магните, магнитных телах и большом магните — Земле». В своем труде он писал, что Земля — магнит с двумя полюсами, силовые линии ее магнитного поля, вырываясь мощным потоком из одного ее полюса, огибают ее и возвращаются к другому (см. рис. 6). Вдоль этих невидимых линий и устанавливается свободно вращающаяся магнитная стрелка. Но хотя Гильберту и удалось частично разгадать причину ее поведения, многое еще осталось непонятным.
С одной из странных особенностей поведения магнитной стрелки пришлось столкнуться Христофору Колумбу во время его плавания через
Понедельник, 17 сентября… Плыл своим путем на запад и прошел за день и ночь 50 лиг. Отмечено, однако, было всего лишь 47… Видели часто траву, и ее было очень много. Пилоты взяли север и обнаружили, что иглы (компасов) отклоняются к северо-западу на большую четверть. Моряков охватили страх и печаль… Причина же заключалась в том, что казалось, будто движется сама звезда, а не игла (компаса)».
Впоследствии установили, что происходит это потому, что магнитный полюс Земли не совпадает с географическим. Впервые это было высказано фламандским картографом Герардом Меркатором. В 1580 г., предупреждая организаторов английской экспедиции в
Дело в том, что линии магнитных сил, идущие от одного магнитного полюса до другого, образуют магнитные меридианы, с направлением которых и должны всегда совпадать стрелки компасов. А так как магнитные полюсы не совпадают с географическими, магнитные меридианы тоже не могут совпадать с географическими меридианами (рис. 11). Угол, образованный направлением магнитной стрелки (т. е. магнитным меридианом) и географическим меридианом, получил название «магнитное склонение» или просто склонение (рис. 12). Его отсчитывают от севера к востоку или к западу до 180°, причем в первом случае называют восточным и обозначают знаком «+» (положительное склонение), во втором — западным и обозначают знаком «-» (отрицательное склонение).
«Явление магнитного склонения, — отмечал в „Комментарии к дневнику первого путешествия“ Я. М. Свет, — было известно и в Европе, и в странах Восточной Азии задолго до путешествия Колумба. Сохранились многочисленные свидетельства, относящиеся к XIII столетию, которые достаточно убедительно говорят об этом. Таким образом, нельзя приписывать Колумбу честь открытия магнитного склонения. Вероятно, до первого плавания Колумба в Европе не было известно западное магнитное склонение. Везде, где до этого плавали европейские моряки, магнитное склонение было восточным. Любопытны замечания Колумба о Полярной звезде. Полярная звезда была для моряков того времени единственной точкой, по которой они могли проверить правильность показаний магнитной стрелки. Необычное явление — отклонение магнитной стрелки к западу — заставило Колумба усомниться в постоянстве поведения Полярной звезды. Именно поэтому адмирал и говорит, что ему кажется, будто не стрелка компаса, а Полярная звезда совершает движение». Но когда экспедиция прибыла в Америку, Колумб был снова удивлен: стрелка компаса опять указывала на север.
