Kompass ir ierīce, kuras izgudrojums ļāva cilvēkam iemācīties atrast planētas polu atrašanās vietu, tādējādi koncentrējoties uz reljefu. Tā bultiņas zilais gals parāda, kur atrodas ziemeļi, un sarkanais rāda dienvidu virzienu.
Tomēr, nosakot kardinālos punktus ar šo metodi, dažos gadījumos var kļūdīties. Galu galā planētas ģeogrāfiskie ziemeļi un dienvidi gluži nesakrīt ar magnētiskajiem, un tieši pēdējo atrašanās vietu norāda kompasa adata. Precīzāk sakot, zinātnieki ir ieviesuši vairākus jēdzienus, kas ietver magnētisko deklināciju un magnētisko slīpumu. Tie palīdz noteikt mērījumu kļūdu, kā arī noskaidrot attālumu no stabiem. Turklāt šie noteicošie faktori ļauj fiksēt izmaiņas pašā laukā, kas notiek laika gaitā.
Kas ir Zemes magnētiskais lauks?
Mūsu planētu var iedomāties kā milzu magnētu. Arī kompasa adata ir kaut kas tāds, tikai miniatūrā variantā. Tāpēc arī galiviņa visu laiku norāda uz Zemes magnētiskajiem poliem, ieņemot pozīciju gar tās magnētiskajām līnijām.
Bet kāds ir tik grandiozas planētas mēroga fenomena avots un būtība? Cilvēki par to sāka interesēties pirms vairākiem gadsimtiem. Sākumā tika izvirzītas versijas, ka magnētisma cēlonis slēpjas zemes kodolā. Tā viņi domāja, līdz atrada skaidrus pierādījumus par saules aktivitātes ietekmi uz šo dabas parādību. Un tad zinātnieki ierosināja, ka zemes magnētisma avots nemaz neatrodas kodolā.
Viena no jaunākajām zinātniskajām hipotēzēm, mēģinot atšķetināt noslēpumu par to, kas ir Zemes magnētiskais lauks, pārraida sekojošo. Ūdens no okeāniem, kas aizņem plašo zilās planētas teritoriju, Saules enerģijas ietekmē iztvaiko lielos daudzumos un elektrizējas, saņemot pozitīvu lādiņu. Šajā gadījumā pati zemes virsma ir negatīvi uzlādēta. Tas viss provocē jonu plūsmu kustību. Šeit rodas pašas planētas magnētiskās īpašības.
Ģeogrāfiskās un magnētiskās asis
Kas ir Zemes ģeogrāfiskā ass, nav grūti saprast. Ap to griežas planētu bumba, kurā noteikti punkti paliek nekustīgi. Lai noskaidrotu, kur atrodas ass, jums ir jāsavieno stabi ar iedomātu līniju. Taču līdzīgi punkti ir Zemes magnētā vai, zinātniski sakot, ģeomagnētiskajā sfērā. Ja jūs novelkat taisnu līniju, kas savieno ziemeļu magnētisko polu un dienvidus, tā būs planētas magnētiskā ass.
Līdzīgi Zemes magnētam ir ekvators. Šis ir aplis, kas atrodas plaknē, kas ir perpendikulāra taisnai līnijai, ko sauc par asi. Magnētiskie meridiāni ir definēti līdzīgi tikko aprakstītajam. Tie ir loki, kas vertikāli aptver ģeomagnētisko sfēru.
Magnētiskā deklinācija
Ir skaidrs, ka magnētiskie un ģeogrāfiskie meridiāni, tāpat kā asis, nevar pilnībā sakrist, bet tikai aptuveni. Leņķi starp tiem noteiktā zemes virsmas punktā parasti sauc par magnētisko deklināciju. Jāpiebilst, ka katrā konkrētajā apvidū šis rādītājs, precizējot, nebūs vienāds. Un tā vērtība palīdz noteikt kļūdu starp patieso virzienu un kompasa rādījumiem.
Tā kā magnētisko polu virziens nesakrīt ar ģeogrāfiskajiem, šī kļūda, izrādās, jāņem vērā navigācijas aprēķinos. Šāda atšķirība var būt ļoti svarīga jūrniekiem, pilotiem un militārpersonām. Ērtības labad daudzās kartēs magnētiskās deklinācijas lielums ir norādīts iepriekš.
Magnētiskais slīpums
Interesanti, ka no fizikas viedokļa patiesais un magnētiskais pols ne tikai nesakrīt, bet arī apgriežas otrādi, tas ir, dienvidi atbilst magnētiskajiem ziemeļiem, un otrādi.
Kompasa adata ir paredzēta, lai noteiktu magnētisko polu atrašanās vietu jebkurā vietā uz Zemes. Un kas notiks ar šī instrumenta rādījumiem tieši ziemeļu un dienvidu polā? Jakompass ir sakārtots klasiskā veidā, tad bultiņa vairs brīvi nepārvietosies pa centrālo adatu gar korpusu, bet gan spiedīsies pret to vai, gluži pretēji, novirzīsies. Ziemeļu ģeogrāfiskajā polā tas aprakstīs pirueti par 90 ° uz leju, savukārt dienvidos ar ziemeļu galu izšaus vertikāli. Bultas pretējais gals, tas ir, dienvidu, izturēsies tieši pretēji.
Norādītās metamorfozes vienā brīdī nenotiek pēkšņi, virzoties uz poliem. Jāņem vērā, ka noteiktā leņķī vertikālā virzienā kompasa adata gandrīz pastāvīgi novirzās magnētiskā lauka ietekmē: ziemeļu puslodē - uz leju, bet dienvidu - uz augšu ar ziemeļu galu. Šo leņķi sauc par magnētisko slīpumu.
Šāda parādība ir zināma jau sen, un ķīnieši to atklāja tālajā 11. gadsimtā. Bet Eiropā tas tika aprakstīts daudz vēlāk, 16. gadsimtā. Un astronoms un inženieris no Vācijas Georgs Hartmans to izdarīja.
Mērīšanas metodes
To, ka magnētiskais slīpums noteiktā veidā mainās atkarībā no ģeogrāfiskās atrašanās vietas un to raksturojošām koordinātām, pierādīja Kristofers Kolumbs. Tuvojoties ekvatoram, leņķis samazinās. Pie pašas ekvatoriālās līnijas tas kļūst par nulli. Taču šī lieliskā ceļotāja laikā viņi vēl nebija iemācījušies precīzi noteikt šī daudzuma vērtību. Pirmās ierīces, ko sauc par inklinatoriem un kas ļauj iestatīt Zemes magnētiskā lauka slīpuma leņķi, tika izgudrotas tikai vairāk nekā pusgadsimtu pēc viņa nāves. Kolumbs.
Pirmo šādu dizainu ierosināja anglis Roberts Normans 1576. gadā. Taču viņa nebija gluži precīza savā liecībā. Vēlāk tika izgudroti uzlaboti un jutīgāki slīpumi.
