Kompass ist ein Gerät, dessen Erfindung es einer Person ermöglichte, die Position der Pole des Planeten zu finden und sich so auf das Gelände zu konzentrieren. Das blaue Ende des Pfeils zeigt, wo sich der Norden befindet, und das rote fixiert die Richtung nach Süden.
Bei der Bestimmung der Himmelsrichtungen mit dieser Methode kann es jedoch in manchen Fällen zu Fehlern kommen. Schließlich stimmen der geografische Norden und Süden des Planeten nicht ganz mit den magnetischen überein, und es ist die Position des letzteren, die von der Kompassnadel angezeigt wird. Um genau zu sein, haben Wissenschaftler eine Reihe von Konzepten eingeführt, darunter magnetische Deklination und magnetische Neigung. Sie helfen, Messfehler zu erkennen und die Entfernung von den Polen zu ermitteln. Darüber hinaus ermöglichen diese Determinanten die Erfassung von Veränderungen im Feld selbst, die im Laufe der Zeit auftreten.
Was ist das Magnetfeld der Erde?
Unser Planet kann man sich wie einen riesigen Magneten vorstellen. Die Kompassnadel ist auch so etwas, nur in Miniaturausführung. Deshalb die Endensie zeigen die ganze Zeit auf die magnetischen Pole der Erde und nehmen eine Position entlang ihrer magnetischen Linien ein.
Aber was ist die Quelle und die Natur eines solch grandiosen Phänomens auf planetarischer Ebene? Die Menschen begannen sich schon vor einigen Jahrhunderten dafür zu interessieren. Zunächst wurden Versionen vorgebracht, dass die Ursache des Magnetismus im Erdkern verborgen ist. So dachten sie, bis sie eindeutige Beweise für den Einfluss der Sonnenaktivität auf dieses Naturphänomen fanden. Und dann schlugen Wissenschaftler vor, dass die Quelle des Erdmagnetismus überhaupt nicht im Kern liegt.
Eine der neuesten wissenschaftlichen Hypothesen, die versucht, das Geheimnis des Magnetfelds der Erde zu lüften, sendet Folgendes. Wasser aus den Ozeanen, die ein riesiges Territorium des blauen Planeten einnehmen, verdunstet in großen Mengen unter dem Einfluss der Sonnenenergie und wird elektrifiziert und erhält eine positive Ladung. In diesem Fall ist die Erdoberfläche selbst negativ geladen. All dies provoziert die Bewegung von Ionenströmen. Hierher kommen die magnetischen Eigenschaften des Planeten selbst.
Geographische und magnetische Achsen
Was die geographische Achse der Erde ist, ist nicht schwer zu verstehen. Um ihn herum rotiert eine Planetenkugel, bei der bestimmte Punkte bewegungslos bleiben. Um herauszufinden, wo sich die Achse befindet, müssen Sie die Pole mit einer imaginären Linie verbinden. Aber es gibt ähnliche Punkte im Erdmagneten oder, um es wissenschaftlich auszudrücken, in der geomagnetischen Sphäre. Wenn Sie eine gerade Linie ziehen, die den magnetischen Nordpol und den Süden verbindet, ist dies die magnetische Achse des Planeten.
In ähnlicher Weise hat der Erdmagnet einen Äquator. Dies ist ein Kreis, der sich in einer Ebene befindet, die senkrecht zu einer geraden Linie steht, die als Achse bezeichnet wird. Die magnetischen Meridiane sind ähnlich wie gerade beschrieben definiert. Das sind Bögen, die die Erdmagnetkugel vertikal umhüllen.
Magnetische Deklination
Es ist klar, dass die magnetischen und geographischen Meridiane ebenso wie die Achsen nicht vollständig zusammenfallen können, sondern nur ungefähr. Der Winkel zwischen ihnen an einem bestimmten Punkt auf der Erdoberfläche wird allgemein als magnetische Deklination bezeichnet. Es sollte beachtet werden, dass dieser Indikator für jeden spezifischen Ort, wenn er geklärt wird, nicht derselbe sein wird. Und sein Wert hilft, den Fehler zwischen der wahren Richtung und den Kompassanzeigen zu bestimmen.
Da die Richtung der Magnetpole nicht mit der geografischen übereinstimmt, muss dieser Fehler, wie sich herausstellt, bei Navigationsberechnungen berücksichtigt werden. Ein solcher Unterschied kann für Segler, Piloten und das Militär sehr wichtig sein. Auf vielen Karten ist der Einfachheit halber die Größe der magnetischen Deklination im Voraus angegeben.
Magnetische Neigung
Interessant ist, dass aus physikalischer Sicht der wahre und der magnetische Pol nicht nur nicht zusammenfallen, sondern sich auch auf den Kopf stellen, also der Süden dem magnetischen Norden entspricht und umgekehrt.
Die Kompassnadel dient dazu, die Position der Magnetpole überall auf der Erde zu bestimmen. Und was passiert mit den Messwerten dieses Instruments direkt am Nord- und Südpol? Wenn einder Kompass klassisch angeordnet ist, dann bewegt sich der Pfeil nicht mehr frei auf der zentralen Nadel am Körper entlang, sondern drückt dagegen oder weicht im Gegenteil aus. Am geografischen Nordpol wird er eine Pirouette 90° nach unten beschreiben, während er am südlichen Ende mit seinem nördlichen Ende senkrecht nach oben schießt. Die gegenüberliegende Spitze des Pfeils, also die südliche, verhält sich genau umgekehrt.
Die angedeuteten Metamorphosen treten nicht abrupt in einem Moment auf, wenn man sich den Polen nähert. Es ist zu beachten, dass die Kompassnadel in einem bestimmten Winkel in vertikaler Richtung unter dem Einfluss eines Magnetfelds fast ständig abweicht: auf der Nordhalbkugel - nach unten bzw. im Süden mit ihrem nördlichen Ende nach oben. Dieser Winkel wird magnetische Neigung genannt.
Ein solches Phänomen ist seit langem bekannt und wurde bereits im 11. Jahrhundert von den Chinesen entdeckt. Aber in Europa wurde es viel später, im 16. Jahrhundert, beschrieben. Und der Astronom und Ingenieur aus Deutschland Georg Hartmann hat es geschafft.
Messverfahren
Dass sich die magnetische Neigung je nach geografischer Lage und den sie beschreibenden Koordinaten in gewisser Weise ändert, wurde von Christoph Kolumbus bewiesen. Wenn Sie sich dem Äquator nähern, nimmt der Winkel ab. An der Äquatorlinie selbst wird sie zu Null. Allerdings hatte man zur Zeit dieses großen Reisenden noch nicht gelernt, den Wert dieser Größe genau zu bestimmen. Erst mehr als ein halbes Jahrhundert nach seinem Tod wurden die ersten Geräte erfunden, sogenannte Inclinatoren, mit denen sich der Neigungswinkel des Erdmagnetfeldes einstellen lässt. Kolumbus.
Das erste derartige Design wurde 1576 von dem Engländer Robert Norman vorgeschlagen. Aber sie war nicht ganz korrekt in ihrer Aussage. Später wurden fortschrittlichere und empfindlichere Inklinatoren erfunden.
