Это изобретено в Китае

Мало того, узнав о свойстве магнитного железняка притягивать железо, китайцы открыли поляризацию этого минерала и использовали это свойство для определения стран света. Так в Китае появился компас. В древних книгах компас из магнетита упоминается впервые под названием «Сынань», то есть «Ведающий югом». «Императоры древности создали «Сынань» для определения направлений», — читаем мы в труде известного китайского философа III века до н. э. Хань Фэй-цзы.

Помещенный ниже рисунок дает представление о внешнем виде «Ведающего югом» ? этого первого в мире прообраза магнитного компаса, изобретенного в период, когда древний Китай только вступал в железный век. Согласно дошедшим до нас описаниям современников, этот компас имел вид разливательной ложки из магнетита, с тонким черенком и шарообразной, тщательно отполированной выпуклой частью. Ложка устанавливалась своей выпуклой частью на столь же тщательно отполированной пластине так, что черенок не касался пластины, а висел над ней и при этом ложка могла свободно вращаться вокруг оси своего выпуклого донышка.

По историческим книгам и материалам археологических раскопок можно установить, что опорой ложке служила медная или деревянная пластина с нанесенными на ней для указания стран света обозначениями циклических зодиакальных знаков, соответствующих делениям (градусам) компаса.

Но почему компас имел форму ложки? На этот вопрос проливает некоторый свет легенда, распространенная в III веке. Согласно ей, «Ведающий югом» был создан в глубокой древности богиней ветров Фын-хоу, избравшей для него форму расположения семи звезд Большой Медведицы… Не богиня, конечно, но расположение звезд Большой медведицы, быть может, причастно к форме компаса [17].

Рис. 5. «Сынань» ? «Указывающий на юг».

Однако вернемся к нашему рассказу. Подтолкнув черенок ложки, ее приводили во вращательное движение, а успокоившись, «Ведающий югом» указывал черенком, игравшим роль магнитной стрелки, на юг.

Таков был первый в мире предок современного магнитного компаса. Градуированная пластина черного лака от такого прибора времен Ханьской династии была обнаружена в древних захоронениях в Корее.

Описание действия прибора «Сынань», встречающееся в трудах ученых древности, позволяет сделать определенный вывод: корпус ложки изготовлялся из природного магнитного железняка. Однако железняк этот с трудом обрабатывался до нужной точности, был непрочен.

Эпоха династии Сун принесла еще одно важное открытие, сделанное, очевидно, на рубеже XI века. Стало известно, что потертое о магнетит железо само приобретает силу притяжения.

Создание искусственного магнетита позволило усовершенствовать магнитный компас.

В XI веке в Китае впервые в мире появилась стрелка компаса, изготовленная из искусственного магнетита. В крупном трактате «Основы военного дела» («У цзинь цзун-яо»), написанном около 1044 года, рассказывается о стрелке в виде рыбки из искусственного магнетита, плавающей в блюде с водой. Голова рыбки указывала точно на юг. Очень возможно, что совершенствование этого прибора и привело к магнитной стрелке в ее окончательном виде.

Другая разновидность компаса, известного в Китае в XI столетии, описана талантливым китайским ученым Шэнь Гуа (1030–1094 годы) в его труде «Мын ци би тань». Шэнь Гуа пишет о компасе, стрелка которого — обычная намагниченная швейная игла — с помощью воска прикреплялась в центре корпуса к свободно висящей шелковой нити. Этим компасом, более точным в работе (он назывался «висящим» или «подвесным» компасом), можно было пользоваться при отсутствии ветра.

Шэнь Гуа изобрел также компас «плавающий». Эта разновидность магнитного компаса представляла собой намагниченную стрелку, укрепленную в центре камышинки (из стебля камыша дэнцао) так, что она образовывала с камышинкой угол в 90°.

Рис. 6. Компас в виде рыбки.

В то же время Шэнь Гуа экспериментировал и с компасом в виде магнитной стрелки, посаженной на шпильку. Принцип устройства этого вида магнитного компаса остается неизменным и до наших дней.

Чэнь Юань-цзин, автор одной из книг, написанныхв XIII веке, в конце Сунской династии, рассказывает, что вырезав из дерева фигурки рыбы и черепахи и поместив в них магнитный железняк, он опустил рыбу в сосуд с водой, а черепаху укрепил на бамбуковой шпильке на поверхности воды, так что обе фигурки свободно вращались. Голова рыбы и хвост черепахи всегда были направлены на юг. Надетая на вертикальную шпильку черепаха ? точная схема простейшего магнитного компаса, употребляемого и доныне.

В Сунскую эпоху в Китае было открыто еще одно важное свойство природного магнетита. В упоминавшейся уже книге «Мын ци би тань» Шэнь Гуа, касаясь своих экспериментов с магнитом, отмечает, что стрелка компаса указывает на юг с некоторым отклонением, а не абсолютно. Причиной такого отклонения сделал вывод Шэнь Гуа, является несовпадение нитного и географического (истинного) меридианов, которые расположены не на одной линии, а под углом. Этот угол известен теперь под названием угла магнитного склонения.