«…Ідуть каравани безкрайніми пісками пустелі Гобі. Сонце приховано жовтою пеленою пилу. Далеко від берегів Янцзи до кушанських царств, і немає до них видимих протоптаних стежок. Важко, ох як важко довелося б караванщикам, якби вони не захопили з собою білий глиняний горщик, який вони бережуть дужче за весь свій дорогий вантаж, хоча немає в ньому ні золота, ні перлів, ні слонової кістки. У посудині на дерев’яному поплавці лежить коричневий камінь, що «любить залізо». Він, повертаючись, увесь час вказує мандрівникам бік півдня, а це, коли Сонце закрите хмарами або не видно зірок, рятує їх від багатьох бід, виводячи до колодязів і допомагає прямувати вірним шляхом».
Ось який запис було зроблено в одному китайському літописі майже 4 тис. років тому. Виявляється, вже тоді в Китаї була відома здатність природного магніту розташовуватися одним кінцем на південь, а протилежним – на північ, і ця здатність «особливого каменю» використовувалася мандрівниками для орієнтації на суші по основним напрямкам.
У стародавніх літописах Китаю є відомості про те, що 300–400 років до н. е. магнітний компас використовувався також і на кораблях, які здійснювали далекі плавання.
В енциклопедії, складеній китайськими вченими у II ст., є таке визначення природного магніту: «Магніт – це камінь, який дає напрямок залізній голці», тобто може намагнічувати голку так, що вона набуває властивості встановлюватися у напрямку магнітного меридіана. Отже, вже на початку нашої ери китайські вчені знайшли спосіб створювати штучні магніти (рис. 1). Лише через тисячу років намагнічена голка застосовуватиметься у компасах європейцями. Про це повідомляє у своєму трактаті, написаному в 1187 р., англійський монах Олександр Некем. Він пише: «У похмурі дні або в темні ночі, коли не видно небесних світил, моряки намагнічують залізну голку, простягають її крізь соломинку, що плаває на воді, і в таки спосіб визначають, де північ».
Компас-синань зображений на великому барельєфі в Національному музеї Китаю в Пекіні. Барельєф ілюструє найяскравіші винаходи китайців
У 1269 р. французький вчений і фортифікатор П’єр де Мерікур, на прізвисько Пелерин, написав ґрунтовний трактат про магніти (рис. 2). Це була перша в Європі праця з магнетизму. Його міг написати лише високоосвічений та обдарований вчений. Таким і був Пелерин. Відомий філософ того часу Роджер Бекон у своїх творах неодноразово захоплено відгукувався про нього як про вченого, «який знає всі закони природи, вміє добувати мінерали з руд і будувати військові споруди».
Пелерин докладно викладає в трактаті властивості магнітного каменю, дає вказівки, як знаходити в нього полюси та як намагнічувати за його допомогою залізну голку. Він наводить конструкції двох магнітних компасів. Один із них містить плаваючий магніт, а другий – «суху» намагнічену систему, що обертається разом із вертикальною віссю. Примітна особливість другого компаса – шкала, що має 360 поділок, і спеціальна лінійка, за допомогою якої можна вимірювати азимути світил.
Французький фізик XIII ст., проводив експерименти з магнетизма і написав перший трактат, що дійшов до нас, який описує властивості магнітів. Точні дати життя невідомі
На відміну від древніх китайських дослідників природи, які вважали, що стрілка магнітного компаса завжди притягується до Полярної зірки, французький вчений вважав, що вона «насправді повертається до полюса». А це означає, що Пелерин дійшов винятково важливого висновку: земний магнетизм – причина повороту стрілки магнітного покажчика напрямку! Не менш значне й інше його твердження: «Полюси магнітних каменів одержують силу від полюсів світу», тобто від магнітних полюсів Землі.
Очевидно, думка про те, що Земля сама створює силу, що діє на стрілку магнітного компасу, висловлена вперше Пелерином. І доводиться тільки дивуватися його прозорливості, оскільки інші вчені прийшли до неї лише через кілька століть.
Конструкції магнітних компасів, винайдених Пелерином, не були застосовані у його час. Це можна пояснити тим, що трактат вченого був опублікований лише через 300 років.
На початку XIV ст. конструкція магнітного компаса була значно вдосконалена, і заслуга у цьому приписується італійцеві Флавіо Джоя. Ось як, за словами його співвітчизників, це сталося.
…Давним-давно, ще в ті далекі часи, коли місто Амальфі стояло на березі моря, жив у ньому молодий моряк на ім’я Флавіо Джоя (рис. 3). Завжди життєрадісний і балакучий, він став сумним і мовчазним, отримавши відмову синьйора Домініко видати за нього заміж свою єдину дочку, блакитнооку красуню Анжеліку. Усім був добрий юний Флавіо, але не міг дати батько згоди на його шлюб зі своєю улюбленицею. На це була вагома причина. Якось капітан Домініко збився з курсу в густому тумані, і його корабель розбився об скелі. Дивом врятувався капітан, один із усієї команди. Ступивши на берег, він поклявся, що його дочка належить тільки тому, хто придумає прилад, який дозволить безпомилково знаходити вірний шлях у морі, коли повністю приховано Сонце або не видно на небі зірок. Довго думав юнак над цим, здавалося, нерозв’язним завданням і нарешті знайшов спосіб, як збудувати такий прилад. В нагороду він отримав свою кохану, а судноплавці – надійний та точний магнітний компас.
Гаданий італійський мореплавець і винахідник, нібито лоцман; традиційно йому приписують вдосконалення компаса моряка
Ця зворушлива легенда не була безпідставною вигадкою наділених яскравою уявою італійських моряків, а виникла у зв’язку з достовірними відомостями про те, що ще шість століть тому талановитий ювелірний майстер Флавіо Джоя удосконалив компас і зробив його напрочуд чутливим навігаційним приладом. Передбачається, що саме він скріпив магнітну стрілку з паперовим кругом (карткою) і по краю цього кола наніс градусні поділки, а до центру його провів промені, що відповідають 32 напрямкам – румбам, для зручнішого спостереження за показаннями приладу при визначенні напряму вітру. Це було для парусного флоту великою необхідністю. На картці майстер наніс також малюнок, який отримав поетичну назву «троянда вітрів». Зображення картушки компаса з такою «трояндою» з того часу і стало виразною емблемою всього, що пов’язано з далекими подорожами.
Вдячні співвітчизники в 1902 р. поставили на честь Джоя і, звичайно, на честь одного з найбільших винаходів минулих століть пам’ятний обеліск.
Беззаперечно можна приєднатися до високої оцінки, яку дали у такий спосіб магнітному компасу італійці, але немає підстав вважати Джоя одноосібним творцем цього приладу.
Пройшло багато сотень років, протягом яких безвісні найталановитіші майстри вводили все нові й нові деталі в спочатку примітивний «вказівник півночі» і підготували ґрунт для створення, правда ще далеко не досконалого, але все ж таки цілком придатного для кораблів, вказівника курсу.
Зрозуміло, що це було лише етапом в удосконаленні компасу. Через кілька століть він буде покращений настільки, що зможе вловлювати навіть дуже невеликі зміни напрямку руху корабля і показувати його курс з високою точністю. Це вимагатиме зусиль багатьох поколінь учених і майстерних компасних майстрів.
На основі: Почтарев, В.И., Михлин, Б.З. (1986). Тайна намагниченной Земли. Москва : Педагогика, 112.
