قطبنما
قُطبنما (به انگلیسی: Compass) وسیلهای که با استفاده از میدان مغناطیسی زمین جهت قطب شمال را نشان میدهد.[۱][۲]
پیشینه
[ویرایش]چینیان نخستین بار تقریباً در آغاز تقویم میلادی قطبنما را با شناور کردن تکه ای سنگ ماگنت بر روی چوب پنبه شناور بر آب ساختند.[۳][۴][۵]
اما در شاهنامه فردوسی (که نوعی تاریخ ایرانیِ اساطیری شده را در درون خود دارد)، صحبت از قطب نمای تَر (مبتنی بر سوزن آهنی شناور بر روی سطح آب و مورد کاربرد دریانوردان در قدیم) در دوران گشتاسپ در داستان هفت خان اسفندیار[۶] است.
گذرگاه این آب دریا کجاست
بباید نمودن به ما راه راست
بدو گفت با آهن از آبگیر
نیابد گذر پر و پیکان تیر
اگر نقل موجود در این ابیات، مربوط به دوران های کهنِ قبل از فردوسی باشد و اگر ریشه در بازروایت برخی واقعیات تاریخی (ولو در قالب اسطوره سازی شده) مربوط به دوران کیانیان (یعنی هخامنشیان) داشته باشد، در این صورت می توان گفت که ممکن است اختراع قطب نما، ارتباطی با ایرانیان هم داشته بوده باشد.[۷]
قطبنمای خشک
[ویرایش]ظاهراً نیاز مسلمانان در قبله یابی در بیابان باعث ابداع قطبنمای بدون آب که عقربه آن بر روی محور میچرخد شد. در ۱۳۰۰ میلادی منجم مصری مؤذن ابن سمعون ساختمان قبلهنمای خشک را شرح میدهد.[۸]
دریانوردان مسلمان از تیغه فولادی که به شکل ماهی کوچکی ساخته و آنرا با مالیدن به سنگ ماگنت مغناطیسی میکردند استفاده میکردند.
قطبنمای مدرن
[ویرایش]در قرن ۱۴ میلادی دریانوردان مسلمان درجهبندی را بر روی قطبنما انجام دادند که از طریق آن میشد مسیر کشتی را تعیین کرد. تا قبل از آن قطبنما فقط برای پیدا کردن جهتهای اصلی استفاده میشد ولی از این ببعد برای ناوبری و محاسبه مسیرها میشد از آن استفاده کرد.[۹]
تفاوت شمال مغناطیسی با شمال واقعی
[ویرایش]شمال مغناطیسی با شمال حقیقی مقداری فاصله دارد. زاویه بین شمال حقیقی و شمال مغناطیسی، میل مغناطیسی نامیده میشود. امروزه برای تعیین شمال حقیقی از قطبنماهای پیشرفتهتری مانند قطبنمای ژیروسکوپی استفاده میشود.
قطبنماهای مدرن
[ویرایش]قطبنماهای مغناطیسی جدید کشتیها معمولاً از چند آهنربا ساخته شده که بر روی یک قرص مسطح به نام صفحه قطبنما نصب شدهاست. صفحه قطبنما بر محوری چنان سوار شدهاست که بتواند به آزادی نوسان کند. صفحه و محور در ظرف شیشهای بستهای قرار دارند که معمولاً از مخلوطی از الکل پر شده و صفحه بر روی آن شناور است. مخلوط الکل برای این است که در هنگامی که کشتی به این سو و آن سو نوسان میکند از نوسان صفحه جلوگیری شود. آهنرباها صفحهها را به اطراف میکشند و جهات را نشان میدهند.[۱۰][۱۱]
قطبنماهای پیشرفته که بیشتر در صنایع مخابرات و امور نظامی به کار برده میشوند، مجهز به سلولهای شبنما هستند این نوع قطبنماها در دوربینهای دو چشمی نظامی، تانکها، نفربرها و حتی در ساختمان برخی خودروهای پیشرفته نیز به کار میروند.[۱۲][۱۳]
از قطبنماهای پیشرفته در اندازهگیری طول جغرافیایی و عرض جغرافیاییِ محل نیز استفاده میکنند که در نقشهخوانی، پیادهسازی عملیات نظامی، دیدهبانی در مناطق جنگی و … استفاده میشود.[۱۴]
در سالهای اخیر، قطبنماهای آنلاین نیز به دلیل دسترسی آسان و نیاز کاربران به ابزارهای سریع و دیجیتال رواج زیادی پیدا کردهاند. این نوع قطبنماها با استفاده از حسگرهای مغناطیسی تلفن همراه یا مرورگر، جهت شمال را بهصورت زنده نمایش میدهند و در فعالیتهایی مانند نقشهخوانی، پیمایش، سفر، کوهپیمایی و حتی استفادههای شهری بسیار کمککننده هستند. قطبنماهای آنلاین به دلیل عدم نیاز به تجهیزات فیزیکی و امکان دسترسی از هر دستگاهی، بهویژه برای کاربران عادی، تبدیل به یکی از پرکاربردترین انواع قطبنما شدهاند.[۱۵]
تأثیر جاذبههای مغناطیسی موضعی
[ویرایش]اشیای آهنی و فولادی یا منابع الکتریکی عقربه را از جهت قطب مقداری منحرف میکنند، که به آن انحراف مغناطیسی میگویند؛ بنابراین، هنگام استفاده از قطبنما باید مطمئن شویم که از اشیای انحرافدهنده به اندازه کافی دور است.
حداقل فاصلهٔ وسایل مختلف از قطبنما
[ویرایش]| اشیا | فاصله |
|---|---|
| خطوط برق فشار قوی | ۵۵ متر |
| کامیون و اتومبیل | ۱۰ متر |
| خطوط تلفن | ۱۰ متر |
| ابزار الکتریکی و مکانیکی | ۲ متر |
| کلاهکها و اشیاء کوچک فلزی | ۲/۱ متر |
جستارهای وابسته
[ویرایش]منابع
[ویرایش]- ↑ Schmidl, Petra G. (2014). "Compass". In Ibrahim Kalin (ed.). The Oxford Encyclopedia of Philosophy, Science, and Technology in Islam. Oxford University Press. pp. 144–146. ISBN 978-0-19-981257-8.
- ↑ "Declination Adjustment on a Compass". Rei.com. Retrieved 2015-06-06.
- ↑ Brand, Mike; Sharon Neaves; Emily Smith (1995). "Lodestone". Museum of Electricity and Magnetism, Mag Lab U. US National High Magnetic Field Laboratory. Archived from the original on 2009-05-01. Retrieved 2009-06-21.
- ↑ Keithley, Joseph F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 B.C. to the 1940s. John Wiley and Sons. p. 2. ISBN 0-7803-1193-0.
- ↑ The Greek term μαγνῆτις λίθος magnētis lithos (see Platonis Opera, Meyer and Zeller, 1839, p. 989) means "Magnesian stone". It is uncertain whether the adjective μαγνῆτις "of Magnesia" should be taken to refer to the city Magnesia ad Sipylum in Lydia (modern-day Manisa, Turkey) or after the Greek region of Magnesia itself (whence came the colonist who founded the Lydian city); see, for example, "Magnet". Language Hat blog. 28 May 2005. Retrieved 22 March 2013. See also: Paul Hewitt, Conceptual Physics. 10th ed. (2006), p. 458.
- ↑ «گنجور » فردوسی » شاهنامه » داستان هفتخوان اسفندیار » بخش ۸». ganjoor.net. دریافتشده در ۲۰۲۴-۱۱-۱۵.
- ↑ «اختراع قطب نما». روزنامه دنیای اقتصاد. ۲۰۲۴-۱۱-۱۵. دریافتشده در ۲۰۲۴-۱۱-۱۵.
- ↑ Schmidl, Petra G. (1996–97). "Two Early Arabic Sources On The Magnetic Compass". Journal of Arabic and Islamic Studies. 1: 81–132
- ↑ Tibbetts, G. R. (1973). "Comparisons between Arab and Chinese Navigational Techniques". Bulletin of the School of Oriental and African Studies. 36 (1): 97–108 [105–6]
- ↑ پارکر، برتا موریس: فرهنگنامه پارکر. جلد یازدهم. ترجمه و تنظیم زیر نظر رضا اقصی. تهران: شرکت سهامی کتابهای جیبی و مؤسسه انتشارات امیرکبیر با همکاری مؤسسه انتشارات فرانکلین. چاپ اول ۱۳۴۶. ص۱۰۶۹.
- ↑ "Global Compasses". www.mapworld.co.nz. Retrieved 2023-03-16.
- ↑ GEOSPATIAL-INTELLIGENCE AGENCY, National (2004). "Handbook of Magnetic Compass Adjustment" (PDF).
- ↑ Modern compasses (2025). "online compass" (به انگلیسی).
- ↑ قطب نمای آنلاین. «compass».
- نویسندگان (۱۳۴۹). فرهنگ اصطلاحات علمی. تهران: بنیاد فرهنگ ایران. ص. ۷۸۴.