З історії відкриттів

Спочатку люди вважали, що такою силою, що керує роботою компаса, є магнітне тяжіння Полярної зірки. Згодом було встановлено, що стрілкою компаса управляє Земля, тому що планета наша є величезним магнітом. Знайомство людини з дивовижними властивостями земного магнетизму відбулося ще на зорі історичного часу. Вже в античну епоху людям був відомий магнітний залізняк - магнетит. А от хто і коли визначив, що природні магніти завжди орієнтуються однаково в просторі по відношенню до географічних полюсів Землі, точно невідомо. У китайських трактатах, датованих Х11 століттям до н. е.., зустрічаються фрагменти, які можна витлумачити як свідчення застосування компаса для цілей навігації.




 Перші з відомих описів компаса з'явилися в Китаї лише через 23 сторіччя - в ХI, а в Європі ще пізніше - у ХII столітті. Першим же достовірним повідомленням про магнітне компасі, що з'явився в Європі, ми зобов'язані англійської ченцеві Олександру Некему. Він близько 1187 роки описав пристрій, що складається з стрілки, що вказує напрямок, причому в його компасі стрілка плавала, а не була підвішена на нитці. Ще однією важливою віхою в історії геомагнетізма є лист, написаний 1269 року П'єром де Мерікуром. У цьому посланні, зокрема, говорилося, що природний магніт має два полюси і що полюси ці прагнуть встановитися вздовж географічного меридіана, вказуючи на полюси 3емлі - північний і південний. Є деякі відомості про те, що вже X. Колумб знав, що стрілка компаса відхиляється від географічного меридіана і що це відхилення неоднакове в різних частинах Землі.

У старовинних книгах можна прочитати наступне:

«... У вересні 1492 на набережній зібралося багато іспанців. Погляди їх були спрямовані в море, де на хвиляхпогойдувалися три судна. Цим суднам належало незвичайне плавання: перетнути майже зовсім не відомий досі океан і досягти казкової Індії ... Кораблі відчалили. Рідний іспанський берег з кожною годиною ставав все далі і далі. 13 вересня моряки з подивом виявили, що стрілка компаса змінила свій напрямок, відхилившись дозаходу. На наступний день знову було відмічено відхилення. Штурман доповів X. Колумбу, що стрілка корабельного компасу за чотири дні відхилилася від належного їй напрямку на 11 градусів. Ця звістка незабаром дійшла до команди. Забобонні моряки стали говорити про те, що це погана прикмета, що рані ше стрілка компаса ніколи так себе не вела. На кораблі готувався бунт: моряки не хотіли продовжувати подорож. Сидячи в своїй каюті, Колумб довго думав. Він ніяк не міг пояснити таку поведінку стрілки компаса. Може, повернути назад? Але там, в Іспанії, його чекає ганьба, а попереду, якщо він відкриє нові землі, його чекають слава, почесті. І Колумб вирішив продовжувати шлях. Щоб заспокоїти моряків, він сказав їм, що не стрілка компаса змінила свій напрямок, а Полярна зірка трохи змістилася зі свого місця. Тому нічого страшного немає і подорож продовжувалася. Моряки заспокоїлися, і незабаром кораблі досягли Нового Світу. »

Відхилення магнітної стрілки компаса, виявлене Колумбом, послужило поштовхом до вивчення цього явища, оскільки мореплавцям потрібні були точні відомості про величину магнітного схилення в різних районах нашої планети. З цього часу починають визначати відміни в різних місцях Землі та на підставі цих даних створювати магнітні картки, на яких показують, у якому напрямку відхиляється в даному місці магнітна стрілка компаса і на скільки градусів.

В 1544 році Гартман, пастор з Нюрнберга, встановив, що направлення на географічний і на магнітний полюси відрізняються, причому кут між цими напрямами залежить від координат місця спостережень. Наступний найважливіший крок зробив Роберт Норман, який відкрив ще один параметр геомагнітного поля, а саме - нахил. Норман виявив, що вільно підвішена стрілка магніту не тільки встановлюється у напрямку магнітних полюсів, а й нахиляється по відношенню до горизонтальної площини. Завдяки цьому спостереження Норман зробив воістину фундаментальний висновок про те, що джерело сили, що направляє стрілку, розташований усередині Землі, а не у поза нею.

У 1600 році Вільям Гільберт, особистий лікар англійської імператриці Єлизавети 1, на основі своїх нескінченних дослідів, яким він присвятив усе життя, прийшов до думки про те, що великим магнітом є сама Земля. XVII століття ознаменувалося новими відкриттями в області геомагнетизму. І самим чудовим з них можна вважати відкриття явища «вікового ходу». У XVIII - ХІХ століттях проблемами геомагнетизму займалися такі видатні вчені енциклопедисти, як Гумбольдт, Гей-Люссак, Максвелл і Гаус. Серед проектів, організованих Гауссом і Гумбольдтом, був, зокрема, безпрецедентний за масштабами в історії геомагнетизму «Геттінгенський союз». У рамках цього проекту в 50 точках земної кулі протягом 5 років (з 1836 по 1841 рік) протягом 28 інтервалів часу проводилися одночасні вимірювання геомагнітного поля.

На початку ХХ століття, в 1909 році, на воду була спущена плавуча магнітна лабораторія - яхта «Карнегі», що належала Відділу земного магнетизму Інституту Карнегі у Вашингтоні. На ній протягом майже 20 років проводилися виміри магнітного поля в самих різних точках Світового океану, а в 1953 році у свій перший рейс вирушила радянська немагнітна шхуна «Зоря», яка за три десятки років постійних експедицій пройшла всі океани, залишивши за бортом 350 тисяч морських миль. У 1947 році радянським фізиком Я.І. Френкелем для пояснення причин виникнення магнітного поля була запропонована гіпотеза земного динамо, згодом розвинена і суттєво доповнене іншими вченими і, перетворившись у струнку теорію походження геомагнітного поля. Епохальною подією в історії магнітологіі стало пояснення природи магнітниханомалій океану. Честь цього відкриття належить двом ученим - Д. Метьюз і Ф. Вайн. У своїй єдиній спільній статті, опублікованій в 1963 році в журналі «Nature» під назвою «Магнітні аномалії над океанічними хребтами», вони запропонували модель, яка пояснювала всі головні особливості океанічних магнітних аномалій з надзвичайною легкістю і витонченістю. Ця робота і лягла в основу всіх сучасних досліджень геомагнітного поля.