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Les boussoles sont parmi les plus anciens outils de navigation de l'histoire. Rien de tout cela ne serait possible sans l'aide de la boussole pour effectuer des calculs de navigation sur de longues distances. Les premiers explorateurs ont dû utiliser les monuments locaux et les étoiles pour naviguer. Il était donc très difficile de voyager vers des destinations éloignées ou inconnues. Les boussoles ont été l'une des percées clés qui ont fait de tels voyages une réalité. Alors, comment fonctionne une boussole?
Une boussole fonctionne en détectant les champs magnétiques naturels de la Terre. La Terre a un noyau de fer qui est en partie liquide et en partie en cristal solide en raison de la pression gravitationnelle. On pense que c'est le mouvement dans le noyau externe liquide qui produit le champ magnétique terrestre. Comme tous les champs magnétiques, le champ magnétique terrestre a deux pôles principaux, un pôle nord et un pôle sud. Ces pôles magnétiques sont légèrement éloignés de la rotation de l'axe de la Terre qui sert de base aux pôles géographiques, mais ils sont suffisamment proches pour que les directions générales avec des ajustements pour la différence polaire, appelée déclinaison, puissent être utilisées pour la navigation.
Une boussole est essentiellement un aimant léger, généralement une aiguille aimantée, sur un pivot en rotation libre. Cela permet à l'aiguille de mieux réagir aux champs magnétiques voisins. Puisque les opposés attirent le pôle sud de l'aiguille, il est attiré par le pôle nord magnétique naturel de la Terre. C'est ainsi que les navigateurs sont capables de discerner le nord. Les premiers compas étaient des compas d'eau inventés par les Chinois pendant la dynastie Song. Il s'agissait d'un morceau de métal magnétisé flottant dans un bol d'eau. L'eau fournit le premier pivot sans friction nécessaire à la fabrication d'une boussole fonctionnelle.
Plus tard, la boussole est devenue couramment utilisée dans l'ouest au cours du 14ème siècle après JC. Cela a conduit à ce qui est maintenant connu comme l'ère de l'exploration, où les grandes puissances européennes ont commencé à explorer davantage le monde, y compris l'Amérique du Nord et du Sud. Alors que la boussole n'était que l'un des appareils qui a provoqué cet âge d'or de l'exploration, elle a joué un rôle important dans sa réalisation. Même aujourd'hui, la navigation moderne dépend jusqu'à un certain point des boussoles et des cartes plus précises qu'elles ont aidé à développer.
Nous avons écrit de nombreux articles sur la boussole pour Space Magazine. Voici un article sur les inventions de Galileo, et voici un article sur les aimants en barre.
Si vous souhaitez des informations sur le champ magnétique terrestre, consultez le Guide d'exploration du système solaire de la NASA sur Terre. Et voici un lien vers l'observatoire de la Terre de la NASA.
Nous avons également enregistré un épisode d'Astronomy Cast consacré au magnétisme. Écoutez ici, épisode 42: Le magnétisme partout.
Sources:
USGS
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