Brúixola

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Aquest article tracta sobre un instrument de mesura. Vegeu-ne altres significats a «Brúixola (constel·lació)».
Brúixola magnètica deportiva.
Brúixoles modernes.

La brúixola o búixola és un instrument que serveix per orientar-se que té una agulla que assenyala d'una manera aproximada la direcció nord-sud, i est-oest, que es fonamenta en la propietat de les agulles magnetitzades. Mitjançant una agulla imantada assenyala el Nord magnètic, que és diferent per a cada zona del planeta, i diferent del Nord geogràfic. Utilitza com a mitjà de funcionament el magnetisme terrestre. L'agulla imantada indica la direcció del camp magnètic terrestre, apuntant cap als pols nord i sud. Únicament és inútil en les zones polars nord i sud, a causa de la convergència de les línies de força del camp magnètic terrestre.

De manera més tècnica, la brúixola és un giny magnètic que utilitza una agulla que indica la direcció del Pol Nord magnètic de la magnetosfera del planeta. Qualsevol aparell de mesura amb una barra o agulla magnetitzada capaç de voltar lliurement sobre un piu per tal d'apuntar en la direcció del Nord o del Sud pot ser considerat una brúixola.

És un aparell de mesura que serveix per determinar qualsevol direcció de la superfície terrestre per mitjà d'una agulla imantada lliure que sempre s'alinea amb el camp magnètic terrestre. A la brúixola hi ha marcats els punts cardinals: Nord, Sud, Est i Oest. La primera forma de brúixola va ser inventada a la Xina al segle II, i es va començar a usar per l'orientació en terra el 1044.[1]

Les brúixoles usades pels exèrcits solen utilitzar altres sistemes d'escala (veure Classificació, també anomenat gon mil·lèsima)

Història de la brúixola[modifica | modifica el codi]

Foto d'una brúixola antiga

Es creu que va ser inventada a Xina, aproximadament al segle IX, i inicialment consistia en una agulla imantada surant en un atuell ple d'aigua. Més endavant va ser millorada per reduir la seva grandària i incrementar la seva practicitat, canviant-se la vas d'aigua per un eix rotatori, i afegint-se una «rosa dels vents» que serveix de guia per calcular adreces. Actualment les brúixoles han rebut petites millores que, si bé no canvien el seu sistema de funcionament, fan més senzilles els mesuraments a realitzar. Entre aquestes millores es troben sistemes d'il·luminació per a presa de dades en entorns foscos, i sistemes òptics per a mesuraments en les quals les referències són objectes situats a la llunyania.

Cal tenir en compte que a mitjans del segle XX la brúixola magnètica va començar a ser substituïda-principalment en aeronaus-per la brúixola giroscòpica i que actualment els giròscops de tals brúixoles estan calibrats per feixos de làser.

En l'actualitat la brúixola està sent reemplaçada per sistemes de navegació més avançats i complets (GPS), que ofereixen més informació i precisió, però, encara és molt popular en activitats que requereixen alta mobilitat o que impedeixen, per la seva naturalesa, l'accés a energia elèctrica, de la qual depenen els altres sistemes.

Història prèvia[modifica | modifica el codi]

Abans de la creació de la brúixola, la direcció en Mar obert es determinava amb la posició dels cossos celestes. Algunes vegades la navegació es recolzava amb l'ús de sondes. Les dificultats principals que es presentaven amb l'ús d'aquests mètodes eren les aigües massa profundes per a l'ús de sondes, i que moltes vegades el cel estava massa ennuvolat, o el clima era molt boirós. La brúixola s'usava principalment per pal·liar aquests problemes, per la qual cosa cultures que no els patien van adoptar poc l'ús d'aquest instrument. Aquest és el cas dels àrabs, que generalment comptaven amb cels clars en navegar el Golf Pèrsic i l'Oceà Índic. Per la seva banda, els mariners del relativament poc profund Mar Bàltic van fer ús extensiu de les sondes. l'astrolabi, antiga invenció grega, també ajudava en la navegació.

Mesoamérica[modifica | modifica el codi]

El descobriment d'un artefacte Olmeca de magnetita que funcionava de forma semblant a una brúixola ha generat teories que «els Olmecas podrien haver descobert i usat una brúixola de magnetita des d'abans de l'any 1000 AC».[2]

Xina[modifica | modifica el codi]

Model d'una cullera que assenyala al sud (anomenat Sinan) des de la dinastia Han (206 aC - 220 dC) (Hi ha una certa discussió sobre la utilitat històrica de l'objecte)[3]
Diagrama d'una brúixola de la dinastia Ming.

Joseph Needham atribueix la invenció de la brúixola a Xina en Science and Civilization in Xina (Ciència i Civilització a la Xina) ,[4] però com que hi ha desacords en la data d'aparició de l'artefacte, és apropiat llistar literatura antiga que fa referència a la seva possible invenció, en ordre cronològic:

  • La més antiga referència al magnetisme en la literatura xinesa es troba en un llibre del segle IV anomenat 鬼谷 子: «Llibre del cap de la vall dels dimonis» (fins ara-juliol de 2009 dC. - més conegut per la seva transcripció a l'anglès com: Book of the Devil Valley Màster ): «La magnetita fa que el ferro vingui, o l'atreu.»[5]
  • El primer esment de l'atracció magnètica d'una agulla es troba en un llibre xinès escrit entre els anys 20 i 100 ( Louen-heng ): «Una magnetita atreu una agulla."[6] el 1948, Wang Tchen-touo intentar construir una brúixola en forma de cullera que apuntava cap al sud, a partir del text. No obstant això, va apuntar que «no hi ha cap esment explícit d'un magneto al Louen-heng » i que «s'han d'assumir algunes hipòtesis per poder arribar a alguna conclusió».[7]
  • La primera referència a un dispositiu magnètic usat com señalador d'adreces està en un llibre de la Dinastia Song amb dates de 1040-44. Allà hi ha una descripció d'un «peix que assenyala al sud" en un bol d'aigua, que s'alineava a si mateix cap al sud. En l'escrit, l'objecte es recomana com a mètode d'orientació en «la foscor de la nit». No hi ha, però, cap menció al seu ús en navegació, ni de com el peix va ser magnetitzat.[8]
  • La primera referència indiscutible a una agulla magnetitzada en escrits xinesos apareix el 1086.[9] El «Assaig del tresor dels somnis» escrit per Shen Kuo, de la dinastia Song, contenia una descripció detallada de com els geomantes magnetizaron una agulla fregant la seva punta amb magnetita, i penjant l'agulla magnètica amb una fibra de seda amb una mica de cera enganxada al centre de l'agulla. Shen Kuo va assenyalar que una agulla preparada d'aquesta manera algunes vegades apuntava cap al nord i altres cap al sud.
  • El primer escrit que fa al·lusió a l'ús d'una agulla magnetitzada en navegació és el llibre «Xerrades de la taula de Pingzhou» (per ara més conegut fora de la Xina per la seva transliteració a l'anglès com Pingzhou Table Talks , de Zhu Yu, amb data de l'any 1117: «El navegant coneix la geografia, ell observa les estrelles en la nit, observa el sol en el dia; quan està fosc i ennuvolat, ell observa la brúixola». Això, és clar, hauria rebut una valuosa ajuda del descobriment de Shen Kuo del concepte del nord veritable: la declinació magnètica cap al pol nord magnètic.

Moltes de les antigues brúixoles xineses eren utilitzades en el marc conjunt de la màgia i de la ciència i la protociencia, per exemple la brúixola magnètica és un instrument fonamental en la geomància i el Feng Shui; les brúixoles xineses tradicionals per al Feng Shui en lloc dels punts cardinals (NESW/O) solen tenir per marc un hexagrama binàri d'I Ching, és a dir com brúixoles xineses estan en el centre del diagrama anomenat Pa Kua i el punt cardinal que solen utilitzar de referència és el Sud ja que per a la tradició Xina el Nord era nefast (pel fred s'associava a la mort) i per oposició el Sud era (com l'Est) fast o benaurat (d'allí consideraven que venia la calor i amb això la vida).

Desenvolupaments i usos posteriors a la Xina[modifica | modifica el codi]

  • El primer ús d'una brúixola de navegació de 48 posicions en el mar està esmentat en un llibre titulat «Les duanes de Cambodja», escrit per Zhou Daguan, diplomàtic de la dinastia Yuan. Allà es descriu el seu viatge el 1296 des Wenzhou fins a Angkor Thom, on un mariner va prendre una direcció de l'agulla de «ding wei», equivalent a 22/5° SO. Després d'arribar a Baria, el mariner va prendre una dada de la «Agulla (brúixola) de Kun Shen", o 52.5° SOTA.[10]
  • El mapa de navegació de Zheng He, també conegut com el «Mapa Mao Kun», conté una gran quantitat de detallades preses d'agulla de viatges de Zheng He.[11]
  • Un manual d'instruccions titulat Shun Feng Xiang Song (Vents propicis-o justs-per companyia) a la Biblioteca Bodleiana de conté gran detall sobre l'ús de la brúixola de navegació.

Difusió[modifica | modifica el codi]

Rosa dels vents d'una brúixola de navegació.

Hi ha un gran debat sobre què va passar amb la brúixola després de la seva aparició a la Xina. Diferents teories inclouen:

  • Viatge de la brúixola des de la Xina fins a l'Orient Mitjà a través de la ruta de la seda, i després a Europa.
  • Transferència directa de la brúixola de la Xina a Europa, i després d'Europa a l'Orient Mitjà.
  • Creació independent de la brúixola a Europa, i després pas d'aquesta a l'Orient Mitjà.

Les dues últimes teories es basen en evidències d'aparició de la brúixola en treballs europeus abans que en aràbics. El primer esment europea d'una agulla magnetitzada i el seu ús entre mariners ocorre en De naturis rerum (Les coses naturals), d'Alexander Neckam, probablement escrit a París el 1190.[12] Una altra evidència per això inclou la paraula àrab per «brúixola» ( al-konbas ), similar a Kompass o compass de les llengües germàniques, possiblement derivada de la paraula italiana compasso , per la forma circular de la caixa de la brúixola.[13]

En el món àrab, la més primerenca referència al dispositiu es troba en «El llibre tesaurus dels mercaders» (conegut per la seva transcripció a l'anglès com: The Book of the Merchant 's Treasure ), escrit en àrab per Baylak al-Kibjaki al Caire el 1282.[14] Com que l'autor descriu haver presenciat l'ús d'una brúixola en un viatge en vaixell 40 anys abans, alguns erudits s'inclinen a antecedir la possible data d'aparició de l'objecte conseqüentment. També hi ha una menció musulmana a una brúixola amb forma de peix de ferro en un llibre persa de 1232.[15]

A Europa, la brúixola és oficialment coneguda des del Renaixement, inicialment es va creure que obrava per bruixeria d'allí el seu nom més comú que és un diminutiu de bruixa, des de finals de l'edat mitjana i fins aproximadament mitjans del segle XIX es va creure que l'agulla imantada apuntava cap al Pol Nord i es creia que això passava perquè -se suposava- existia al Pol Nord una gegantina muntanya de ferro o de magnetita enmig d'una illa (imaginària) a la qual es va anomenar Rupes Nigra.

Possible invenció independent a Europa[modifica | modifica el codi]

Agulla rotatòria d'una brúixola en una còpia de la 'Epístola de Magnete' de Peter Peregrinus (1269).

Hi ha diversos arguments a favor o en contra de la teoria que la brúixola europea va ser un invent independent.

Arguments a favor:

  • La brúixola de navegació europea apunta al nord, contrari a la brúixola xinesa que sempre apunta al sud.
  • La brúixola europea sempre ha tingut 16 divisions bàsiques, no 24 com la xinesa.[16]


  • L'aparent impossibilitat dels àrabs de servir com intermediaris entre est i oest a causa de l'aparició més primerenca de la brúixola a Europa[12] que al món musulmà.[14][15]
  • El fet que la brúixola europea va evolucionar ràpidament de l'agulla magnetitzada (1190)[12] a la brúixola seca (al voltant de 1300)[17] podria indicar que l'anterior invent de l'artefacte d'agulla i bol va ser fet independentment.

Arguments en contra:

  • La prioritat temporal de la brúixola de navegació xinesa (1117) comparada amb l'europea (1190).[12]
  • La forma comuna de les primeres brúixoles europees amb una agulla surant en un bol d'aigua.[18]

La brúixola seca[modifica | modifica el codi]

La brúixola seca va ser inventada a Europa al voltant de l'any 1300. Aquest artefacte consta de tres elements: una agulla magnetitzada, una caixa amb coberta de vidre i una carta nàutica amb la rosa dels vents dibuixada en una de les seves cares. La carta s'adheria a l'agulla, que al seu torn es trobava sobre un eix de manera que podia rotar lliurement. Com la brúixola es posava en línia amb la quilla del vaixell i la carta girava sempre que el vaixell canviava de direcció, l'aparell indicava en tot moment el rumb que portava el vaixell.[19] Tot i que el sistema d'agulles en caixes ja havia estat descrit per l'erudit francès Peter Peregrinus en 1269,[20] va ser l'italià Flavio Gioja, pilot marí originari d'Amalfi, qui va perfeccionar la brúixola de navegació suspenent l'agulla sobre la carta nàutica, donant-li a l'aparell la seva aparença familiar.[17] Aquest model de brúixola, amb l'agulla lligada a una targeta rotatòria, també es descriu en un comentari de la Divina Comèdia de Dante (1380), i en altra font es parla d'una brúixola portàtil en una caixa (1318),[21] suportant la noció que la brúixola seca era coneguda a Europa per aquesta època.[22]

Utilització en mineria[modifica | modifica el codi]

La brúixola es va utilitzar per primera vegada com a eina d'orientació sota terra a la ciutat minera de Massa, Itàlia, on agulles magnetitzades flotants es van usar com a guies per determinar la direcció dels túnels a partir del segle XIII.[23] A la segona meitat del segle XV, la brúixola pertanyia a l'equip bàsic que utilitzaven els miners de Tirol per als seus treballs i tenir una ubicació de la ruta planejada, i poc temps després va ser publicat un tractat que contenia els usos de la brúixola en treballs subterranis, escrit pel miner alemany Rülein von Calw (1463-1525).[24]

Brúixoles modernes[modifica | modifica el codi]

Brúixola moderna amb líquid.

Les brúixoles de navegació actuals utilitzen una agulla o disc magnetizados dins d'una càpsula plena amb algun líquid, generalment oli, querosè o alcohol; dit fluid fa que l'agulla es detingui ràpidament en comptes de oscil·lar repetidament al voltant del nord magnètic. Va ser el 1936 que Tuomas Vohlonen va inventar la primera brúixola portàtil plena de líquid, dissenyada per a ús individual.[25] A més, algunes brúixoles inclouen un transportador incorporat que permeten prendre mesures exactes de rumbs directament d'un mapa.[26] Algunes altres característiques usuals en brúixoles modernes són escales per prendre mesures de distàncies en mapes, marques lluminoses per usar la brúixola en condicions de poca llum i mecanismes òptics d'acostament i observació (mirall s, prismes, etc.) per prendre mesures d'objectes llunyans amb gran precisió.

Algunes brúixoles especials usades en l'actualitat inclouen la brúixola de Quibla, usada pels musulmans per obtenir la direcció de la Meca en pregar seves pregàries,[27] i la brúixola de Jerusalem, usada pels jueus per trobar la direcció a Jerusalem per realitzar les seves oracions.[28]

Balanceig d'una brúixola[modifica | modifica el codi]

Com que la inclinació i intensitat del camp magnètic terrestre varia a diferents latitud s, les brúixoles generalment són balancejades durant la seva fabricació. Aquest balanceig prevé mesures errònies de la brúixola a causa de les esmentades variacions de camp magnètic. La majoria de fabricants balancegen les seves brúixoles per a una de 5 zones terrestres, que van des de la zona 1, que cobreix la major part del hemisferi nord, a la zona 5, que cobreix Austràlia i els oceans del sud. Suunto, fabricant d'equips per a exploració, va introduir al mercat les primeres brúixoles de 2 zones, que poden usar-se en un hemisferi complet, i fins i tot usar-se en l'altre sense tenir fallades importants de precisió.[29][30]

Països representatius de cada zona

  • Zona 1: Hemisferi Nord (Estats Units, Nord d'Europa i Àsia)
  • Zona 2: Mèxic, Amèrica central, Panamà, Colòmbia, Veneçuela, Nord d'Àfrica
  • Zona 3: Perú, Bolívia, Brasil, Àfrica central
  • Zona 4: Paraguai, Uruguai, Sud d'Argentina, Nova Guinea, Sud d'Àfrica
  • Zona 5: Austràlia, Antàrtida, Nova Zelanda

Sistemes d'orientació i ubicació actuals[modifica | modifica el codi]

Avui en dia la tecnologia i computació, a més de l'avanç satelital, han deixat molt de banda la brúixola reemplaçant pel GPS (o, Global Position System - Sistema de Posicionament Global).

Aquest sistema dóna les coordenades exactes la qual es calcula mitjançant una triangulació que realitzen satèl·lits d'aquest sistema. Els equips de posicionament tenen la mida d'un telèfon mòbil, o el d'una calculadora científica. Aquests proveeixen a l'instant, en qualsevol racó del globus, informació de coordenades, mentre que altres models addicionen mapes de la zona que inclouen rutes, gasolineres, llocs sanitaris, i fins al relleu o hostaleria.

En aquestes èpoques tota nau, embarcació o aèria, equip civil o militar pot estar a l'abast d'aquests equips.

No obstant això, vaixells i avions segueixen portant brúixoles millorades que poden servir com a guia davant desperfectes en sistemes més precisos. Les persones dedicades a activitats com el senderisme o l'exploració, també continuen utilitzant la brúixola, ja que no té parts fràgils i les possibilitats de desperfectes són menors. A més, no requereixen piles (la qual cosa és rellevant des d'un punt de vista ecològic i pràctic) o accés a una presa d'electricitat.

Passar de la brúixola al mapa[modifica | modifica el codi]

Brúixola i mapa moderns.

Quan es mesura en el terreny amb la brúixola s'obté el rumb (en referència al nord magnètic), en canvi a la carta s'utilitza el azimut (en referència amb el nord geogràfic o veritable). Per convertir un rumb a un azimut és necessari primer conèixer la declinació magnètica. D'aquesta manera si la declinació magnètica és a l'Est, llavors l'azimut serà el rumb més la declinació magnètica (Az = Rm+Dm), en canvi, si la declinació magnètica és l'Oest llavors l'azimut és igual al rumb almenys la declinació magnètica (Az = Rm-Dm). Per facilitar les equacions i que s'utilitzi una sola, s'usa l'equació on l'azimut és el rumb més la declinació magnètica tenint en compte la convenció de signes on Aquest és positiu i Oest és negatiu. Exemple: per trobar l'azimut en un punt on el rumb és de 60° i la declinació magnètica és de 5° Oest (-5°), s'utilitza la fórmula: Az = Rm+Dm = 60°+(-5°) = 55°

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Kreutz, Barbara M.. «Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner's Compass» (en anglès). Technology and Culture, n.3 (juliol), 1973, p. 367–383.
  2. John B. Carlson, "Lodestone Compass: Chinese or Olmec Primacy? Multidisciplinary Analysis of an Olmec hematite artifact from Sant Llorenç, Veracruz, Mèxic ", Science , New Series, Vol 189, No 4205 (Sep 5, 1975), pàg. 753-760 (753)
  3. Li Shu-hua, page 180
  4. Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in Xina: Volum 4, Physics and Physical Technology, Part 1, Physics. Taipei: Caves Books, Ltd
  5. Li Shu-hua, " origini de la Boussole 11. Aimant et Boussole, " Isis , Vol 45, No 2. (Juliol, 1954), p.175
  6. Li Shu-hua, "Origine de la Boussole 11. Aimant et Boussole, " Isis , Vol 45, No 2. (Juliol, 1954), p.176
  7. Li Shu-hua," Origine de la Boussole 11. Aimant et Boussole, " Isis , Vol 45, No 2. (Juliol, 1954), p.180
  8. Li Shu-hua, "Origine de la Boussole 11. Aimant et Boussole, " Isis , Vol 45, No 2. (Juliol, 1954), p.181
  9. Li Shu-hua, "Origine de la Boussole 11. Aimant et Boussole, " Isis , Vol 45, No 2. (Juliol, 1954), p.182f.
  10. Zhou Daguan, les Duanes de Cambodja/"The Customs of Cambodia", traduït per John Gilman d'Arcy Paul, Phnom Penh: Indoxina Books 2007.
  11. Apèndix 2, Mapa Mao Kun ; Ying-yai Sheng-lan, en espanyol: «L'examen total de la costa de l'Oceà» realitzat en 1433 dC per Ma Huan (versió més difosa encara està en anglès com: The Overall Survey of the Ocean s Shores 1433 by Ma Huan ), traduït per JVG Mills, Hakluty Society, Londres 1970; reimprès per the White Lotus Press (Impremta del Lotus Blanc) 1997 ISBN 974-8496-78-3
  12. 12,0 12,1 12,2 12,3 Barbara M. Kreutz, "Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner s Compass," Technology and Culture , Vol 14, No 3. (Juliol, 1973), p.368
  13. Oxford University Press. Oxford Dictionaries (en anglès), abril de 2010 [Consulta: 21 de maig 2012]. 
  14. 14,0 14,1 Barbara M. Kreutz, "Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner s Compass," Technology and Culture , Vol 14, No 3. (Juliol, 1973), p.369
  15. 15,0 15,1 Barbara M. Kreutz, "Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner s Compass," Technology and Culture , Vol 14, No 3. (Juliol, 1973), p.370
  16. Barbara M. Kreutz, “Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner's Compass,” Technology and Culture, Vol. 14, No. 3. (Jul., 1973), p.376
  17. 17,0 17,1 Frederic C. Lane, "The Economic Meaning of the Invention of the Compass," The American Historical Review , Vol 68, No 3. (Abr., 1963), p.616
  18. Barbara M. Kreutz, "Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner s Compass," Technology and Culture , Vol 14, No 3. (Juliol, 1973), p.368f.
  19. Frederic C. Lane, "The Economic Meaning of the Invention of the Compass," The American Historical Review , Vol 68, No 3. (Abr., 1963), p.615
  20. E. G. R. Taylor: "The South-Pointing Needle", a: Imago Mundi , Vol 8. (1951), pàg. 1-7
  21. Barbara M. Kreutz, "Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner s Compass," Technology and Culture , Vol 14, No 3. (Juliol, 1973), p.374
  22. Barbara M. Kreutz, "Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner s Compass," Technology and Culture , Vol 14, No 3. (Juliol, 1973), p.373
  23. Karl-Heinz Ludwig, Volker Schmidtchen: Propyläen Technikgeschichte. Metalle und Macht 1000-1600 , Berlin 1997, p.62-64 ISBN 3-549-05633-8
  24. Karl -Heinz Ludwig, Volker Schmidtchen: Propyläen Technikgeschichte. Metalle und Macht 1000-1600 , Berlin 1997, p.64 ISBN 3-549-05633-8
  25. PRH - Vohlonen takes a Bearing (15 June - 15 novembre 2006)
  26. Brunton Basic Compass with Protractor (en anglès) [Consulta: 17 juny 2014]. 
  27. Quibla Direction (en anglès) [Consulta: 17 juny 2014]. 
  28. The Incredible Jerusalem Compass (en anglès) [Consulta: 16 de juny de 2007]. 
  29. Suunto Compass and Suunto Compasses (en anglès) [Consulta: 17 juny 2014]. 
  30. Suunto MCA-D Challenger Compass (en angès) [Consulta: 17 juny 2014]. 

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]