La storia della bussola e altre innovazioni magnetiche

Una bussola è uno degli strumenti di navigazione più comunemente usati. Sappiamo che punta sempre a nord, ma come? Contiene un elemento magnetico sospeso liberamente che mostra la direzione del componente orizzontale del campo magnetico terrestre nel punto di osservazione.

La bussola è stata utilizzata per aiutare le persone a navigare per molti secoli. Sebbene situato nella stessa parte dell'immaginazione pubblica dei sestanti e dei telescopi, è stato in uso per molto più tempo dei viaggi per mare che hanno scoperto il Nord America. L'uso del magnetismo nelle invenzioni, tuttavia, non si ferma qui; si trova in tutto, dalle apparecchiature e motori per le telecomunicazioni alla catena alimentare.

Migliaia di anni fa, furono trovati grandi depositi di ossidi magnetici nel distretto di Magnesia in Asia Minore; la loro posizione ha portato il minerale a ricevere il nome di magnetite (Fe₃O₄), che era soprannominato lodestone. Nel 1600, William Gilbert pubblicò "De Magnete", un articolo sul magnetismo che descriveva in dettaglio l'uso e le proprietà della magnetite.

Un altro importante elemento naturale per i magneti sono i ferriti, o ossidi magnetici, che sono pietre che attirano ferro e altri metalli.

Mentre le macchine che realizziamo con i magneti sono chiaramente invenzioni, questi sono magneti naturali e non dovrebbero essere considerati come tali.

La bussola magnetica è in realtà una vecchia Invenzione cinese, probabilmente fabbricato per la prima volta in Cina durante la dinastia Qin (221-206 a.C.). All'epoca, i cinesi usavano le pietre del lastrico (che si allineavano in una direzione nord-sud) per costruire assi di fortuna. Alla fine, qualcuno notò che le basi erano migliori nel indicare direzioni reali, il che portò alla creazione delle prime bussole.

Le prime bussole furono progettate su una lastra quadrata che aveva segni per i punti cardinali e le costellazioni. L'ago di puntamento era un dispositivo di pietra calcarea a forma di cucchiaio con una maniglia che puntava sempre verso sud. In seguito, gli aghi magnetizzati sono stati usati come indicatori di direzione anziché le pietre di forma a cucchiaio. Questi apparvero nell'VIII secolo d.C. - di nuovo in Cina - e dall'850 al 1050.

Nell'XI secolo, l'uso delle bussole come dispositivi di navigazione sulle navi divenne comune. Le bussole ad ago magnetizzato potevano essere usate bagnate (in acqua), asciutte (su un albero appuntito) o sospese (su filo di seta), rendendole strumenti preziosi. Erano impiegati principalmente da viaggiatori, come quei commercianti che viaggiavano in Medio Oriente e i primi navigatori che cercavano di localizzare il Polo Nord magnetico o la stella polare.

Nel 1819, Hans Christian Oersted riferito che quando un corrente elettrica in un filo veniva applicato un ago magnetico della bussola, il magnete ne veniva interessato. Questo è chiamato elettromagnetismo. Nel 1825, l'inventore britannico William Sturgeon mostrò la potenza dell'elettromagnete sollevando nove chili con un pezzo di ferro da sette once avvolto da fili attraverso i quali era presente la corrente di una batteria a cella singola inviato.

Questo dispositivo ha gettato le basi per la grande scala comunicazioni elettroniche, poiché ha portato all'invenzione del telegrafo. Ha anche portato all'invenzione del motore elettrico.

L'uso dei magneti ha continuato ad evolversi oltre la prima bussola. Il brevetto U.S. n. 3.005.458, concesso a Louis Paul Longo, è il primo brevetto rilasciato per quello che viene chiamato un "magnete della mucca". Il suo obiettivo era la prevenzione della malattia dell'hardware nelle mucche. Se le mucche consumano pezzi di metallo di scarto, come le unghie, quando si nutrono, gli oggetti estranei possono causare danni interni all'apparato digerente. I magneti delle mucche mantengono i pezzi di metallo confinati nel primo stomaco della mucca, piuttosto che viaggiare negli stomaci o negli intestini successivi, dove i frammenti possono causare il maggior danno.