قطب نما

قطب نما. [ ق ُ ن ُ / ن ِ / ن َ ] (اِ مرکب ) یا قبله نما. اسباب کوچکی است به اندازه ٔ ساعت جیبی و کوچکتر یا بزرگتر از آن و دارای صفحه ٔ مدرج و عقربه . تقسیمات صفحه ٔ مدرج از صفر تا 360 درجه یا 400 گراد است . محفظه ٔ کوچکی است مانند یک ساعت جیبی که در آن یک عقربه ٔ مغناطیسی روی پایه ای که در مرکز صفحه قرار دارد نصب شده و چون قطب نما را افقی نگاه دارند نوک آبی عقربه تقریباً به طرف شمال متوجه میشود و چنانچه زاویه ٔ انحراف این نقطه را بدانیم میتوانیم امتداد صحیح شمال و جنوب را پیدا کنیم . قطب نماهائی که سابقاً در کشتی رانی متداول بود و هنوز نیز در بعضی کشتیها به کار میروداصولاً از یک عقربه ٔ مغناطیسی تشکیل شده و روی عقربه صفحه ، دایره از مقوا یا میکا چسبانیده اند، عقربه روی یک پایه ٔ قائم تکیه دارد و سطح صفحه افقی است . محیط صفحه درجه بندی شده و روی سطح آن یک شکل ستاره کشیده اند که شاخه های مختلف آن به سوی جهات اصلی و فرعی متوجه است . خط شمال و جنوب آن در امتداد قطب شمال و جنوب عقربه قرار دارد. عقربه و صفحه در محفظه ای مسی نصب شده است . برای اینکه صفحه همیشه افقی بایستد و حرکت کشتی در آن تأثیر نداشته باشد محفظه را خیلی سنگین میگیرند، برای اینکه ارتعاشاتی که از تیراندازی باتوپهای سنگین در کشتیهای جنگی تولید میشود، باعث اختلال عمل عقربه نشود. در کشتیهای جنگی یک نوع قطب نمای دیگر به کار میرود. این قطب نما از محفظه ای شیشه ای تشکیل شده که داخل آن را با مخلوطی از آب و الکل پر کرده اند، صفحه ٔ درجه بندی شده و یک جفت آهن ربای استوانه ای کوتاه به یک جسم شناگر متصل است . اندازه ٔ شناگر را طوری تعیین می کنند که وزن تمام قسمت متحرک موقعی که در آبگونه (مایع) فرورفته خیلی کم باشد. در زیردریائی ها که از غلافی آهنی پوشیده شده اند و عقربه ٔ مغناطیسی در داخل آهن کار نمیکند یک نوع قطب نمای دیگر به نام قطب نمای ژیروسکپی به کار میبرند و اساس آن بر این قرار دارد که همواره بر اثر یک حرکت دورانی با تندی 8600 دور در دقیقه به وسیله ٔ موتورهای الکتریکی و محور چرخش قطب نما و محور زمین در یک سطح قرار دارد.
تاریخچه ٔ قطب نما: به طوری که کریمرز استاد زبان فارسی و ترکی دانشگاه لیدن در مقاله ای به نام جغرافیا و بازرگانی در سلسله مقالاتی به نام میراث اسلام زیر نظر سر تامس ارنولد نوشته است ، میگوید:
هنگامی که واسکو دو گاما پس از سیاحت به دور آبهای آفریقا در سال 1498 م . به سواحل شرقی آفریقا رسید در آنجا ملاح عربی راه هند را به او نشان داد. طبق آثار و منابع پرتقالی این عرب صاحب یک نقشه ٔ دریائی بسیار خوب و آلات دریائی قابل ملاحظه ای بوده است . این ملاح احمدبن مجید نام داشت . و بنابه گفته ٔ سر برتن چنین به نظر می رسد که افتخار ساختن قطب نما نیز نصیب ابن مجید گشته ، گرچه به عقیده ٔ مستر برتن مخترع قطب نما ابن مجید بوده است ولی خود ابن مجید، در یکی از آثار خود مخترع قطب نمارا حضرت داود (داود پادشاه ) میشمارد. قطب نما را به انگلیسی کامپس و به فرانسه بوسل و به عربی بوصلة میگویند، مشابهت اسمی میان نام آن به فرانسه و عربی نویسندگان دائرةالمعارف بریتانیکا را بر آن داشته که قطب نما را از مخترعات اروپائیان بینگارند، چه بوسل لغتی است ایتالیائی به معنی جعبه ٔ کوچک . در دیکسیونر جغرافیائی دزبری ذیل کلمه ٔ بوسل به نقل از ترجمه ٔ تاریخ ابوالفدا مینویسد که قطب نما در پایان قرن دوازدهم م . در مشرق زمین مورد استفاده بوده است ، و نظریات راجع به اینکه اروپائیان آن را اختراع کرده اند مردود می داند. در اهمیت این ابزار می نگارد ابزاری است که تمام اکتشافات جغرافیائی به وسیله ٔ آن انجام شده است ، وقبل از آن دریانوردان از وسائل خیلی ابتدائی استفاده می کرده اند به طوری که دریانوردی اروپائی در کتاب تاریخ علوم عمومی نوشته است با سه کلاغ در حوالی سواحل شمالی اروپا انجام می یافته ، به این ترتیب که آنها را پرواز داده و از امتداد مسیر آنها رو به خشکی کشتی را رهبری می نموده اند. مخترع واقعی قطب نما چینی ها بوده اند و نام مخترع آن وانگ چن تو است ، و آن عبارت بود از قاشق مغناطیسی که روی صفحه ای از برنج صیقلی قرار داشت .
اساس علمی استفاده از قطب نما: میدان مغناطیسی زمین میدانی است که اطراف کره ٔ زمین بدون وجود هر گونه آهن ربا یا جریان الکتریک وجود دارد. میدان مغناطیسی زمین را میتوان به میدان یک آهن ربا تشبیه کرد که قطب شمال در نزدیکی قطب جنوب جغرافیایی و قطب جنوب آن در نزدیکی قطب شمال جغرافیایی قرار دارد. مختصات جغرافیائی این دو قطب عبارتند از:
َ5 75 عرض شمالی
َ45 96 طول غربی
َ25 73 عرض جنوبی
ْ145 طول شرقی
این دو نقطه در شمال و جنوب مغناطیسی امتداد میدان مغناطیسی رادر هر نقطه به وسیله ٔ دو زاویه که به میل و انحراف موسومند تعیین می کند. انحراف زاویه ای است که تصویر افقی میدان با نصف النهار جغرافیایی تشکیل می دهد. انحراف ممکن است شرقی یا غربی باشد. میل زاویه ای است که میدان مغناطیسی با سطح افقی تشکیل می دهد، چنانچه میدان به سمت زیر سطح افقی متوجه باشد میل را مثبت و چنانچه به سمت بالای آن متوجه باشد میل را منفی گویند. میل و انحراف یک نقطه از سطح زمین در تمام مواقع یکسان نیست و تغییر می کند، بعضی ازین تغییرات منظم و دائمی هستند و پاره ای اتفاقی . چون میل و انحراف نقاط مختلف زمین را تعیین کرده نقاطی را که دارای میل یا انحراف مشترکند به هم وصل کنیم دو رشته منحنی به نام منحنی های ایزوکلین به معنی منحنی با میل مساوی یا هم میل و ایزگن به معنی منحنی با انحراف مساوی یا باهم انحراف به دست می آید. به وسیله ٔ چنین نقشه ای میتوان وضعیت مغناطیسی مناطق مختلف را نمایش داد. چنانچه نقشه های معرف مقدار انحراف نقاط مختلف کره را همراه داشته باشیم به وسیله ٔ یک عقربه ٔ مغناطیسی میتوان جهات یابی وراه خویش را پیدا کرد و این اسباب همان قطب نماست که شرحش را گفتیم .
اشتباه شمال و جنوب مغناطیسی و شمال و جنوب جغرافیایی : به طوری که در ص 115 گاهنامه ٔ سال 1311 هَ . ش . مینگارد، در اغلب ساعتهای ظلی قطب نما را برای تشخیص شمال و جنوب منصوب میداشتند، لابد گمان میکردند که شمال و جنوب مغناطیسی با جغرافیایی یکی است و از خاصیت مغناطیسی کاملاً مطلع نبودند که انحراف مغناطیسی را باید رعایت کرد. و قوس انحراف گاهی شرقی و گاهی غربی است . رجوع به گاهنامه ٔ سال 1311 هَ . ش . و میراث اسلام و تاریخ علوم عمومی و دائرةالمعارف بریتانیکا و دائرةالمعارف فرید وجدی در ماده ٔ لابره و بوصلة شود.