Boussole magnétique

Définition de la boussole magnétique

Les humains ont toujours utilisé le ciel pour se diriger d'un endroit à l'autre. La nuit, l'étoile polaire indique le chemin vers le nord. Pendant la journée, le lever et le coucher du soleil indiquent les directions de l'est et de l'ouest. Ces outils de navigation naturels ont permis aux humains d'explorer et de retrouver leur chemin, mais il est toujours possible de faire mieux. Cette amélioration est venue de l'outil créé par l'homme et connu sous le nom de boussole.

Comment fonctionne une boussole magnétique ?

Une boussole magnétique fonctionne à l'aide d'un matériau magnétique qui s'aligne sur les pôles magnétiques de la Terre. Lorsqu'il est aligné, un aimant est orienté vers le nord et le sud. Cela permet non seulement de discerner la direction du nord, mais aussi de trouver des repères plus précis dans toutes les directions.

Pour cela, il suffit de mesurer l'angle par rapport au nord. L'idée mathématique d'un cercle de 360 degrés remonte à 6 000 ans dans le monde antique. Lorsque le cercle est combiné à l'aiguille de la boussole, 0 degré correspond au nord, 90 degrés à l'est, 180 degrés au sud et 270 degrés à l'ouest. L'utilisation d'un cercle de cette manière permet à une personne de créer des cartes et de naviguer avec beaucoup plus de précision.

La boussole magnétique à travers l'histoire

Au cours de l'histoire, nous avons découvert de nombreuses inventions technologiques qui ont eu un impact sur l'humanité dans son ensemble. Mais il y en a quelques-unes qui, même si elles sont aujourd'hui considérées comme aussi simples qu'un morceau de papier, ont changé et façonné notre passé et notre présent. L'une de ces inventions remarquables est la boussole magnétique.

Boussole magnétique chinoise

Entre 950 et 1000, les Chinois ont commencé à utiliser des boussoles magnétiques. Les premières boussoles chinoises ont été construites à l'aide d'un minéral naturellement magnétique, le calcaire. Au départ, leur utilisation en tant qu'outil de navigation était ignorée. Au lieu de cela, la boussole a été utilisée à des fins plus mystiques. Les premières tâches pour lesquelles les Chinois ont utilisé la boussole magnétique étaient la divination et l'alignement des bâtiments selon les principes du Feng Shui.

Ce n'est que sous la dynastie Song que la boussole magnétique a été utilisée pour la première fois comme instrument de navigation. Comme beaucoup de progrès scientifiques, il a d'abord été exploité par les militaires pour la navigation terrestre vers 1040. En 1111, il est enfin utilisé pour la navigation maritime.

Il est intéressant de noter qu'à l'origine, ce dispositif révolutionnaire n'était utilisé qu'en complément des méthodes traditionnelles de navigation céleste. Zhu Yu écrit en 1111 que la boussole était utilisée lorsque le temps bloquait le soleil ou les étoiles au point qu'ils ne pouvaient pas être utilisés pour la navigation.

Fig. 2 - Boussole du 16e siècle

Compas magnétique européen

Les Chinois ont peut-être été les premiers à utiliser la boussole magnétique, mais à la fin du douzième ou au début du treizième siècle, les marins européens naviguaient également à l'aide de la merveille magnétique. Comme leurs homologues chinois, ils ne l'utilisaient au départ que lorsque le mauvais temps empêchait l'utilisation du soleil et des étoiles pour la navigation. À la fin du treizième siècle, les Européens ont étendu l'utilisation de l'appareil à l'étude de l'astronomie.

Boussole magnétique du Moyen-Orient

Le treizième siècle a également vu l'introduction de la boussole au Moyen-Orient. Les descriptions des modèles indiquent que la boussole s'est probablement répandue à partir de la Chine. Comme les Chinois, ils l'utilisaient couramment pour des raisons spirituelles. La boussole magnétique servait à déterminer les directions de la Mecque, vers laquelle les musulmans doivent prier. Plus tard, la boussole a été combinée à un cadran solaire pour créer un dispositif qui indiquait à la fois l'heure et la direction de la prière.

La rose des vents

Une boussole est une image sur une carte qui aide le lecteur de la carte à déterminer plus clairement une direction spécifique. L'image prend généralement la forme d'une étoile comportant entre 8 et 32 pointes. L'étoile peut être utilisée pour trouver des degrés sur une carte, qui peuvent être utilisés avec des corps célestes ou une boussole pour naviguer avec une grande précision. Cette méthode est devenue populaire auprès des navigateurs arabes à la fin du dixième siècle avant de se répandre dans toute la Méditerranée, puis dans le reste de l'Europe.

Fig. 3 - Rose des vents

Les défis de la boussole magnétique

Au quinzième siècle, l'ère de l'exploration a commencé. Des marins portugais comme Gonzalo Cabral et Ferdinand Magellan se sont rendus dans des contrées lointaines. Les marins se fiaient de plus en plus à la boussole magnétique car ils voyageaient exceptionnellement loin de la vue de la terre. En voyageant de plus en plus au nord, les marins ont commencé à découvrir que le nord magnétique n'était pas tout à fait le même que le nord géographique. C'est le scientifique anglais William Gilbert qui a démontré que la Terre elle-même était un aimant, expliquant enfin le fonctionnement d'une boussole magnétique.

Fig. 4 - Edmund Halley

Edmund Halley

Le pays le plus intéressé par le développement de la boussole magnétique était la Grande-Bretagne. Les Britanniques ont investi dans la détermination de la variation du nord magnétique au fur et à mesure des voyages des marins. C'est le scientifique Edmund Halley qui s'est chargé de cette tâche en 1698. Halley a entrepris de nombreux voyages à travers l'océan Atlantique, mesurant la distance entre le nord géographique et le nord magnétique. Ces informations ont été publiées sur une carte par la Royal Navy en 1701.