A bússola
ou compasso magnético é
um instrumento que serve para determinar a orientação e que tem sua base
apoiada na propriedade de uma agulha magnetizada. Esta agulha imantada assinala
a direção do Norte magnético, a qual é ligeiramente diferente para cada zona do
planeta e apresenta-se distinto do Norte geográfico. A bússola utiliza
como meio de funcionamento o magnetismo terrestre. A agulha imantada indica a
direção do campo magnético terrestre, apontando para os polos Norte e Sul.
Entretanto a bússola é inútil nas zonas polares norte e sul, devido à
convergência das linhas de força do campo magnético terrestre.
Em meados do século XX a bússola magnética começou
a ser substituída, principalmente nas aeronaves, pela bússola giroscópica e que atualmente os giroscópios de tais bússolas estão
calibrados por feixes de laser.
Na atualidade a bússola está sendo substituída por sistemas
de navegação mais avançados e completos, que proporcionam mais informações e
precisão; no entanto, ainda é muito popular em atividades que requerem alta
mobilidade ou que impeça, devido a sua natureza, o acesso a energia elétrica,
da qual dependem os demais sistemas do giroscópio.
História da bússola
A bússola
é um instrumento que indica o rumo de
uma direção e é empregada por marinheiros, pilotos, caçadores, excursionistas e
viajantes para se orientarem. Há dois tipos fundamentais de bússola:
a bússola
magnética, que em versões primitivas já era
utilizada no século XIII, e o giroscópio ou bússola giroscópica, o qual constituise de um dispositivo desenvolvido no
início do século XX. Na bússola
magnética o rumo é determinado a partir de uma
ou várias agulhas magnetizadas que assinalam a direção do polo norte magnético,
sob a influência do campo magnético terrestre. O giroscópio,
o qual não é afetado pelo magnetismo terrestre, consiste em um equipamento cujo
rotor gira ao redor de um eixo confinado ao plano horizontal de forma que este
eixo se alinha com a direção Norte-Sul, paralela ao eixo de rotação terrestre,
indicando assim o norte verdadeiro.
A origem da bússola
Pouco se sabe sobre a origem da bússola,
ainda que os chineses afirmem que eles a inventaram a mais de 2.500 anos a.C. É
provável que fosse usada nos países da Ásia Oriental desde o terceiro século da
era Cristã. E há os que opinam que um milênio mais tarde, Marco Polo a
introduziu na Europa.
Os chineses usavam um pedaço de cana contendo uma agulha magnética
que flutuava sobre a água, e esta indicava o norte magnético. Porém em certas
ocasiões não servia, pois necessitava estar em águas calmas, tendo sido
posteriormente aperfeiçoada pelos italianos.
O fenômeno do magnetismo era conhecido; se sabia desde a muito
tempo que um elemento fino de ferro magnetizado indicava a direção do norte. Já
no século XII existiam bússolas
rudimentares e em 1269, Pietro
Peregrino de Maricourt, alquimista da região da Picardía, descreveu e desenhou
em um documento, uma bússola com agulha fixa (entretanto sem a rosa dos
ventos). Os árabes se sentiram muito
atraídos por este invento; utilizando-a em seguida e a fizeram ser conhecida em
todo o Oriente.
A bússola
(de "buxula", caixa feita de madeira) é um instrumento magnético que aparece descrito na
Divina Comédia de Dante, da seguinte maneira: "Os navegantes têm uma bússola que no meio tem encravado
em um parafuso, uma folha de papel leve que gira em torno do dito parafuso;
dita folha tem muitas pontas e numa delas tem pintada uma estrela traspassada
por uma ponta de agulha; quando os navegantes desejam ver onde está a direção
seguida, marcam tal ponta com o imã."
Outros historiadores assinalam que a primeira bússola de
navegação prática
foi inventada por um armeiro de Positano (Itália), Flavio Gioja, entre os séculos XIV
e XV. Ele foi quem a aperfeiçoou suspendendo a agulha sobre uma pua de forma
similar a que atualmente temos e a encerrou em uma caixa com tampa de vidro.
Mais tarde apareceu a "rosa dos ventos", um disco com marcas de divisões de graus e
subdivisões, que assinalavam 32 direções celestes, e que foi a bússola maritima que se utilizou até o fim do século XIX.
Posteriormente se logrou um novo avanço, quando o físico
inglês Sir William Thomson (Lord Kelvin) logrou
independizar este instrumento do movimento do barco durante as tempestades e
anulou os efeitos dos materiais de construção dos barcos sobre a bússola magnética.
Utilizou oito fios delgados sujeitos à rosa dos ventos, em
lugar de uma agulha pesada e preencheu o recipiente de azeite para diminuir as oscilações.
No começo do século XX aparece a bússola giroscópica ou
também chamada girocompasso. Consiste em
um giroscópio, cujo rotor gira ao redor de um eixo horizontal paralelo ao eixo
de rotação da terra. São agregados dispositivos que corrigem a desviação, a velocidade
e o rumo; e nos transatlânticos e navios normalmente estão
conectados eletricamente a um piloto automático. Este giroscópio nos
dá a direção do norte verdadeiro, enquanto que a bússola magnética,
nos dá a direção do norte magnético.
No século VI a.C., se descobriu (através de um pastor, segundo a lenda) que certa classe de mineral atraía o ferro. Como foi
achado nas cercanias da cidade de Magnesia, na Ásia Menor, foi chamada de pedra
de Magnesia, e o fenômeno se denominou magnetismo. Este foi estudado pela
primeira vez por Tales de Mileto. Mais adiante se descobriu que se um fragmento
de ferro ou aço fosse friccionado com o mineral magnético (imã),
ficava magnetizado (imantado).
Também foi descoberto que se fosse permitido a uma agulha magnética
girar livremente, sempre assinalaria a direção Norte-Sul.
Ignora-se como foi o processo do descobrimento, porém os
chineses foram os primeiros em perceber essa propriedade. Assim se refere nos livros
chineses que datam do século II.
Os chineses nunca se serviram da bússola para
estabelecer o rumo na navegação. Os Árabes aprenderam com os chineses o fenômeno
da imantação e talvez alguns cruzados o aprenderam por sua vez dos Árabes,
chegando assim a Europa.
Em 1180, o sábio inglês Alexander Neckam (1157-1217)
foi o primeiro europeu que fez referência a essa capacidade do magnetismo para
assinalar a direção. Com o tempo a agulha magnética foi colocada sobre um
cartão marcado com várias direções, a agulha podia mover-se livremente em torno
do cartão. Ao dispositivo foi dado o nome de
bússola,
palavra que deriva de outra latina que significa caixa. Na terminologia marinha
a bússola é chamada de compasso (que provém de uma palavra
francesa que significa girar).
História prévia
Antes da criação da bússola, a orientação em mar aberto era determinada
através da posição dos corpos celestes. Em algumas vezes a navegação se apoiava
no uso de sondas. As dificuldades principais que se apresentavam com o uso
destes métodos eram as águas demasiadamente profundas para o uso de sondas, e
ainda que muitas vezes o céu se encontrava demasiadamente nublado ou o clima apresentava
muita neblina. A bússola era usada principalmente para resolver estes problemas,
entretanto, culturas que não padeciam destes problemas adotaram pouco o uso deste
instrumento. Tal é o caso dos árabes, que geralmente contavam com céu claro ao
navegar o Golfo Pérsico e o Oceano Índico. Por sua parte, os marinheiros do pouco
profundo mar Báltico fizeram uso intensivo e extensivo das sondas. O astrolábio,
antiga invenção grega, também ajudava na navegação.
Mesoamérica
O descobrimento de um artefato Olmeca de hematita que
funcionava de forma similar a uma bússola tem
gerado teorias de que “os Olmecas” poderiam ter descoberto e usado uma bússola de
magnetita antes do ano 1000 a.C.
China
Joseph Needham atribui a invenção da bússola à
China em
Science and Civilization in China (Ciência e
Civilização na China), porém devido à existência de
desacordo na data de aparição do artefato, é apropriado listar literaturas
antigas que fazem referência a sua possível invenção, em ordem cronológica:
· A mais antiga referência ao
magnetismo, na literatura chinesa, se encontra em um livro do século IV
denominado 鬼谷子: "Livro do chefe do vale dos demônios" (Book of the Devil Valley Master): "A magnetita faz com que o ferro seja
atraído."
· A primeira menção da atração
magnética de uma agulha se encontra no livro chinês, escrito entre os anos 20 e
100 (Louenheng): "Uma magnetita atrai uma agulha." Em 1948,
Wang Tchen-touo tentou construir uma bússola em forma de colher que apontava
para o sul, baseando-se no texto. Entretanto disse que "não há nenhuma
menção explícita de um magneto no Louenheng" e que
"se deve assumir algumas hipóteses para poder chegar a alguma
conclusão".
· A primeira referência a um
dispositivo magnético usado como sinalizador de direções está em um livro da
Dinastia Song com data de 1040-1044. Ali se encontra uma descrição de um "peixe que assinalava o sul" em um taça de água, que se alinhava na direção do
sul. No escrito, o objeto é recomendado como método de orientação na "escuridão da noite". Não há, entretanto, nenhuma menção a seu uso na navegação,
nem de como o peixe fora magnetizado.
· A primeira referência indiscutível a
uma agulha magnetizada em escritos chineses aparece em 1086. O “Ensaio do tesouro
dos sonhos” escrito por Shen Kuo, da dinastia Song, o qual continha uma
descrição detalhada de como os geomantes magnetizaram uma agulha friccionando
sua ponta com magnetita e suspendendo a agulha magnética com um fio de seda com
um pouco de cera no
centro da agulha. Shen Kuo assinalou que uma agulha
preparada deste modo, algumas vezes apontava para o norte e outras vezes para o
sul.
· O primeiro escrito que faz alusão ou
uso de uma agulha
magnetizada na
navegação é o livro “Charlas de la mesa de
Pingzhou” (Pingzhou Table Talks,
de Zhu Yu, com data do ano de 1117: "O navegante conhece a geografia, ele
observa as estrelas de noite, observa o sol de dia; quando está escuro e
nublado, ele observa a bússola". Isto, supostamente, haveria recebido uma valiosa
ajuda do descobrimento de Shen Kuo, do conceito do norte verdadeiro: a
declinação magnética para o polo norte magnético.
Muitas das antigas bússolas chinesas eram utilizadas conjuntamente
na magia, na ciência e na protociência, por exemplo a bússola magnética é um instrumento fundamental na geomancia e o feng shui; as bússolas chinesas tradicionais para o feng shui em lugar dos
pontos cardiais (N-E-S-W) normalmente tem por marco os hexagramas binários do I
Ching, quer dizer que tais bússolas chinesas estão no centro do diagrama
chamado Pa Kua e o ponto cardial que normalmente utiliza como referência é o
Sul já que para a tradição Chinesa o Norte era desastroso (pois o frio era associado a morte) e por oposição o Sul era (como o Este) farto e abençoado (de onde
consideravam que vinha o calor e com ela a vida).
Desenvolvimentos e usos posteriores na China
· O primeiro uso de uma bússola de navegação de 48 posições no mar está mencionado em um livro
intitulado "Las aduanas de Camboya", escrito por Zhou Daguan, diplomático da dinastia
Yuan.
Ali se descreve sua viagem em 1296 desde Wenzhou até
Angkor Thom, aonde um marinheiro tomou a direção da agulha de
"ding wei", equivalente a 22,5° SO. Logo ao chegar em Bária, o marinheiro
tomou o dado da "Agulha (bússola) de Kun
Shen", equivalente a 52,5° SO.
· O mapa de navegação de Zheng He,
também conhecido como o "Mapa Mao Kun", contém
uma grande quantidade de detalhadas tomadas de agulha de
viagens de Zheng He.
· Um manual de instruções intitulado Shun Feng Xiang Song (Ventos propícios ou justos
para campanhas) na Biblioteca Bodleiana contém
grandes detalhes acerca do uso da bússola de navegação.
Difusão
Existe um grande debate em torno do que aconteceu com a
bússola logo
de seu aparecimento na China. Diferentes teorias incluem:
· Viagem da bússola desde
a China até o Médio Leste através da Rota da Seda, e logo a Europa.
· Transferência direta da bússola da
China à Europa, e logo da Europa ao Médio Leste.
· Criação independente da bússola na
Europa, e logo passou desta ao Médio Leste.
As duas últimas teorias se apóiam em evidências do
aparecimento da bússola em trabalhos europeus antes que nos arábicos. A primeira menção
européia de uma agulha magnetizada e seu uso entre marinheiros ocorreu em De naturis rerum (As coisas naturais), de Alexander Neckam, provavelmente escrito em Paris em
1190. Outra evidência para isto inclui a palavra árabe para "bússola"
(al-konbas),
similar ao kompass ou compass das línguas germânicas, possivelmente
derivada da antiga palavra italiana para "brujula".]
No mundo árabe, a mais remota referência ao dispositivo se
encontra no livro "Tesaurus de los mercaderes" (The Book of the Merchant's Treasure), escrito em árabe por Baylak al-Kibjaki no Cairo em
1282. Dado que o autor descreve ter presenciado o uso de uma bússola em
uma viagem de barco 40 anos antes, alguns eruditos se inclinam a anteceder a
possivel data de aparição do objeto consequentemente. Também há uma menção
muçulmana a uma
bússola com
forma de peixe de ferro em um livro persa de 1232.
Na Europa a bússola ou compasso magnético é oficialmente
conhecido desde o Renascimento, inicialmente se acreditava
que funcionava através de bruxaria, donde provém seu nome mais comum que é um
diminutivo de bruxa; desde o final da Idade Média até aproximadamente metade do
século XIX se acreditava que a agulha imantada apontava para
o Polo Norte e se acreditava que isto acontecia porque, se imaginava a
exigência, no Polo Norte, de uma gigantesca montanha de ferro ou de magnetita
no meio de uma ilha (imaginária) a qual se chamou Escarpa Negra.
Possível invenção independente na Europa
Existem vários argumentos a favor ou contrários da teoria
de que a bússola européia foi um invento independente.
Argumentos a favor:
· A bússola de navegação européia aponta para o norte, contrária a bússola chinesa que sempre
aponta para o sul.
· A bússola européia sempre
teve 16 divisões básicas, não 24 como a
chinesa.
· A aparente impossibilidade dos árabes
de servirem como intermediários entre leste e oeste devido ao aparecimento mais
cedo da bússola na Europa que no mundo muçulmano.
· O fato de que a bússola européia evoluiu rapidamente da agulha
magnetizada (1190) à bússola seca (entorno de 1300) poderia
indicar que o anterior invento do artefato de agulha e
taça foi feito independentemente.
Argumentos contra:
· A prioridade temporal da bússola de
navegação chinesa (1117) comparada com a européia (1190).
· A forma comum das primeiras bússolas européias
com uma agulha flutuante em uma taça de água.
Impacto no Mediterrâneo
No Mediterrâneo, a introdução da bússola de navegação, no início somente conhecida como um sinalizador magnetizado
flutuando em uma taça de água gerou, juntamente com as melhorias nos métodos de
cálculos "a olho" e o desenvolvimento das cartas portulanas, um incremento
na navegação durante os meses de inverno na segunda metade do século XIII.
Enquanto que a tradição até então evitava realizar viagens marítimas entre outubro e abril,
devido, em parte, a falta de céu claro durante o inverno, o prolongamento das temporadas
de navegação resultaram em um gradual, porém sustentado incremento do tráfico
marinho. Em torno de 1290, a temporada de navegação podia iniciar ao final de
janeiro ou em fevereiro, e terminar em dezembro. Esses meses adicionais eram de
considerável importância econômica. Por exemplo, permitiu as frotas venezianas
fazerem duas viagens anuais, em vez de uma só.
Ao mesmo tempo, o tráfico entre o norte da Europa e sua
zona mediterrânea se incrementou notoriamente, com o aparecimento de viagens
comerciais diretas desde o Mediterrâneo até o canal inglês nas décadas finais
do século XIII.
Alguns críticos como Kreutz opinam que não foi se não a
partir de 1410 que realmente o uso da bússola, como meio de orientação se popularizou.
Utilização na mineração
A bússola
foi utilizada pela primeira vez como
ferramenta de orientação, em baixo da terra, na cidade mineira de Massa,
Itália, aonde agulhas magnetizadas flutuantes se usaram como guias para determinar
a direção dos túneis a partir do século XIII. Na segunda metade do século XV, a
bússola pertencia ao equipamento básico que eram utilizados pelos
mineiros do Tirol para seus trabalhos e terem a localização das rotas
planejadas e, pouco tempo depois foi publicado um tratado que continha os usos
da bússola em trabalhos subterrâneos, escrito pelo mineiro alemão
Rülein von Calw (1463- 1525).
A bússola seca
A bússola
seca foi inventada na Europa ao redor do
ano de 1300. Este instrumento consta de três elementos: uma agulha magnetizada,
uma caixa com recobrimento de vidro e uma carta náutica com a rosa dos ventos
desenhada em uma de suas faces. A carta seria aderida na agulha, que por sua
vez se encontrava sobre um eixo de forma que poderia girar livremente. Como a bússola era
posta em linha com a quilha do barco e a carta girava sempre que o barco
mudasse de direção, o instrumento indicava a todo o momento o rumo que apresentava
o barco. Apesar de que o sistema de agulhas em caixas já havia sido descrito
pelo erudito francês Peter Peregrinus em 1269, foi o italiano Flavio Gioja,
piloto marinheiro originário de Amalfi, quem aperfeiçoou a bússola de navegação suspendendo a agulha sobre a carta náutica, dando ao
instrumento sua aparência familiar. Esse modelo de bússola,
com a agulha atada a um cartão rotatório, também é descrito em um comentário da
Divina Comédia de Dante (1380),
e em outra fonte se fala de uma bússola portátil em uma caixa (1318),
supondo-se que a bússola seca era conhecida na Europa nesta época.
Bússola marítima do século XIX
Bússolas modernas
Bússolas moderna com líquido. Bússola Suunto
As bússolas
de navegação atuais utilizam uma agulha ou disco magnetizados
dentro de uma cápsula cheia com algum líquido, geralmente azeite, querosene ou
álcool; ditos fluídos fazem com que a agulha se detenha rapidamente em vez de
oscilar repetidamente ao redor do norte magnético. Foi em 1936 que Tuomas
Vohlonen inventou a primeira bússola portátil cheia
de líquido, desenhada para uso individual. Ademais, algumas bússolas incluem
um transportador incorporado que permite tomar medidas exatas dos rumos
diretamente de um mapa. Algumas outras características usuais nas bússolas modernas
são escalas para obter medidas de distâncias em mapas, marcas luminosas para
usar a bússola em condições de pouca luz e mecanismos ópticos de
aproximação e observação (espelhos, prismas, etc.)
para obter medidas de objetos distantes com grande precisão.
Bússola com espelho e clinômetro Bússola de
Geólogo
Algumas bússolas especiais usadas atualmente incluem a
bússola de Quibla, usada pelos muçulmanos para obterem a direção de Meca ao fazerem
suas preces, e a bússola de Jerusalém, usada pelos judeus para acharem a
direção de Jerusalém para realizarem suas orações.
Bússola de Quibla
Balanceamento de uma bússola
Devido a que a inclinação e intensidade do campo magnético
terrestre varia a diferentes latitudes, as bússolas geralmente são balanceadas durante
sua fabricação. Este balanceamento previne medidas errôneas da bússola devido
às mencionadas variações do campo magnético. A maioria dos fabricantes
balanceiam suas bússolas para uma das 5 zonas terrestres, que vão desde à zona 1,
que cobre a maior parte do hemisfério norte, à zona 5, que cobre a Austrália e
os oceanos do sul. Suunto, fabricante de equipamentos para exploração, introduziu
no mercado as primeiras bússolas
de 2 zonas, que podem serem usadas em
um hemisfério completo, inclusive serem usados no outro em terem falhas
importantes de precisão.
Países representativos de cada zona
· Zona 1: Hemisfério Norte (Estados Unidos, Norte da Europa e
Ásia)
· Zona 2: México, América central, Panamá, Colômbia, Venezuela, Norte
da África
· Zona 3: Peru, Bolívia, Brasil, África central
· Zona 4: Paraguai, Uruguai, Sul da Argentina, Nova Guiné, Sul da África
· Zona 5: Austrália, Antártica, Nova Zelândia
Sistema de orientação e localização atual
Hoje em dia a tecnologia e a computação, além do avanço
satelitário, tem deixado de lado a bússola substituindo-a
pelo GPS (Global Position System -
Sistema de Posicionamento Global).
Este sistema fornece as coordenadas exatas as quais são calculadas mediante uma
triangulação que realizam os satélites deste sistema. Os equipamentos de
posicionamento têm o tamanho de um telefone celular, ou o de uma calculadora
científica. Estes permitem obter em qualquer parte do globo, informações das
coordenadas, enquanto que outros modelos adicionam mapas da zona que incluem ruas,
posto de combustível, sanitários, hotéis, restaurantes e até o relevo.
Constelação de Satélites do GPS GPS
Atualmente todas as aeronaves, embarcações, equipes
militares podem utilizar estes equipamentos para suas orientações. Entretanto,
barcos e aviões seguem levando bússolas melhoradas que podem servir como guia
para falhas em sistemas mais precisos. As pessoas dedicadas a atividades como
os que praticam caminhadas ou exploração, também continuam utilizando a bússola,
já que não apresentam partes frágeis e os erros são menores. Além disso não necessitam
de pilhas ou baterias (o que é relevante desde o ponto de vista ecológico e prático) ou acesso a uma tomada elétrica.
Referências
Apéndice 2, Mapa Mao Kun; Ying-yai Sheng-lan; en español: "El examen total de la
costa del Océano" realizado en 1433 d.C por Ma Huan (versión más difundida
aún está em inglés como: The Overall Survey of the
Ocean's Shores 1433 by Ma Huan), traducido por J.V.G. Mills, Hakluty
Society, Londres 1970; reimpreso por the White Lotus Press (Imprenta del Loto Blanco) 1997 ISBN 974-8496-78-3 Brunton Basic
Compass with Protractor» (en inglés). Consultado el 16 de maio de 2011.
Carlson, J.B. 1975. Lodestone Compass:
Chinese or Olmec Primacy? Multidisciplinary Analysis of an Olmec Hematite
Artifact from San Lorenzo, Veracruz, Mexico, Science, New Series, Vol. 189, nº 4205 (Sep. 5,
1975), pp. 753-760.
Karl-Heinz L. 1997. Volker Schmidtchen: Propyläen
Technikgeschichte. Metalle und Macht 1000-1600, Berlin, p.62-64 ISBN 3-549-05633-8
Kreutz, B.M. 1973. Mediterranean
Contributions to the Medieval Mariner's Compass, Technology and Culture, Vol. 14, nº3. (Jul., 1973), ps.368, 369, 370, 376.
Kreutz, B.M. 1973. Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner's Compass, Technology and Culture, Vol. 14, nº 3. (Jul., 1973), p.368-373f.
Kreutz, B.M. 1973. Mediterranean Contributions to the Medieval Mariner's Compass, Technology and Culture, Vol. 14, nº 3. (Jul., 1973), p.373-374.
Lane, F.C. 1963. The Economic Meaning of
the Invention of the Compass, The American Historical Review, Vol. 68, nº 3. (Abr., 1963), p.616.
Lane, F.C. 1963. The Economic Meaning of
the Invention of the Compass, The American Historical Review
Texto original: Wikipédia, la enciclopedia libre Junho/2011 - Tradução, ampliação e ilustrações: Iran Carlos Stalliviere Corrêa- IG/UFRGS
