História da Bússola

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.

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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