Comment fonctionne une boussole ?

L’humanité voyage depuis la nuit des temps, et pour trouver son chemin, elle a utilisé une variété de techniques et d’instruments extraordinaires, dont la boussole. Si cet instrument est de plus en plus abandonné au profit des technologies modernes, son histoire et son mécanisme méritent tout de même de l’attention.

Un bref historique de la boussole

Une boussole est un instrument de navigation et d’orientation géographique qui indique les directions cardinales (le nord, le sud, l’est et l’ouest). Une boussole basique est généralement constituée d’une aiguille aimantée montée sur un pivot. L’aiguille, qui peut tourner librement, pointe toujours vers le nord et le pivot est attaché à une rose des vents, une figure indiquant les points cardinaux. Il existe de nombreuses versions plus modernes et plus complexes de la boussole, mais le principe de base est généralement le même.

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On ne sait pas avec exactitude qui a inventé la boussole, mais les premiers qui ont utilisé l’aiguille magnétique pour indiquer la direction étaient les Chinois. En effet, les premières utilisations connues d’un instrument ressemblant à une boussole datent de la dynastie Han. Cela fait de la boussole l’une des quatre grandes inventions de la Chine ancienne. Des boussoles plus modernes et ressemblant à celles que nous utilisons aujourd’hui sont ensuite apparues – toujours en Chine – au début du 11^e siècle, et l’instrument est arrivé dans les contrées européennes au 12^e siècle.

Depuis cette époque, la boussole a fait beaucoup de chemin, et si vous avez un téléphone portable, vous avez probablement une boussole. Même s’il ne s’agit plus d’un dispositif composé d’une aiguille et d’une rose des vents, de nombreux appareils électroniques possèdent des boussoles à système microélectromécanique à semi-conducteurs. Ce système est construit à partir de capteurs de champ magnétique qui fournissent des données à un microprocesseur. Ces données sont ensuite utilisées en interne ou envoyées à une unité d’affichage.

Une boussole pointe vers le nord géographique et non le nord magnétique

En ce qui concerne les boussoles basiques, leur fonctionnement est beaucoup plus simple. En bref, une boussole fonctionne en détectant et en répondant aux champs magnétiques naturels de la Terre. Il faut savoir que la Terre a un noyau de fer qui est en partie liquide et en partie solide, en raison de la pression gravitationnelle. On pense que le mouvement dans le noyau externe liquide est ce qui produit le champ magnétique terrestre. Comme tous les champs magnétiques, celui de la Terre a deux pôles, nord et sud.

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Autrement dit, la Terre est comme un aimant géant qui peut interagir avec d’autres aimants, dont les aiguilles aimantées des boussoles. Il est cependant intéressant de savoir que le pôle nord magnétique de la Terre attire les extrémités nord des autres aimants. Donc, techniquement, c’est le pôle sud du champ magnétique qui se trouve au nord géographique de notre planète. Une boussole indique ainsi le pôle magnétique sud, mais comme c’est un instrument de navigation, on s’intéresse plus au fait qu’elle indique le nord géographique.

Enfin, il faut aussi savoir que si la boussole est un excellent outil de navigation, elle ne pointe pas toujours exactement vers le nord. C’est parce que l’axe des pôles magnétiques de la Terre n’est pas le même que l’axe d’inclinaison géographique de la Terre. Le pôle magnétique se trouve à environ 1 600 kilomètres au sud du vrai nord. Pour compliquer encore plus les choses, il faut aussi savoir que le pôle magnétique n’est pas un point stationnaire et il se déplace lorsque le champ magnétique terrestre change. Cette différence entre le pôle magnétique et le vrai nord est appelée déclinaison.