Обычный компас, которым пользуются, к примеру, туристы, — довольно бесхитростное и такое простое устройство, как и сушильные шкафы. Он имеет корпус – металлический или пластиковый, при этом материал, из которого он сделан, не должен намагничиваться; сверху корпус имеет прозрачную крышку – стеклянную или из прозрачного пластика; внутри имеется лимб – окружность с обозначениями сторон света и делениями. В середине находится магнитная стрелка, которая обычно насажена на тонкий штырь, за счёт чего может свободно вращаться. Однако эта простота – кажущаяся. Реальный принцип работы компаса более глубокий и сложный.

Например, стрелка компаса представляет собой магнит. Любой магнит имеет магнитное поле, которое не видно простым глазом, но оказывает влияние на движущиеся тела и заряженные частицы. Магнит имеет два полюса – южный и северный. Также он обладает силовыми линиями, которые представляют собой замкнутые линии, выходящие из него на северном полюсе и входящие в него на южном. Если магнит разделить на две части, то получатся два магнита с одинаковой полярностью, то есть не получится создать магнит только с одним полюсом.

Магнитом является и сама Земля. Как известно, при приближении двух магнитов друг к другу разноимённые полюса притягиваются, а одинаковые отталкиваются. Поэтому южный конец магнитной стрелки направлен на северный полюс Земли. Обычно этот конец стрелки окрашен в синий цвет, а противоположный – в красный. Однако выпускаются компасы, стрелки которых окрашены в другие цвета. Чтобы определить, какой конец указывает на север, приходится ориентироваться по известным природным признакам – солнцу, звёздам, мху на деревьях (который растёт только с северной стороны) и др.

В действительности, однако, всё наоборот: синяя стрелка компаса – северная, и указывает она на южный магнитный полюс Земли. В этом можно убедиться, открыв карту силовых полей нашей планеты. Однако люди договорились называть южный магнитный полюс Земли северным, потому что он находится на географическом севере.

Компасы обычно производят двух видов – для Северного и Южного полушария. Поэтому при покупке следует убедиться, что компас подходит к тому полушарию, на котором вы находитесь. Это могут быть сокращения, указывающие название полушария (NH – Северное, SH – Южное), или другие обозначения – так, на компасах для Северного полушария на красной стрелке имеется капля краски или несколько слоёв медной проволоки.

Не стоит думать, что магнит, даже правильно настроенный, всегда будет работать правильно. На нашей планете есть места, именуемые магнитными аномалиями; в них магнитная стрелка не будет указывать на соответствующие полюсы. Причиной могут быть намагниченные горные породы или другие геофизические процессы; не работает магнитная стрелка и возле линий электропередач, трубопроводов, металлических конструкций, в городских помещениях или в транспорте – там магнитное поле Земли, само по себе слабое, перекрывается воздействием гораздо более сильных техногенных магнитных полей и металлических предметов.

Теоретически может случиться так, что магнитные полюсы Земли поменяются местами. Последствия для нашей планеты будут разнообразными (и не самыми лучшими), но и магнитная стрелка компаса перекрутится на 180 градусов. Возможно, наши далёкие потомки перемагнитят или хотя бы перекрасят стрелки компасов.

Казалось бы, странным образом будет вести себя магнит на территориях, близких к магнитным полюсам Земли. Дело в том, что в этих местах силовые линии шарообразного магнита, на котором мы живём, расположены вертикально. Поэтому стрелка компаса либо перекосится и не сможет двигаться, пытаясь сориентироваться по линиям (если она надета на иглу), либо будет просто устанавливаться в любое положение (если она плавает в жидкости).

И тем не менее сам по себе компас – довольно простое устройство, которое можно сделать из подручных средств. Например, можно намагнитить иголку, проведя над ней магнитом, и положить в воду; иголка сориентируется по сторонам света. По известным признакам можно определить, какой конец намагниченной иголки указывает на север и какой на юг. В глубокой древности в качестве компаса использовались предметы из магнитного железняка, свойство которого, по-видимому, было обнаружено жрецами случайно. Можно воспользоваться более современным методом и соорудить из гвоздя (или толстой иголки) и медной проволоки электромагнит, который питается от батарейки; но такие эксперименты в неопытных руках могут оказаться небезопасными.

Существует также вид компаса, в котором стрелка закреплена на горизонтальной оси и вращается в вертикальном направлении. Его называют инклинометром. Именно таким прибором пользуются для установления магнитных полюсов, где, как мы помним, силовые линии расположены вертикально.

История изобретения компаса весьма загадочна. Официально датой его появления в Европе называют XII или XIII век; несколько раньше аналогичное устройство изобрели в Китае. Однако в античных трудах упоминаются предметы из магнитного железняка, которые вполне могли служить компасами. У древних моряков бытовал обычай – участвовать в культовых празднествах, на которых им в качестве даров жрецы выносили данные предметы. Аполлон Родосский, к примеру, упоминает Самофракийские мистерии. У историков нет единого мнения, использовались ли эти предметы в качестве компасов или же были просто культовыми символами, однако Аполлон писал о тайных знаниях, связанных с этими мистериями. Сам Аполлон был жрецом, посвящённым в тайны Самофракийских мистерий, и в связи с этим, по его словам, ему было запрещено эти тайны разглашать. В то же время известно, что под «тайными знаниями» древние жрецы у многих народов (в том числе у греков, египтян, вавилонян) понимали научные открытия, изобретения и технологии, которые тщательно скрывались от непосвящённых. Бывали и «преступления», иной раз грандиозные: так, ставший первым из семи греческих классических философов Фалес – финикийский моряк, учившийся у египетских жрецов; приехав в Грецию, он обнародовал все знания, которые получил в Египте, чем положил начало светской науке как таковой.

Средневековые же компасы долгое время оставались примитивными – это была просто магнитная игла, закреплённая на куске пробки и опущенная в воду. Только в XIV веке к стрелке добавили круг с делениями, а ещё через два века закрепили иглу в кардановом подвесе.