Wetenschap

Het 'klokje' dat altijd naar
het noorden wijst

Door W. G. Hulsman
Een kompas is iets voor tovenaars, niet voor zeelui. Kapiteins van Europese schepen wagen zich in de 12e en 13e eeuw niet aan zo'n apparaat. Van Arabieren hebben ze pas nog over de grote Magneetberg gehoord. Van achter de horizon trekt die alle schepen met een kompas naar zich toe. Levensgevaarlijk.

Lang staan de Europese zeevaarders wantrouwend tegenover het 'klokje' dat altijd naar het noorden wijst. De Arabieren hebben het instrument wel al volop in gebruik. Een Arabische handelaar heeft het hulpmiddel meegebracht uit het Verre Oosten. Het schijnt een vinding van de Chinezen te zijn.

Klopt. Het is de Chinees Shen Kua die in 1088 als eerste beschrijft hoe een magnetisch gemaakte naald op de rand van een beker of drijvend in water zichzelf altijd in de noord-zuidrichting draait. Hij constateert ook dat deze naald „altijd iets naar het oosten afwijkt.” Kua beschrijft daarmee als eerste het verschil dat er is tussen de noordpool van het magnetische veld dat rond de aarde ligt en de noordpool van de aardbol.

Het kompas is dan al tientallen jaren –maar enkele eeuwen wordt ook niet uitgesloten– in gebruik, onder andere bij het Chinese leger. In het militair handboek Wu Ching Tsung Yao, gedateerd rond 1044, staat hoe verdwaalde soldaten de weg weer kunnen vinden. Zij moeten een ijzeren staafje verhitten en daarna snel afkoelen. Als ze het magnetische figuurtje in water laten drijven, kunnen ze zien hoe de noord-zuidlijn loopt.

Peregrinus
Via handelaars komt het handige 'wegwijzertje' in het Midden-Oosten en uiteindelijk in Europa terecht. Of kenden de Grieken het kompas al ?

Tot op de dag van vandaag claimen ook de Europeanen de uitvinding. De vroegste Europese vermelding van een kompas stamt echter uit de 12e eeuw. De eerste beschrijving van een westerling komt in 1269 van de hand van de Fransman Petrus Peregrinus in zijn ”Epistola de Magnete”.

In de volgende eeuw komt de kompasnaald op een punt te staan, eerst vrij in de lucht, later in water, waardoor de naald vrijwel wrijvingsloos en vrij van trillingen kan draaien. Al snel daarna verschijnt de wind- of kompasroos onder de naald. Nu is direct af te lezen in welke windrichting de reis gaat.

Scheepslieden kunnen inmiddels niet meer zonder het navigatiemiddel. Voor het kompas in gebruik raakt, varen ze vooral op het zicht, op eerdere ervaringen en op de stand van zon en sterren. Nu hebben ze een handig hulpmiddel om de koers te bepalen. Noord is noord.

Alhoewel, scheepvaartdeskundigen worstelen lang met het verschil dat er is tussen de noordpool van de aarde en het magnetische noorden waar de kompasnaald naar wijst. Bovendien blijkt de laatste nog te 'wandelen' ook. Kompas, kaart en werkelijkheid komen niet overeen.

Het zijn vooral de Engelsen die het kompas nauwkeuriger weten te maken. Voor de instandhouding van hun wereldrijk steunen ze op de marinevloot. Die moet sterk zijn en daarbij zijn betrouwbare navigatie-instrumenten onmisbaar.

Gyrokompas
Een grote stap zet de Fransman Foucault rond 1850. Hij ontwikkelt de gyroscoop: een snel draaiende schijf die in een beweegbare constructie hangt. De constructie kan naar alle kanten bewegen. Het bijzondere is dat de schijf in het centrum ondanks schommelingen zijn positie behoudt.

De Duitser Anschütz-Kaempfe weet deze vinding in 1908 te combineren met het kompas. Dat gyrokompas is tot op de dag van vandaag te vinden in schepen en vliegtuigen. Het instrument is de basis voor alle automatische piloten. De schaduwzijde: Hitler laat er zijn V-1's mee vliegen.

Het gyrokompas verdringt het oude, vertrouwde magnetische kompas naar de tweede plaats, zeker nu er ook nauwkeurige digitale plaatsbepalingssystemen zijn. Het magnetische kompas zal echter niet van het instrumentenpaneel en uit de expeditie-uitrusting verdwijnen, ondanks satellietnavigatie met GPS en digitale land- en zeekaarten. Waarom niet? Het kompas doet het altijd. Ook als de stroom op zee uitvalt of de accu midden in de woestijn leeg is. Noord is noord.

Het wiel is al uitgevonden in de tijd van de aartsvaders, maar ook het laatste millennium zat vol lumineuze ideeën. Van buskruit tot landmijn, van gloeilamp tot kernenergie, van step tot vliegtuig. In een reeks van honderd artikelen belichten we allerlei wetenschappelijke, medische en technische doorbraken, en het gedachtegoed van belangrijke wetenschappers, uit het bijna voorbije millennium.