Sciences · Inventions et découvertes
La boussole
Une boussole est une aiguille aimantée, libre de pivoter, qui s’aligne sur le champ magnétique terrestre et indique le nord magnétique. Décrite en Chine en 1088, elle apparaît en Europe vers 1190.
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La boussole est l’un des instruments qui ont le plus changé la navigation. En permettant de garder un cap par temps couvert, loin des côtes, elle a rendu possibles les longues traversées et les grandes découvertes. Elle fait partie des « quatre grandes inventions » attribuées à la Chine ancienne, avec le papier, l’imprimerie et la poudre.
Comment fonctionne une boussole ?
La Terre se comporte comme un gigantesque aimant : son noyau externe de fer liquide, en mouvement, engendre un champ magnétique (effet dynamo, voir structure de la Terre). Une aiguille aimantée, posée sur un pivot ou flottant sur un liquide, s’oriente selon les lignes de ce champ. Son extrémité « nord » pointe vers le pôle nord magnétique.
Le pôle nord magnétique ne coïncide pas avec le pôle géographique et se déplace : situé dans l’Arctique canadien au XXe siècle, il dérive depuis les années 1990 vers la Sibérie, à plusieurs dizaines de kilomètres par an. Au sens physique, comme il attire le pôle nord de l’aiguille, c’est en fait un pôle sud magnétique (voir magnétisme).
Une histoire en dates
| Date | Étape |
|---|---|
| IVe s. av. J.-C. et après | les textes chinois mentionnent la magnétite, pierre qui attire le fer |
| premiers siècles apr. J.-C. (discuté) | « cuillère indiquant le sud » en magnétite, utilisée pour la divination et la géomancie |
| 1088 | le savant chinois Shen Kuo décrit l’aiguille aimantée et remarque la déclinaison |
| début du XIIe s. | usage de la boussole pour la navigation attesté en Chine |
| vers 1190 | Alexandre Neckam décrit l’aiguille aimantée des marins, première mention européenne |
| 1269 | Pierre de Maricourt décrit une boussole à pivot et étudie les pôles de l’aimant |
| XIIIe-XIVe s. | boussole sèche associée à la rose des vents, en Méditerranée |
| 1600 | William Gilbert, dans De Magnete, montre que la Terre est elle-même un aimant |
| XXe s. | gyrocompas, puis GPS |
On ignore si la boussole européenne dérive de la chinoise ou a été inventée indépendamment : aucune voie de transmission n’est clairement documentée, et le monde arabe la mentionne à peu près à la même époque que l’Europe.
Les types de boussoles
| Type | Principe | Usage |
|---|---|---|
| boussole sèche à pivot | aiguille sur pivot, sous verre | randonnée, marine ancienne |
| boussole à liquide | aiguille ou rose flottant dans un liquide qui amortit les oscillations | marine, aviation, orientation |
| boussole à plaque (de randonnée) | boîtier transparent, règle, cadran rotatif | lecture de carte |
| gyrocompas | gyroscope qui s’aligne sur l’axe de rotation terrestre | navires, indique le nord géographique |
| compas électronique | magnétomètre à semi-conducteur | smartphones, montres |
Les marins disent « compas » plutôt que « boussole ». Le gyrocompas, insensible au magnétisme, a remplacé le compas magnétique sur les grands navires d’acier, dont la coque perturbe l’aiguille.
Utiliser une boussole
- Tenir la boussole à plat, loin des objets métalliques, aimants et appareils électroniques.
- Laisser l’aiguille se stabiliser, puis tourner le cadran pour aligner le repère nord sur l’aiguille.
- Pour suivre un azimut lu sur une carte, corriger si besoin de la déclinaison indiquée en marge de la carte.
- Viser un repère lointain dans la direction voulue et marcher vers lui, plutôt que de fixer l’aiguille en avançant.
Questions fréquentes
Qui a inventé la boussole ?
Elle est née en Chine : l’aiguille aimantée est décrite par Shen Kuo en 1088 et son usage en mer est attesté au début du XIIe siècle. L’inventeur précis est inconnu.
La boussole indique-t-elle le nord géographique ?
Non, elle indique le nord magnétique. L’écart avec le nord géographique, la déclinaison, dépend du lieu et évolue avec les années.
Pourquoi la boussole d’un téléphone se dérègle-t-elle ?
Le magnétomètre du téléphone est perturbé par les aimants, les objets métalliques et les courants électriques proches. Le recalibrage consiste à le faire tourner dans plusieurs directions pour corriger ces perturbations.