Brjula Para otros usos de este trmino, vase brjula (desambiguacin).

Brjula magntica moderna.

La brjula es un instrumento de orientacin que utiliza una aguja imantada para sealar el norte magntico terrestre. Su funcionamiento se basa en el magnetismo terrestre, por lo que seala el norte magntico en vez del norte geogrfico y es intil en las zonas polaresnorte y sur debido a la convergencia de las lneas de fuerza del campo magntico terrestre.

Desde mediados del siglo XX, la brjula magntica empez a ser reemplazada por sistemas de navegacin ms avanzados y completos, como la brjula giroscpica que se calibra con haces de lser y los sistemas de posicionamiento global. Sin embargo, an es muy popular en actividades que requieren alta movilidad o que impiden, debido a su naturaleza, el acceso a energa elctrica, de la cual dependen los dems sistemas.

Historia de la brjula

Fue inventada en China aproximadamente en el siglo IX con el fin de determinar las direcciones en mar abierto, e inicialmente consista en una aguja imantada flotando en una vasija llena de agua. Ms adelante fue mejorada para reducir su tamao y facilitar el uso, cambindose la vasija de agua por un eje rotatorio, y aadindose una rosa de los vientos que sirve de gua para calcular direcciones. Actualmente las brjulas han recibido pequeas mejoras que, si bien no cambian su sistema de funcionamiento, hacen ms sencillas las mediciones a realizar. Entre estas mejoras se encuentran sistemas de iluminacin para toma de datos en entornos oscuros, y sistemas pticos para mediciones en las que las referencias son objetos situados en la lejana.

Historia previa

Antes de la creacin de la brjula, la direccin en mar abierto se determinaba con la posicin de los cuerpos celestes. Algunas veces la navegacin se apoyaba con el uso desondas. Las dificultades principales que se presentaban con el uso de estos mtodos eran las aguas demasiado profundas para el uso de sondas, y que muchas veces el cieloestaba demasiado nublado, o el clima era muy neblinoso. La brjula se usaba principalmente para paliar estos problemas, por lo que culturas que no los padecan adoptaron poco el uso de dicho instrumento. Tal es el caso de los rabes, que generalmente contaban con cielos despejados al navegar el golfo Prsico y el ocano ndico. Por su parte, los marineros del relativamente poco profundo mar Bltico hicieron uso extensivo de las sondas. El astrolabio, antigua invencin griega, tambin ayudaba en la navegacin.

Mesoamrica

El descubrimiento de un artefacto olmeca de magnetita que funcionaba de forma similar a una brjula ha generado teoras de que los olmecas podran haber descubierto y usado una brjula de magnetita desde antes del ao 1000 AC.1

China

Diagrama de una brjula de la dinasta Ming.

Joseph Needham atribuye la invencin de la brjula a China en Science and Civilization in China (Ciencia y Civilizacin en China),2 pero debido a que existen desacuerdos en la fecha de aparicin del artefacto, es apropiado listar literatura antigua que hace referencia a su posible invencin, en ordencronolgico:

La ms antigua referencia al magnetismo en la literatura china se encuentra en un libro

del siglo IV llamado : Libro del jefe del valle de los demonios (hasta ahora ms conocido por su transcripcin al ingls como: Book of the Devil Valley Master): La magnetita hace que el hierrovenga, o lo atrae.3

La primera mencin de la atraccin magntica de una aguja se encuentra en un libro chino escrito entre los aos 20 y 100 (Louen-heng): Una magnetita atrae una aguja.4 En 1948, Wang Tchen-touo intent construir una brjula en forma de cuchara que apuntaba hacia el sur, basndose en el texto. Sin embargo, apunt que no hay ninguna mencin explcita de un magneto en el Louen-heng y que se deben asumir algunashiptesis para poder llegar a alguna conclusin.5

La primera referencia a un dispositivo magntico usado como sealador de direcciones est en un libro de la Dinasta Song con fechas de 1040-44. All se encuentra una descripcin de un pez que seala al sur en un tazn de agua, que se alineaba a s mismo hacia el sur. En el escrito, el objeto se recomienda como mtodo de orientacin en la oscuridad de la noche. No hay, sin embargo, ninguna mencin a su uso en navegacin, ni de cmo el pez fue magnetizado.6

La primera referencia indiscutible a una aguja magnetizada en escritos chinos aparece en 1086.7 El Ensayo del tesoro de los sueos escrito por Shen Kuo, de la dinasta Song, contena una descripcin detallada de cmo los geomantes magnetizaron una aguja frotando su punta con magnetita, y colgando la aguja magntica con una fibra deseda con un poco de cera pegada en el centro de la aguja. Shen Kuo seal que una aguja preparada de este modo algunas veces apuntaba hacia el norte y otras hacia elsur.

El primer escrito que hace alusin al uso de una aguja magnetizada en navegacin es el libro Charlas de la mesa de Pingzhou (por ahora ms conocido fuera de China por su transliteracin al ingls como Pingzhou Table Talks, de Zhu Yu, con fecha del ao 1117: El navegante conoce la geografa, l observa las estrellas en la noche, observa el sol en el da; cuando est oscuro y nublado, l observa la brjula. Esto, por supuesto, habra recibido una valiosa ayuda del descubrimiento de Shen Kuo del concepto del norte verdadero: la declinacin magntica hacia el polo norte magntico.

Muchas de las antiguas brjulas chinas eran utilizadas en el marco conjunto de la magia y de la ciencia y la protociencia, por ejemplo la brjula magntica es un instrumento fundamental en la geomancia y el feng shui; las brjulas chinas tradicionales para el feng shui en lugar de los puntos cardinales (N-E-S-W/) suelen tener por marco

loshexagramas binarios del I Ching, es decir tales brjulas chinas estn en el centro del diagrama llamado Pa Kua y el punto cardinal que suelen utilizar de referencia es el Sur ya que para la tradicin China el Norte era nefasto (por el fro se asociaba a la muerte) y por oposicin el Sur era (como el Este) fasto o bienaventurado (de all consideraban que vena el calor y con ello la vida).

Desarrollos y usos posteriores en China

El primer uso de una brjula de navegacin de 48 posiciones en el mar est mencionado en un libro titulado Las aduanas de Camboya, escrito por Zhou Daguan, diplomtico de la dinasta Yuan. All se describe su viaje en 1296 desde Wenzhou hasta Angkor Thom, donde un marinero tom una direccin de la aguja de ding wei, equivalente a 22.5 SO. Luego de arribar en Baria, el marinero tom un dato de la Aguja (brjula) de Kun Shen, o 52.5 SO.8

El mapa de navegacin de Zheng He, tambin conocido como el Mapa Mao Kun, contiene una gran cantidad de detalladas tomas de aguja de viajes de Zheng He.9

Un manual de instrucciones titulado Shun Feng Xiang Song (Vientos propicios o justos para compaa) en la Biblioteca Bodleiana de contiene gran detalle acerca del uso de la brjula de navegacin.

Rosa de los vientos de una brjula de navegacin.

Existe un gran debate acerca de qu ocurri con la brjula luego de su aparicin en China. Diferentes teoras incluyen:

Viaje de la brjula desde China hasta el Medio Oriente a travs de la Ruta de la Seda, y luego a Europa.

Transferencia directa de la brjula de China a Europa, y luego de Europa al Medio Oriente.

Creacin independiente de la brjula en Europa, y luego paso de esta al Medio Oriente.

Las dos ltimas teoras se basan en evidencias de aparicin de la brjula en trabajos europeos antes que en arbigos. La primera mencin europea de una aguja magnetizada y su uso entre marineros ocurre en De naturis rerum (Las cosas naturales), de Alexander Neckam, probablemente escrito en Pars en 1190.10 Otra evidencia para esto incluye la palabra rabe para brjula (al-konbas), similar al kompass o compass de las lenguas germnicas, posiblemente derivada de la palabra italiana compasso, por la forma circular de la caja de la brjula.11

En el mundo rabe, la ms temprana referencia al dispositivo se encuentra en El libro tesaurus de los mercaderes (conocido por su transcripcin al ingls como The Book of the Merchant's Treasure), escrito en rabe por Baylak al-Kibjaki en El Cairo en 1282.12 Dado que el autor describe haber presenciado el uso de una brjula en un viaje en barco 40 aos

antes, algunos eruditos se inclinan a anteceder la posible fecha de aparicin del objeto consecuentemente. Tambin hay una mencin musulmana a una brjula con forma de pez de hierro en un libro persa de 1232.13

En Europa, la brjula es oficialmente conocida desde el Renacimiento, inicialmente se crey que obraba por brujera de all su nombre ms comn que es un diminutivo de bruja; desde fines de la Edad Media y hasta aproximadamente mediados del siglo XIX se crey que la aguja imantada apuntaba hacia el Polo Norte y se crea que esto ocurra porque se supona exista en el Polo Norte una gigantesca montaa de hierro o de magnetita en medio de una isla (imaginaria) a la que se llam Rupes Nigra.

Posible invencin independiente en Europa

Existen varios argumentos a favor o en contra de la teora de que la brjula europea fue un invento independiente.

Argumentos a favor:

La brjula de navegacin europea apunta al norte, contrario a la brjula china que siempre apunta al sur.

La brjula europea siempre ha tenido 16 divisiones bsicas, no 24 como la china.14

La aparente imposibilidad de los rabes de servir como intermediarios entre oriente y occidente debido a la aparicin ms temprana de la brjula en Europa10 que en el mundo musulmn.12 13

El hecho de que la brjula europea evolucion rpidamente de la aguja magnetizada (1190)10 a la brjula seca (alrededor de 1300)15 podra indicar que el anterior invento del artefacto de aguja y tazn fue hecho independientemente.

Argumentos en contra:

La prioridad temporal de la brjula de navegacin china (1117) comparada con la europea (1190).10

La forma comn de las primeras brjulas europeas con una aguja flotando en un tazn de agua.16

Utilizacin en minera

La brjula se utiliz por primera vez como herramienta de orientacin bajo tierra en la ciudad minera de Massa, Italia, donde agujas magnetizadas flotantes se usaron como guas para determinar la direccin de los tneles a partir del siglo XIII.17 En la segunda mitad del siglo XV, la brjula perteneca al equipo bsico que utilizaban los mineros de Tirol para sus trabajos y tener una ubicacin de la ruta planeada, y poco tiempo despus fue publicado un tratado que contena los usos de la brjula en trabajos subterrneos, escrito por el minero alemn Rlein von Calw (1463-1525).18

La brjula seca

Aguja rotatoria de una brjula en una copia de la 'Epstola de magnete' de Peter Peregrinus (1269).

La brjula seca fue inventada en Europa alrededor del ao 1300. Este artilugio consta de tres elementos: una aguja magnetizada, una caja con cubierta de vidrio y una carta nutica con la rosa de los vientos dibujada en una de sus caras. La carta se adhera en la aguja, que a su vez se encontraba sobre un eje de forma que poda rotar libremente. Como la brjula se pona en lnea con la quilla del barco y la carta giraba siempre que el barco cambiaba de direccin, el aparato indicaba en todo momento el rumbo que llevaba el barco.19 A pesar de que el sistema de agujas en cajas ya haba sido descrito por el erudito francs Peter Peregrinus en 1269,20 fue el italiano Flavio Gioja, piloto marino originario de Amalfi, quien perfeccion la brjula de navegacin suspendiendo la aguja sobre la carta nutica, dndole al aparato su apariencia familiar.15 Ese modelo de brjula, con la aguja atada a una tarjeta rotatoria, tambin se describe en un comentario de la Divina Comedia de Dante (1380), y en otra fuente se habla de una brjula porttil en una caja (1318),21 soportando la nocin de que la brjula seca era conocida en Europa por esa poca.22

Brjulas modernas

Brjula moderna con lquido.

Las brjulas de navegacin actuales utilizan una aguja o disco magnetizados dentro de una cpsula llena con algn lquido, generalmente aceite,queroseno o alcohol; dicho fluido hace que la aguja se detenga rpidamente en vez de oscilar repetidamente alrededor del norte magntico. Fue en 1936 cuando Tuomas Vohlonen invent la primera brjula porttil llena de lquido, diseada para uso individual.23Adems, algunas brjulas incluyen un transportador incorporado que permiten tomar medidas exactas de rumbos directamente de unmapa.24 Algunas otras caractersticas usuales en brjulas modernas son escalas para tomar medidas de distancias en mapas, marcas luminosas para usar la brjula en condiciones de poca luz y mecanismos pticos de acercamiento y observacin (espejos, prismas, etc.) para tomar medidas de objetos lejanos con gran precisin.

Algunas brjulas especiales usadas en la actualidad incluyen la brjula de Quibla, usada por los musulmanes para obtener la direccin dela Meca al orar sus plegarias,25 y la brjula de Jerusaln, usada por los judos para hallar la direccin a Jerusaln para realizar sus oraciones.26

Calibracin de una brjula

Debido a que la inclinacin e intensidad del campo magntico terrestre vara a diferentes latitudes, las brjulas generalmente son calibradas durante su fabricacin. Este ajuste previene medidas errneas de la brjula debido a las mencionadas variaciones de campo magntico. La mayora de fabricantes calibran sus brjulas para una de cinco zonas terrestres, que van desde la zona 1, que cubre la mayor parte del hemisferio norte, a la zona 5, que cubre Australia y los ocanos del sur. Suunto, fabricante de equipos para exploracin, introdujo al mercado las primeras brjulas de dos zonas, que pueden usarse en un hemisferio completo, e incluso usarse en el otro sin tener fallos importantes de precisin.27 28

Pases representativos de cada zona

Zona 1: Hemisferio Norte (Estados Unidos, Norte de Europa y Asia)

Zona 2: Mxico, Amrica central, Panam, Colombia, Venezuela, Norte de frica

Zona 3: Per, Bolivia, Brasil, frica central

Zona 4: Paraguay, Uruguay, Sur de Argentina, Nueva Guinea, Sur de frica

Zona 5: Australia, Antrtida, Nueva Zelanda

Sistemas de orientacin y ubicacin actuales

Hoy en da la tecnologa y computacin, adems del avance satelital, han dejado muy de lado la brjula reemplazndola por el GPS (sistema de posicionamiento global, por sus siglas en ingls).

Este sistema da las coordenadas exactas la cual se calcula mediante una triangulacin que realizan satlites de este sistema. Los equipos de posicionamiento tienen el tamao de un telfono mvil, o el de una calculadora cientfica. Estos proveen al instante, en cualquier rincn del globo, informacin de coordenadas, mientras que otros modelos adicionan mapas de la zona que incluyen rutas, gasolineras, puestos sanitarios, y hasta el relieve u hostelera.

En estas pocas toda nave, embarcacin o area, equipo civil o militar puede estar al alcance de estos equipos.

Sin embargo, barcos y aviones siguen llevando brjulas mejoradas que pueden servir como gua ante desperfectos en sistemas ms precisos. Las personas dedicadas a actividades como el senderismo o la exploracin, tambin continan utilizando la brjula, ya que no tiene partes frgiles y las posibilidades de desperfectos son menores. Adems, no requieren pilas (lo cual es relevante desde un punto de vista ecolgico y prctico) o acceso a una toma de electricidad.

Pasar de la brjula a la carta

Cuando se mide en el terreno con la brjula se obtiene el rumbo, en referencia al norte magntico. En cambio, en la carta se utiliza el acimut, en referencia con el norte geogrfico o verdadero. Para convertir un rumbo a un acimut es necesario primero conocer la declinacin magntica. De esta forma, si la declinacin magntica es al Este, entonces el acimut va a ser el rumbo ms la declinacin magntica (Az = Rm+Dm); en cambio, si la declinacin magntica es al Oeste entonces el acimut es igual al rumbo menos la declinacin magntica (Az = Rm-Dm). Para facilitar las ecuaciones y que se utilice una sola, se usa la ecuacin donde el acimut es el rumbo ms la declinacin magntica