Der Mond hat ein Magnetfeld anstelle der Erde; Was sind die Änderungen in der Navigation?

Wenn man sich nicht um nachteilige Auswirkungen aufgrund des fehlenden Magnetfelds um die Erde kümmern muss, dann lautet die Frage im Wesentlichen: „ Was wäre, wenn es keinen magnetischen Nord-/Südpol gäbe “, da dies die Hauptsache sein wird, die die Navigation beeinflusst. Die kurze Antwort ist, dass es "gleich, gleich, aber anders" wäre.

Wenn wir die Tatsache außer Acht lassen, dass kein Magnetfeld um die Erde herum bedeutet, dass es keine Menschen geben würde, wie tj1000 betont , dann würde es wahrscheinlich nicht so viele signifikante Veränderungen geben (solange die Welt genau so funktionieren würde wie jetzt, aber ohne magnetischen Nord/Süd). Menschen navigierten anhand von Sternen, Orientierungspunkten und mehreren anderen Werkzeugen, lange bevor sie den magnetischen Norden entdeckten, und würden dies einfach weiterhin ohne einen magnetischen Kompass tun.

Navigation bedeutet weitgehend "auf See"; Im Laufe der Geschichte war der Weg, den Weg zu finden, der schwierigste auf See, wo es nichts als Wasser zu sehen gibt und alles gleich aussieht. Die Navigation an Land kann vollständig anhand von Orientierungspunkten erfolgen, und dasselbe gilt für die Luftnavigation (da das Fliegen in großer Höhe und das Überqueren großer Gewässer eine relativ neue Modeerscheinung ist). Dies bedeutet, dass die meisten Werkzeuge auf Booten verwendet wurden, aber einige von ihnen wurden für die Astronomie entwickelt, bevor sie als nützlich für die Navigation entdeckt wurden.

Kurze Geschichte der Navigationsmethoden
Die folgenden Informationen sind aus der Wikipedia-Seite zur Geschichte der Navigation zusammengestellt .

• Der Küstenlinie folgen (seit Beginn des Segelns). Dies war eine der ersten Arten zu segeln, bei der nur wenige es wagten, sich so weit vom Land zu entfernen, dass sie nicht mehr sehen konnten, wo sie sich befinden. Im Wesentlichen ist dies dasselbe wie das Navigieren nach Orientierungspunkten.

• Nach Himmelskörpern (seit Jahrhunderten v. Chr.). Indem Sie einfach auf einen Himmelskörper zusegeln oder ihn ständig auf einer bestimmten Seite halten, hilft dies einem Seemann, (hoffentlich) einen geraden Kurs zu halten. Das Problem ist natürlich, wenn sich der Himmelskörper schnell genug bewegt, um kein zuverlässiger Fixpunkt zu sein. Es ist bekannt, dass die alten Griechen diese Art der Navigation verwendeten, und an einer Stelle in der Odyssee wird erwähnt , dass Odysseus Ursa Major auf seiner linken Seite halten sollte, während er die Plejaden beobachtete, um von einer Insel aus über den Ozean zu gelangen.

• Seekarten (von ~500 v. Chr. bis zur Gegenwart). Die Seekarten sind die Karten der Meere, sie zeigen Küstenlinien, tückische Regionen und manchmal Wassertiefen und andere nützliche Informationen. Während eine Karte gut zu haben ist, hat sie Einschränkungen, wenn man die Orientierung völlig verliert, und sie werden am besten mit einem anderen Werkzeug verwendet, um die Position im Auge zu behalten. Ohne andere Werkzeuge helfen sie einem Seemann immer noch beim Navigieren, sobald eine kartierte Küste erreicht ist.

• Antikythera-Mechanismus (um 100 v. Chr.). Das erste analoge Rechengerät, das von den alten Griechen gebaut wurde und dann in der Geschichte verloren ging. Es wurde verwendet, um die Bewegung von Himmelskörpern vorherzusagen, und wurde möglicherweise zur Navigation verwendet. Das Gerät war nicht unglaublich genau, da die Theorie der Bewegung von Himmelskörpern zu dieser Zeit noch nicht ausreichend entwickelt war, aber das Uhrwerk selbst war ein Meisterwerk.

• Tiefenmessung (seit einigen Jahrhunderten v. Chr.). Die Phönizier und Karthager erkannten, dass sie abschätzen konnten, wie weit sie vom Land entfernt waren, wenn sie die Tiefe des Ozeans maßen. Sie taten dies, indem sie ein Gewicht an einem langen Seil absenkten, bis es den Boden berührte. Erfahrene Segler unter ihnen sollen sogar anhand des aufgewirbelten Sandes ihren Standort bestimmen können. Anscheinend kamen sie auf diese Weise bis nach Senegal in Afrika.

• Magnetkompass ( ~1000 CE in Asien und ~1200 CE von Europäern und Arabern). Der Magnetkompass wurde vor mehr als 2000 Jahren (ca. 300-200 v. Chr.) in Asien erfunden und damals zur Wahrsagerei verwendet. Es wurde viel später für die Navigation angepasst und fand ziemlich schnell eine weit verbreitete Verwendung, da es eine einfache Navigation ermöglichte, selbst wenn keine anderen Wege möglich waren (bewölkter Himmel usw.). Sie erreichte Ziele entlang der Seidenstraße, was ein Hinweis darauf sein könnte, dass sie schon früh für die Landschifffahrt genutzt wurde. Arabische Seeleute waren dafür bekannt, es schon früh zu verwenden, aber es gibt ältere Dokumente, die es unter Europäern als unter Arabern erwähnen; Wer es zuerst bekommen hat, ist umstritten, aber es ist größtenteils ungefähr zur gleichen Zeit. Nachteile:Der Magnetkompass reagiert empfindlich auf große Eisen- oder andere Erzkörper, die magnetisiert werden können, er ist auch in der Nähe der Pole weitgehend nutzlos (obwohl sich nur wenige frühe Entdecker in der Nähe der Pole befanden) und kann beim Passieren des Äquators tückisch sein. Der Kompass wird zum magnetischen Nord-/Südpol gezogen, was bedeutet, dass, wenn man sich auf der Nordhalbkugel befindet, die Nordseite nach unten gezogen wird und umgekehrt, die Südnadel auf der Südhalbkugel nach unten gezogen wird. Die Kompasse sind gewichtet, um diesem Luftwiderstand entgegenzuwirken (für die Nord- und Südhalbkugel unterschiedlich gewichtet) und funktionieren schlecht, wenn man den Äquator überquert, da das Gegengewicht seinen Zweck nicht mehr erfüllt. es besteht die gefahr, dass der kompass hängen bleibt und nicht mehr den magnetischen norden/süden anzeigt, wenn er auf der falschen hemisphäre verwendet wird. Dieser Nachteil ist jedoch

• Kamal , Cross-staff , Backstaff , Quadrant , Sextant , Octant und ähnliche Tools. (ab dem späten 9. Jahrhundert n. Chr. Und weiter).Alle diese Werkzeuge sind Wiederholungen des gleichen Prinzips und das ursprüngliche Werkzeug wurde für die Astronomie (in der Antike) entwickelt, um Winkel zwischen Himmelskörpern oder zwischen einem Körper und einem Orientierungspunkt (Horizont) zu messen. Die verschiedenen Tools unterscheiden sich geringfügig in der genauen Verwendung, aber das Grundprinzip ist fast dasselbe. Sie sind hochpräzise Werkzeuge und waren für die Navigation zwischen dem 15. Jahrhundert n. Chr. Und der Neuzeit unerlässlich. Mit diesen Werkzeugen und einer genauen Zeitmessung (normalerweise Wasser- oder Sanduhren; die britische Royal Navy verwendete bis 1839 Sanduhren zur Zeitmessung ihrer Uhren) war es möglich, sowohl den Breiten- als auch den Längengrad des Schiffes zu bestimmen.

• Kreiselkompass (erstes Patent 1885, erster brauchbarer 1906). Ein Kreiselkompass stützt sich auf die Kreiselpräzession , um den wahren Norden relativ zu einer sich schnell drehenden Scheibe und der rotierenden Erde zu finden. Es hat den Vorteil, dass es nicht auf den magnetischen Norden angewiesen ist und dass es von großen Mengen ferromagnetischen Materials (z. B. dem Rumpf eines modernen Bootes) nicht beeinflusst wird.

Schlussfolgerung zur Navigationsgeschichte
Während der Magnetkompass ein äußerst wertvolles Werkzeug für die Navigation war, zeigt die Geschichte, dass es über ein Jahrtausend der Navigation ohne die Verwendung eines Magnetkompasses gegeben hat und dass während des Jahrtausends eine Reihe von Werkzeugen verwendet wurden, in denen die Magnetkompass verwendet wurde. Es sollte daher relativ sicher sein, ohne ihn durch die Welt zu navigieren, und wir hätten alle Ecken des Planeten erreichen können, selbst wenn wir keinen Magnetkompass zur Verfügung hätten.

Wie sieht es mit dem Einfluss des Mondes aus?
Ich glaube, dass die Antwort von JDługosz richtig ist: Die frühen Kompasse wären wahrscheinlich zu schwach gewesen, um den Einfluss des Mondes aufzufangen, und wurden daher nie erfunden. Wenn es möglich wäre, ein Gerät zu bauen, das auf den Mond zeigt, dann wäre es sehr schwierig, damit als Fixpunkt zu navigieren, da es sich zu schnell bewegt, wenn sich der Planet dreht (es sei denn, man kann den Mond sehen, dann hat man keine Ahnung, ob es ist darauf ausgerichtet, wohin man gehen möchte) - es ist sicherer, die Sonne oder andere Sterne als Bezugspunkte zu verwenden, und das wäre wahrscheinlich der richtige Weg.

Andere Implikationen bei fehlendem Magnetfeld
Es ist unmöglich zu sagen, welche Änderungen in der Wissenschaft es genau geben würde, wenn der Kompass nicht entwickelt würde; Es besteht die Gefahr, dass der Elektromagnetismus nie entdeckt wird, aber da der Magnetismus selbst immer noch vorhanden wäre, ist es unwahrscheinlich, dass es mehr als eine Verzögerung bei seiner Entdeckung geben würde (der Magnetismus wurde wahrscheinlich mit der Entdeckung des frühen Kompasses entdeckt, aber die magnetischen Eigenschaften wäre irgendwann entdeckt worden).

Solange sich in der Wissenschaft nicht zu viel ändert, gäbe es noch Fortschritte in der Navigation, Erfindungen wie der Kreiselkompass und das GPS sind nicht auf einen magnetischen Norden angewiesen und warten nur darauf, entdeckt zu werden. In Wirklichkeit könnten wir Elektronik jedoch ohne ein schützendes Magnetfeld um uns herum nicht entdecken, also hängt es davon ab, wie viel Realität Sie in einer solchen Welt haben möchten.

Die Antwort liegt also irgendwo zwischen „ Es würde nur einige Verzögerungen bei den Entdeckungen geben, sonst würde die Welt weitgehend gleich aussehen “ bis „ Unsere Erfindungen würden niemals die Technologie der vergangenen Renaissance verbessern “. Was die Navigation an sich betrifft, wäre es sicherlich schwieriger, ohne Kompass (oder GPS ...) in einem dichten Wald zu navigieren, aber die Seefahrt und das Fliegen wären wahrscheinlich nicht sehr beeinträchtigt. In Wirklichkeit ist die Antwort von tj1000ng jedoch richtig: Es gäbe keine Menschen, die herumnavigieren.

Abgesehen davon:

• Ein Mangel an Erdmagnetfeld würde das Leben unmöglich machen (Antwort von tj1000)
• Empfindlichkeit des Kompasses ist nicht möglich (Antwort von JDlugosz)

Sie müssen bedenken, dass das Magnetfeld für die Navigation nützlich ist, da es einen festen Bezugspunkt, den Norden, bietet.

Sobald dieser feste Bezugspunkt bekannt ist, können Sie mit der Navigation fortfahren.

Der Mond hat unter diesem Gesichtspunkt ein erhebliches Manko: Er steht nicht fest am Himmel, sondern bewegt sich ständig umher. Um seine Position als Referenz zu normalisieren, bräuchte man Zeittabellen, die ihn zu jeder Tageszeit berechnen.

Das wäre, gelinde gesagt, umständlich.

Das Fehlen eines starken Magnetfelds auf der Erde würde die Notwendigkeit der Navigation beseitigen, da ein solcher Zustand dazu führen würde, dass die Erde nur sehr wenig Atmosphäre hat und nicht in der Lage wäre, das Leben, wie wir es kennen, zu unterstützen. Keine Menschen, keine Navigation erforderlich.

Aus diesem Grund hat die Erde eine viel dichtere Atmosphäre als der Mars, da der Mars kein starkes Magnetfeld hat, um zu verhindern, dass die Atmosphäre vom „Sonnenwind“ weggeblasen wird.

Abgesehen davon:

• Ein Mangel an Erdmagnetfeld würde das Leben unmöglich machen (Antwort von tj1000)

Ich glaube nicht, dass ein mit gewöhnlicher Technologie gebauter Kompass empfindlich genug wäre, um auf ein Magnetfeld von einem kleineren Körper in einer Viertelmillion Meilen Entfernung zu reagieren. Der Magnetkompass funktioniert nicht für die
Navigation.

Schauen Sie sich den Sonnenkompass und den älteren Sonnenkompass der Wikinger an! (Quelle und Details)

Die Wikinger verwendeten auch polarisierende Kristalle , um die Position der Sonne am Himmel zu beurteilen, wenn es zu bewölkt war, um sie direkt zu sehen.

Nachts hätten wir den Nordstern. Tagsüber hätten wir die Sonne. Während sich die Sonne ziemlich schnell über den Himmel bewegt, müsste eine Uhr nicht wirklich sehr genau sein (und das kann sie sein), um anzuzeigen, wo Norden und Süden sind. Es ist zu erwarten, dass Ihre typische zeitgenössische dekorative Sanduhr auf +/- 10 % genau ist. Aber es gab auch Präzisions-Sanduhren: „Erst im 18. Jahrhundert entwickelten John Harrison und sein Sohn James einen Marinechronometer, der die Stabilität der Sanduhr auf See erheblich verbesserte. Sie nahmen Elemente aus der Designlogik hinter der Sanduhr auf fertigte 1761 ein Marinechronometer, das die Reise von England nach Jamaika innerhalb von fünf Sekunden genau messen konnte.

Anstelle von "die Erde hat kein Magnetfeld und der Mond hat" (was im Grunde das Leben auf der Erde unmöglich macht, aber vielleicht auf dem Mond möglich ...), wäre eine bessere Prämisse gewesen, kein ferromagnetisches Material für Navigationszwecke zur Verfügung zu haben. Wie irgendwelche Rostkeime, die Ferromagnit-Zeug "fressen" (abbauen), oder Ferromagnetismus ist ein "königliches" Privileg und nur Könige dürfen ferromagnetische Materialien besitzen (und jeder Besitzer einer Eisenstange riskiert permanent ein Todesurteil in falls dieser Stab von einem Blitz oder ähnlichem getroffen wird).

So finden Sie von der scheinbaren Sonnenposition nach Norden:

Sie müssen auch ungefähr Ihren Standort auf der Erde und das aktuelle Datum kennen. Für jedes Datum und jeden Ort können Sie den scheinbaren Sonnenstand am Himmel für jede Tageszeit berechnen. Oder erfassen Sie die Positionen über ein halbes Jahr für einen bestimmten Standort und verwenden Sie eine Tabelle.

Ein trivialer Fall: Am lokalen Mittag steht die Sonne im Süden (vorausgesetzt, Sie befinden sich auf der Nordhalbkugel). Das ist auch der Zeitpunkt, an dem es die höchste Erhebung hat (die verwendet wurde, um den aktuellen Breitengrad eines Schiffes herauszufinden). Natürlich reicht es nicht aus, nur einmal am Tag die Nordrichtung zu finden. Aber mit der vorberechneten/voraufgezeichneten Tabelle von Sonnenpositionen ist der scheinbare Winkel zwischen der Sonne und dem Norden für jede Tageszeit bekannt.

Eigentlich ein guter Punkt: Vielleicht hätte das Fehlen einer magnetischen Anzeige für die Nordrichtung die Entwicklung des Marine-Chronographen beschleunigt.