L’invenzione della prima bussola magnetica primitiva sotto la dinastia cinese Han tra il II e il I secolo a.C. segnò l’inizio di una rivoluzione in campo geografico che favorì nei secoli successivi l’esplorazione di terre lontane e sconosciute. Prima dell’introduzione della bussola, la navigazione in mare avveniva principalmente sfruttando la posizione nota di alcuni punti di riferimento geografici o astronomici ed era resa difficoltosa dalla presenza di nubi, nebbia o altre condizioni atmosferiche in grado di ridurre la visibilità in mare aperto; la bussola consentì finalmente di potersi allontanare dalla costa e di ignorare qualunque clima avverso avendo un costante e (apparentemente) inamovibile punto di riferimento in qualunque parte del globo ci si trovasse.
Le prime bussole magnetiche furono inventate in Cina circa 2.000 anni fa e non furono intesi inizialmente come strumenti per la navigazione ma come oggetti divinatori utilizzati nella geomanzia cinese e nel feng shui. E’ possibile che alcuni artefatti Olmechi risalenti ad oltre 1.000 anni prima di Cristo rappresentassero anch’essi strumenti divinatori simili a quelli cinesi, ma ad oggi non c’è alcuna testimonianza in grado di dimostrare che fossero anche impiegati per l’orientamento per terra o in mare.
Le prime bussole cinesi per il feng shui erano frammenti di magnetite, un minerale di ferro che mostra le più intense proprietà magnetiche di qualunque altro esistente in natura. La magnetite si presenta generalmente sotto forma di cristalli neri e opachi o come masse compatte composte da piccoli granuli ferrosi (72% di ferro). I nostri antenati notarono ben presto che queste rocce esercitavano una particolare attrazione verso i materiali composti da ferro ed erano in grado di trasferire questa proprietà a qualunque oggetto ferroso.
I Cinesi osservarono inoltre che quando la magnetite viene sospesa sull’acqua o nell’aria (ad esempio legata ad un filo nel suo baricentro), consentendole di ruotare liberamente quasi senza attrito, si orientava verso un asse che andava dal Polo Sud al Polo Nord, un indicatore ideale per determinare il giusto orientamento di edifici e arredamenti tipico del feng shui.
Fu solo intorno all’ XI secolo d.C., tra l’anno 850 e il 1050, che la magnetite fu impiegata per la prima volta nella navigazione, circa 150 anni prima che la bussola facesse la sua apparizione sulle navi europee (1190) o del mondo arabo (1232). Non esiste un reale consenso accademico sulla data in cui fu inventata la prima Bussola Magnetica per la navigazione: i primi riferimenti al magnetismo e all’attrazione tra magnetite e ferro appaiono nella letteratura cinese intorno al IV secolo a.C. e intorno al 70-80 d.C. fa la sua comparsa un cucchiaio in magnetite che puntava verso il Polo Sud magnetico.
Il primo ago magnetico (definito “ago misterioso”) compare nel 923-926 mentre ciò che può essere finalmente definito “bussola magnetica” viene descritto nel 1088: Shen Kuo, inventore e tuttologo della dinastia Song, descrive dettagliatamente la magnetizzazione di un ago di ferro e la sua sospensione tramite un filo di seta in modo che si orientasse naturalmente verso l’asse Nord-Sud. E’ comunque noto che almeno 40 anni prima di Shen Kuo la bussola magnetica fosse uno strumento impiegato sul campo di battaglia (assieme al “carro che punta a Sud“) per trovare la direzione giusta verso cui orientare le truppe durante le notti più scure.
Determinare con precisione quando e come la bussola fece il suo ingresso in Europa è ancora più difficile. Alexander Neckam, insegnante e abate dell’Abbazia di Cirencester vissuto tra il XII e il XIII secolo, dimostra di conoscere in profondità il funzionamento della bussola e il suo utilizzo in mare, ma non accenna alla provenienza dell’invenzione. E’ possibile che la bussola ad ago magnetico fosse stata un “dono dell’Oriente” o che semplicemente fosse stata inventata parallelamente in Europa e utilizzata frequentemente per la compilazione dei portolani, mappe fondamentali per la navigazione costiera europea e primo passo verso una raffigurazione sempre più realistica della geografia del pianeta conosciuto.
Anche il mondo arabo si appropriò dell’uso della bussola magnetica intorno al XII-XIII secolo: un testo di origine persiana risalente al 1232 parla di una foglia magnetica a forma di pesce, design di origine cinese, impiegata durante un viaggio sul Mar Rosso. Verso la fine del secolo, l’astronomo al-Malik al-Ashraf descrive l’uso di una bussola chiamata “indicatore Qibla” capace di indicare sempre la direzione della Mecca.
Fu comunque tra il XIII e il XIV secolo che la bussola magnetica assunse il suo aspetto moderno. L’invenzione della prima “bussola a secco”, in cui l’ago magnetico non si trovava in sospensione sull’acqua ma su un fulcro che gli consentiva di ruotare liberamente nell’aria, viene comunemente attribuita a Flavio Gioia, navigatore italiano di Amalfi (probabilmente mai esistito, come ha dimostrato nel 2008 la storica italiana Chiara Frugoni) che per primo creò una scatola chiusa contenente il disegno di una Rosa Dei Venti e un ago magnetico imperniato.
La bussola amalfitana contribuì all’apertura dell’epoca delle grandi esplorazioni oceaniche. Grazie ad essa fu possibile avere sempre a portata di mano uno strumento capace di indicare la direzione di navigazione con certezza e costanza, indipendentemente dalle condizioni atmosferiche o dalla visibilità della costa o della volta celeste.
Tra il XIV e il XV secolo vennero introdotti in Europa diversi standard che sarebbero diventati di uso comune nei secoli successivi: se i Cinesi erano più interessati al Sud, i navigatori europei preferirono optare per il Nord come punto di riferimento magnetico, notando anche che il Polo Nord magnetico e quello geografico non erano la stessa cosa e che questa declinazione magnetica può portare ad errori di navigazione sempre più pronunciati man mano che ci si sposta verso Nord o Sud.
Anche la rosa dei venti divenne uno standard per ogni bussola utilizzata in mare. Se inizialmente l’ago magnetico puntava solo verso Nord e Sud, ora poteva spostarsi lungo un quadrante composto da altre 30 direzioni intermedie e successivamente anche dai gradi bussola.
Enrico il Navigatore, principe portoghese e figura di primari importanza nell’era delle esplorazioni geografiche, fu uno dei più grandi promotori della bussola magnetica e la fece diventare una dotazione standard di tutte le navi esplorative portoghesi. Le ricerche da lui promosse contribuirono ad ulteriori perfezionamenti di questo strumento e all’esplorazione dell’Africa. Qualche anno più tardi Cristoforo Colombo si servì degli avanzamenti delle carte nautiche e della bussola magnetica per ideare il suo viaggio attraverso l’Atlantico, anche se sottostimò enormemente le dimensioni del pianeta immaginandoselo con una circonferenza equatoriale del 25% più ristretta.
History of the compass
