Pusula

MsXLabs.org & Temel Britannica

Pusula, karada, denizde ya da havada yol alırken kuzey-güney doğrultusunu bulmak için kullanılan bir aygıttır. Bulunulan yeri belirlemek için herhangi bir kara işaretinin bulunmadığı, Güneş'in ve yıldızların görün­mediği durumlarda pusulanın yaşamsal bir önemi vardır.
Pusula, en basit biçimiyle, ince bir milin ucuna serbestçe dönebilecek biçimde oturtul­muş magnetik (yani mıknatıs özelliği taşıyan) bir iğneden oluşur. Bu iğne her zaman kuzey-güney doğrultusuna yönelir, yani bir ucu hep kuzeyi, öbür ucu hep güneyi gösterir.

Magnetik çubuk ya da iğnelerin pusula olarak ilk kez ne zaman kullanıldığı pek belli değildir. Çok eskilerde, doğal bir mıknatıs olan mıknatıstaşından (magnetit adıyla bili­nen demir oksit minerali) yararlanılmıştır. Bunun için bir mıknatıstaşı parçası iple bir yere asılır ya da bir mantar ya da tahta parçasının üzerinde suda yüzdürülürdü; bu durumda taş kendiliğinden Kutup Yıldızı'na doğru yönelirdi. Pusulayı Avrupa'ya Araplar'ın getirdiği sanılmaktadır; Kristof Kolomb'un 1492-1502 arasında yaptığı seyahatlerden yaklaşık 200 yıl önce pusulanın kullanılmakta olduğu bilinmektedir. Avrupa'da pusuladan söz edilen, günümüze kalmış en eski yapıt, İngiliz eğitimci ve bilgin Alexander Neckam'ın 1187'de yayımladığı, aletler üzerine bir kitaptır. Eskiden bir demir çubuğu mıknatıslamak için buna doğal mıknatıstaşı sürtülürdü. (Siz de bir iğneyi bu taşa ya da başka bir mıknatısa birkaç kez, ama hep aynı yönde sürterek mıknatıslayabilirsiniz. Bu iğne bir mantara saplanıp suda yüzdürülürse kuzey-güney doğrultusuna yönelir.)

Pusula iğnesinin her zaman kuzeyi göster­mesi, mıknatısların birbirlerini çekme özelli­ğinden kaynaklanır. Dünya, merkezinde dev bir mıknatıs varmış gibi davranır ve pusula iğnesi olarak kullanılan küçük mıknatısları çeker. Ne var ki, mıknatı­sın gösterdiği kuzey-güney doğrultusu, Dünya'nın gerçek coğrafi kutuplarından, yani Kuzey ve Güney Kutup noktalarından geçen çizgiyle üst üste çakışmaz. Dünya'nın magnetik çekim etkisi altındaki pusula iğnesi bu nedenle "gerçek", yani coğrafi kuzeyi değil, magnetik kuzeyi gösterir; benzer etki, Güney Kutbu için de geçerlidir. Coğrafi Kuzey Kutup Noktası ile magnetik kuzey kutup noktası arasındaki uzaklık 1.600 kilometreden biraz daha fazla­dır. Haritaların bir köşesinde genellikle mag­netik kuzey ile gerçek ya da coğrafi kuzey doğrultularını gösteren işaretler bulunur. Bu iki doğrultu arasındaki açıya magnetik sapma denir; bu açının değeri Dünya üzerinde bulu­nulan yere göre değişir. Ayrıca magnetik sapma miktarı zamanla da değişir. Bu açıyı bilmek isteyen seyir görevlileri bunu basılı seyir haritaları ve çizelgelerden bulabilirler. Bu tür seyir haritalarını ilk kez 1701'de Edmond Halley hazırlamıştır.

Karada olağan koşullarda seyahat ederken yön bulmak için genellikle el pusulaları kulla­nılır. Bu pusulalarda sabit bir kadran bulu­nur; kadranın ortasından yukarı doğru ince bir pim çıkar. Pimin sivri ucuna "mihver" denir. Mihvere, kadranın üzerinde serbestçe dönebilen magnetik bir iğne oturtulmuştur. Kadran, saydam bir plastik levhadır ve derecelendirilmiştir; üzerine ayrıca ölçek çevirme katsayıları gibi, harita okumaya yardımcı olacak bazı bilgiler de kazınmıştır. Bu tür bir pusulayla yeterince doğru okumalar yapabil­mek için, pusulanın yatay bir düzleme yerleş­tirilmiş olması ve iğnenin hareketsiz duruma gelene kadar serbestçe salınabilmesi gerekir. İğnenin serbestçe hareket edebilmesi için mihverin ucuna bazen değerli taştan yapılmış bir başlık geçirilir.
Bir yolcunun doğuya doğru gitmesi için, pusulasını, kadranın üzerindeki magnetik ku­zey işareti iğne ucunun tam altına gelene kadar döndürmesi ve kadranın üzerindeki doğu işaretinin gösterdiği yöne doğru ilerle­mesi gerekir. Eğer yolcu pusulasını bir hari­tayla birlikte kullanıyorsa, o zaman, magnetik kuzey ile coğrafi kuzey arasındaki sapma açısını hesaba katarak doğrultusu üzerinde gerekli düzeltmeyi yapabilir.

Çoğunlukla kullanılacak yere ya da amaca bağlı olarak değişik pusula türlerinden yarar­lanılır. Örneğin, gemilerde denizci pusulası, havada seyirde ise uçak pusulası kullanılır. Bazen belli bir noktanın, gözlemcinin bu­lunduğu noktadan hangi yöne doğru uzandığı­nı bilmek önem kazanır. Bu durumda "prizmatik" pusula kullanılır; bu tür bir pusula da sıradan bir el pusulasıyla aynı ilkeye dayanır; ama bunun küçük bir cam bloğundan yapılmış bir vizörü vardır ve bu vizör gözlemcinin uzaktaki nesneyle ölçeğe aynı anda bakabil­mesini sağlar.

Denizci Pusulası

Denizci pusulaları, pusula dolabı denen bir kutuya yerleştirilmiştir; bunlar, fırtınalı hava­larda gemi yalpalarken bile kullanılabilecek biçimde tasarımlanmıştır. Denizci pusulala­rında hareketli parça, karton ya da mikadan yapılmış, disk biçimindeki pusula kartıdır; bu karta pusula gülü de denir. Pusula kartı 360° ya da 32 "kerte"ye ayrılmıştır. Her kerte ll,25°'lik (11 derece 15 dakikalık) bir açıya eşittir. Bu bölümlemedeki 32 kertenin her birinin ayrı bir adı vardır; örneğin kuzey (yıldız), kuzey kerte doğu (yıldız kerte poy­raz), kuzey-kuzey doğu (yıldız-yıldız poyraz) bu adlardan bazılarıdır.

Pusula kartının altına, demet halinde çok sayıda magnetik çelik şerit ya da iğne bağlan­mıştır. Kart, pirinç bir çanağın ortasında bulunan bir pimin mihveri (ince ucu) üzerinde dengelenmiştir. Pim, zor aşman ve paslanmaz bir metalden, örneğin osmiyum-iridyum ya da tungsten karbürden yapılır. Kartın oturduğu mihver ise, alüminyumun içine oturtulmuş değerli bir taştan oluşur. Pirinç çanak, gemi ne kadar yalpalarsa yalpalasın, hep yatay konumda kalacak biçimde yerleştirilmiştir. Bu amaçla çanak pirinç bir çemberin içine konur ve iki yanından, oynak biçimde bu çembere takılır; çember de gene oynak biçim­de, ama bu kez içteki bağlantı noktalarına göre 90'ar derecelik açı farklarıyla, iki yanın­dan bir dış çembere tutturulur. Çanağın üstü, büyükçe bir cam penceresi bulunan pirinç bir kapakla örtülüdür. Çanağın iç yüzeyinde pu­sulayı okumaya yarayan düşey, siyah bir çizgi vardır. Denizci pusulası, pusula kartının mih­ver noktası ile bu işareti birleştiren doğru gemi omurgasıyla tam aynı doğrultuda olacak biçimde yerleştirilir.

Pusula kartındaki kuzey işareti, pusula çanağının siyah çizgisinin tam karşısında oldu­ğu zaman gemi magnetik kuzeye doğru yol alıyor demektir. Gemi bir başka yöne yönel­diğinde siyah çizgi de konum değiştirir, ama pusula kartı sabit kalır. Karttaki güneydoğu işareti siyah çizginin tam karşısında olduğu zaman gemi güneydoğuya doğru yol alıyor demektir.

Daha eski tipteki denizci pusulaları, hava sertleştiğinde geminin yönünü doğru olarak gösteremezdi, çünkü bütün bu özel yerleştir­me biçimine karşın pusula kartı sabit konum da kalmazdı. Günümüzdeki pusulalarda kart, alkol ve sudan oluşan bir sıvı karışımın üzerinde yüzer durumdadır. Bu sıvı kartın salınımını denetler ve konum değiştirmesini engeller. Sıvıdaki alkol suyun donmasını ön­ler; kutup bölgelerinde neredeyse tümüyle alkol kullanmak gerekir. Sıvı dolu çanak kalın bir cam levhayla kapatılır ve kart bir şamandı­ranın üzerine oturtulur.

Pusulanın yakınlarında büyük bir demir ve çelik kütlesinin bulunması pusula iğnesini etkiler ve gerekli düzeltmeler yapılmazsa hatalı okumalara neden olur. Eski ahşap gemilerde bile, bu tür düzeltmeler yapmayı gerektirecek kadar çok demir ve çelik vardı. Gemi bir limana girdiğinde kaptan gemisini, konumu ve yönü bilinen belirli bir noktaya yanaştırır ve orada demir atardı. Daha sonra da, özel olarak yerleştirilmiş çapaların ve halatların yardımıyla gemisini yönlendirerek pusula kartını bu noktanın yönüne göre yeni­den ayarlardı.

Pusula hatalarının düzeltilebilmesi ya da ortadan kaldırılabilmesi için pirinç çanağın dış yüzeyine küçük çubuk mıknatıslar tutturulur-du. Bu mıknatıslar deneme yanılma yoluyla yerleştirilir ve pusulada doğru okuma elde edilinceye kadar konumları ayarlanırdı. Bu küçük mıknatıslar, bunların nasıl kullanılaca­ğını keşfeden denizci Matthew Flinders'ın adıyla, "Flinders çubukları" olarak anılırdı. Gemideki pusula dolabının demirden değil de pirinçten yapılmasının ve kartın bulunduğu noktadaki değerli taşın (safir) alüminyumun içine oturtulmasının nedeni de bu pusula hatalarının yok edilmesi ya da en aza indiril­mesi içindi.

Bu tür pusula hataları günümüzde çelik gemilerde çok daha büyüktür; hatanın büyük­lüğü, yalnızca pusulanın çevresinde daha bü­yük bir demir kütlesinin bulunmasından de­ğil, yapım sırasında sac ya da öbür yapım araçlarının sürekli çekiçlenmesi sonucu, gemi teknesinin Dünya'nın magnetik etkisiyle mag­netik hale gelmesinden de kaynaklanır. Bu nedenle çelik bir gemideki pusula hatalarının giderilmesi için karmaşık donanımlar gelişti­rilmiştir. Bu amaçla pusula dolabının içine, pusula kartını çevreleyen mıknatıs çiftleri yerleştirilir. Daha küçük ve geçici hataları gidermek için ise, pusula dolabının iki yanına birer büyük demir küre, önüne de düşey bir Flinders çubuğu yerleştirilir. Bunlar gerçek­leştirildikten sonra yapılan sınamada hâlâ bazı hataların kalmış olduğu saptanırsa, kap­tana, bunları gidermesi için yapması gereken düzeltmeleri kapsayan bir çizelge verilir.

Uçak Pusulası

Uçak pusulası ilke olarak denizci pusulasıyla aynıdır, ama pusula işaretleri biraz daha değişiktir. Uçak pusulalarında pusula iğnesi, siyah bir diskin üzerine işaretlenmiş beyaz bir ok biçimindedir; pusula okuma noktası da denizci pusulasında olduğu gibi pusula çanağı­nın üzerinde işaretlidir. Normal bir pusulada görülebilecek yön ve derece işaretleri ise, çanağın çevresinde döndürülebilen bir çem­berin üzerine kazınmıştır. Çemberde ayrıca, çemberin merkezini kuzey işaretine birleşti­ren beyaz, ışıltılı iki paralel çizgi bulunur. Pilot, örneğin doğuya doğru bir rota izlemek için çemberi döndürerek üzerindeki doğu işaretini pusula okuma işaretinin karşısına getirir ve sonra da uçağına, pusula iğnesi iki paralel çizgi arasında kalacak biçimde kuman­da eder.

Bugün hem gemilerde, hem de uçaklarda, ani yön değişikliklerine karşı çok duyarlı bir aygıt olan cayroskop kulla­nılır. Uçaklarda cayroskopa ek olarak, elek­trik donanımında herhangi bir arıza ortaya çıktığında acil olarak kullanılmak üzere nor­mal bir magnetik pusula da bulundurulur.