เข็มทิศเป็นเครื่องมือนำทางที่แสดงทิศทางในกรอบอ้างอิงที่อยู่นิ่งกับพื้นผิวโลก เข็มทิศประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือเข็มทิศแม่เหล็กซึ่งแสดงทิศทางสัมพันธ์กับขั้วแม่เหล็กของโลก
เข็มทิศถูกประดิษฐ์ขึ้นในประเทศจีนในสมัยราชวงศ์ฮั่นระหว่างศตวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราชถึงศตวรรษที่ 1 ในตอนแรกใช้สำหรับการทำนาย ภูมิศาสตร์ และฮวงจุ้ย เมื่อถึงศตวรรษที่ 11 เรือลำนี้ถูกนำมาใช้เพื่อการเดินเรือโดยกะลาสีเรือข้ามทะเลเมดิเตอร์เรเนียนและทะเลอาหรับ
โลกมีสนามแม่เหล็กที่ใกล้เคียงกับสนามแม่เหล็กซึ่งมีไดโพลแม่เหล็กตั้งอยู่ใกล้แกนกลางของดาวเคราะห์ ไดโพลแม่เหล็กนี้เอียงสัมพันธ์กับแกนหมุนของโลก เข็มแม่เหล็กของเข็มทิศจะเรียงตัวกับเส้นแรงแม่เหล็กซึ่งมุ่งไปที่ขั้วแม่เหล็ก
เพื่อให้เข้าใจทิศทาง ให้พิจารณาหลักการพื้นฐานนี้: ปลายด้านเหนือของเข็มแม่เหล็กจะถูกดึงดูดไปยังขั้วโลกเหนือที่เป็นแม่เหล็กของโลก ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับขั้วโลกเหนือตามภูมิศาสตร์ ในทำนองเดียวกัน ปลายด้านใต้ของเข็มชี้ไปยังขั้วโลกใต้ที่เป็นแม่เหล็กของโลก ใกล้กับขั้วโลกใต้ตามภูมิศาสตร์
การเบี่ยงเบนของสนามแม่เหล็กคือมุมระหว่างทิศเหนือของแม่เหล็ก (ทิศทางที่ปลายด้านเหนือของจุดเข็มของเข็มทิศ) และทิศเหนือจริง การเสื่อมจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตำแหน่งบนโลกและเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา
หากต้องการปรับความลาดเอียง เราต้องทราบมุมเอียงเฉพาะที่ ตัวอย่างเช่น หากความลาดเอียงอยู่ที่ \(10^\circ\) ทิศตะวันออก ให้หมุนตัวเรือนเข็มทิศ \(10^\circ\) ไปทางทิศตะวันออกก่อนที่จะอ่านค่า
หากต้องการใช้เข็มทิศกับแผนที่อย่างมีประสิทธิภาพ ควรจัดตำแหน่งทิศเหนือของแผนที่ให้ตรงกับทิศเหนือของเข็มทิศ วางเข็มทิศบนแผนที่โดยให้ขอบตามแนวเส้นการเดินทางที่ต้องการ หมุนตัวเรือนเข็มทิศจนกระทั่งตัวชี้ทิศเหนือบนแผนที่และเข็มทิศอยู่ในแนวเดียวกัน ทิศทางของลูกศรเคลื่อนที่บนแผ่นฐานจะชี้ไปยังจุดหมายปลายทางของคุณ
เข็มทิศบางอันมาพร้อมกับเครื่องวัดความเอียงซึ่งใช้วัดมุมความชัน สิ่งนี้มีประโยชน์ในการนำทางข้ามภูมิประเทศและสำหรับนักธรณีวิทยาที่พิจารณาการยุบตัวของชั้นหิน
ความผิดปกติของแม่เหล็กอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดของเข็มทิศได้ ความผิดปกติเหล่านี้อาจเกิดจากแร่ธาตุแม่เหล็กในโลกหรือวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น รถยนต์ สายไฟ หรือโครงสร้างเหล็ก สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักและปรับเปลี่ยนข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นเหล่านี้
คุณสามารถสร้างเข็มทิศพื้นฐานที่บ้านได้ คุณจะต้องมีเข็ม แม่เหล็กอันเล็ก ไม้ก๊อกหนึ่งชิ้น และชามน้ำ ขั้นแรก ให้ทำให้เข็มเป็นแม่เหล็กโดยการลูบด้วยแม่เหล็ก จากนั้นจึงแทงเข็มผ่านไม้ก๊อกชิ้นเล็กๆ ลอยคอร์กลงในชามน้ำ เข็มจะเรียงตัวกับสนามแม่เหล็กโลกโดยชี้ไปทางแม่เหล็กเหนือและใต้
แม้จะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่เข็มทิศแม่เหล็กยังคงเป็นเครื่องมือพื้นฐานสำหรับการนำทาง มีความน่าเชื่อถือ ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ และไม่ได้รับผลกระทบจากความล้มเหลวทางเทคโนโลยี การทำความเข้าใจวิธีใช้เข็มทิศและอ่านแผนที่ถือเป็นทักษะอันล้ำค่าสำหรับผู้ชื่นชอบกิจกรรมกลางแจ้ง กะลาสีเรือ และนักผจญภัย
