હોકાયંત્ર (magnetic compass) : કોઈ પણ સમક્ષિતિજ દિશામાં મુક્ત રીતે ભ્રમણ કરી શકે તેવા ચુંબક પર લાગતા પૃથ્વીના ચુંબકત્વના આકર્ષણના દિશાદર્શક બળ પર આધારિત દિક્સૂચક યંત્ર.
હોકાયંત્ર જે સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે તે સિદ્ધાંત મુજબ સમાન ચુંબકીય ધ્રુવો પરસ્પર અપાકર્ષે છે અને અસમાન ચુંબકીય ધ્રુવો પરસ્પર આકર્ષે છે. પૃથ્વીના કેન્દ્ર પર પૃથ્વીના મધ્યભાગમાં એક ટૂંકો, શક્તિશાળી ગજિયો ચુંબક આવેલ હોય તેવું તેનું આંતરિક ચુંબકત્વ છે. આ ગજિયા ચુંબકના બંને ધ્રુવોને જોડતી કાલ્પનિક ચુંબકીય બળરેખાઓ ચુંબક ધ્રુવો પર પૃથ્વીની સપાટીને લંબ હોય છે અને વિષુવવૃત્ત પર સમક્ષિતિજ હોય છે. પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રનો સમક્ષિતિજ ઘટક વિષુવવૃત્ત પર કે તેની નજીક મહત્તમ હોય છે અને ધ્રુવો પર શૂન્ય હોય છે.
હોકાયંત્ર
સાદા હોકાયંત્રમાં એક ચુંબકિત સોય હોય છે જેને સમક્ષિતિજ તલમાં મુક્ત રીતે ભ્રમણ કરી શકે તેમ કીલક પર ટેકવેલ હોય જેથી તે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના સમક્ષિતિજ ઘટક સાથે સમરેખ રહે છે.
હોકાયંત્રનો ઉપયોગ જમીન પર મુસાફરીની દિશા જાણવા માટે અને અન્ય હેતુ માટે થાય છે. નાવિકો, વિમાનચાલકો, અન્વેષક મુસાફરો, ગાઇડ, સ્કાઉટ અને સર્વેયરોને હોકાયંત્રની જરૂર પડે છે.
હોકાયંત્રનું પ્રાથમિક કાર્ય એક સંદર્ભદિશા દર્શાવવાનું છે. તેના પરથી બધી દિશાઓ જાણી શકાય છે. ખગોળવિજ્ઞાનીઓ અને સર્વેયરો માટે સામાન્યત: દક્ષિણ દિશા સંદર્ભદિશા હોય છે. અન્યો માટે સામાન્ય રીતે ઉત્તર દિશા સંદર્ભદિશા હોય છે.
હોકાયંત્ર પર અંકન કરેલું હોય છે જેથી ઉત્તર અને દક્ષિણનાં અંકન ચુંબકિત સોયના છેડા સાથે સમરેખ હોય ત્યારે બીજી દિશાઓનાં અંકનો આપોઆપ જે તે દિશા બતાવે છે. આધુનિક નૌનયન હોકાયંત્રો કે જેમને દરિયાઈ જહાજ, હવાઈ જહાજ કે જમીન પર કાયમી ધોરણે ગોઠવવામાં આવ્યાં હોય છે. તેના પર કોણીય અંશમાં અંકન કરેલ હોય છે. શૂન્ય અંશ ઉત્તર દિશામાં હોય છે અને સમઘડી દિશામાં આગળ 360 અંશ પણ ત્યાં હોય છે. આ અંકન એક વર્તુળાકાર પૂંઠા પર હોય છે જેના પર દિશાસૂચક ચુંબકિત સોય ભ્રમણ કરતી હોય છે.
હોકાયંત્રના ખામીયુક્ત સમરેખણ અથવા અચોક્કસતાની ખામીઓ ઉપરાંત તેમાં બે મુખ્ય ક્ષતિઓ હોય છે. જો હોકાયંત્રનો ઉપયોગ ભૌગોલિક ઉત્તર અને દક્ષિણ દિશા નક્કી કરવા માટે કરવાનો હોય તો તેમાં બે ક્ષતિઓ આવે છે. એક વિચરણ અને બીજી વિચલનની ક્ષતિઓ આવે છે.
વિચરણ એટલે પૃથ્વીના ભૌગોલિક યામ્યોત્તર અને ચુંબકીય યામ્યોત્તર વચ્ચેનો કોણ છે. આમ થવાનું કારણ એ છે કે પૃથ્વીના ચુંબકીય ધ્રુવો અને ભૌગોલિક ધ્રુવો એક સ્થાને નથી. ચુંબકીય યામ્યોત્તર ભૌગોલિક યામ્યોત્તરની જેમ વિશાળ વર્તુળ નથી. તેનું કારણ એ છે કે પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર દરેક સ્થળે સમાન નથી. જુદા જુદા સ્થળે પૃથ્વીનો પોપડો રચતા જે પદાર્થો હોય છે તેના ચુંબકીય ગુણધર્મોની અનિયમિતતાઓને લીધે ચુંબકીય ક્ષેત્ર વિકૃત હોય છે.
હોકાયંત્રનું વિચરણ જેને દિક્પાત કહેવામાં આવે છે તે કેટલીક વાર સમય સાથે બદલાય પણ છે. તે દરરોજ પણ બદલાય છે અને લાંબા ગાળે પણ બદલાય છે.
તેની સામે વિચલન એટલે ચુંબકીય યામ્યોત્તર અને ચુંબકિત સોયની ધરી વચ્ચેનો કોણ છે. તે સ્થાનિક કારણોસર થાય છે. જહાજના પોતાના ચુંબકત્વ નજીક એકદિશ વિદ્યુતપ્રવાહ (ડી.સી.) વાહકની આસપાસ ઉદભવતા ચુંબકીય ક્ષેત્રના લીધે અથવા નજીકના કોઈ લોખંડના સાધન કે ચપ્પુમાં પ્રેરિત ચુંબકત્વના લીધે આ ક્ષતિ થાય છે. સામાન્ય રીતે આવી ક્ષતિના ઉદગમને હોકાયંત્રનો ઉપયોગ આવી વિક્ષેપ કરતી અસરોથી મુક્ત હોય તેવા સ્થળે કરીને દૂર કરી શકાય છે. જ્યારે દરિયાઈ જહાજ, હવાઈ જહાજ અને ભૂમિ પરનાં વાહનોમાં હોકાયંત્ર પાસે પરસ્પર વિરોધી બળો લાગે તેવી ગોઠવણ કરવામાં આવે છે. જેથી હોકાયંત્ર પર વિપરીત ચુંબકીય અસરોનું તટસ્થીકરણ થઈ જાય છે. તેમ છતાં કોઈ સંજોગોમાં આ વિચલન નાબૂદ ન કરી શકાય તો વિચલન કોષ્ટક બનાવી અવલોકન સુધારવા તેનો ઉપયોગ થાય છે.
હોકાયંત્રની ઉત્પત્તિ હજુ પણ રહસ્યમય છે. પ્રાચીન કાળમાં ગ્રીસના લોકોને ચુંબકત્વના આકર્ષવાના ગુણની માહિતી હતી, તેવી જ રીતે ચીનના લોકો 2000 વર્ષથી જાણતા હતા કે લોખંડના સળિયા પર ‘લોડસ્ટોન’ના ફટકા મારવામાં આવ્યા હોય તો તે સળિયો સમક્ષિતિજ લટકાવવાથી ઉત્તર–દક્ષિણ રહે છે. કુદરતમાંથી મળી આવતા ચુંબકને ‘લોડસ્ટોન’ કહે છે. તે મૅગ્નેટાઇટના નમૂના છે. તે લોખંડના કાળા સંકીર્ણ ઑક્સાઇડ છે. તે વખતે તે ચુંબકનના મુખ્ય દાતા હતા. પ્રગલિત લોહના કોઈ પણ ટુકડાને લોડસ્ટોનથી ફટકારવાથી તેને ચુંબકિત કરી શકાતો હતો. દશમી સદીમાં આરબ વેપારીઓ સંભવત: ચીનથી આ વિચારને યુરોપમાં લાવ્યા. ઇંગ્લૅન્ડનાં રાણીના વિખ્યાત તબીબ વિલિયમ ગિલ્બર્ટે ઈ. સ. 1600ના અરસામાં ચુંબકીય પદાર્થો પર લૅટિન ભાષામાં પુસ્તક લખ્યું અને પ્રાયોગિક નિર્દેશન કર્યું ત્યારે સૌપ્રથમ વૈજ્ઞાનિક રીતે ‘હોકાયંત્ર’ પ્રકાશમાં આવ્યું. વિલિયમ ગિલ્બર્ટે ઈ. સ. 1600માં દ’ મેગ્નેટ (De Megnete) સામયિકમાં ચુંબકત્વ પર એક સંશોધનપત્ર પ્રસિદ્ધ કર્યું હતું. તેમાં તેણે મૅગ્નેટાઇટના ગુણધર્મો અને ઉપયોગ વર્ણવ્યા હતા. ઈ. સ. 1819માં હાન્સ ક્રિશ્ચિયન ઓર્સ્ટેડે (Hans Christian Oersted) જાહેર કર્યું કે વિદ્યુતવાહક તારમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે ત્યારે ચુંબકિત સોય પર તેની અસર થાય છે. આ ઘટનાને વિદ્યુતચુંબકત્વ કહે છે.
એવો એક મત છે કે કેટલાંક પક્ષીઓ નૌનયન માટે હોકાયંત્રના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે. ખાસ કરીને કબૂતરોની ઉપલી ચાંચમાં મૅગ્નેટાઇટના ઝીણા કણ હોય છે તે પૃથ્વીના બદલાતા જતા ચુંબકીય ક્ષેત્રને પારખે છે અને પોતાની દિશા નક્કી કરે છે.
વિહારીભાઈ છાયા