Trước khi con người biết đến từ trường và nam châm, bầu trời đêm chính là tấm bản đồ duy nhất giúp họ định hướng. Có nhiều bằng chứng cho thấy người Ai Cập cổ đại (khoảng 2500 TCN) đã dùng hai ngôi sao Kochab (trong chòm Tiểu Hùng) và Mizar (trong chòm Đại Hùng) để xác định phương Bắc, từ đó ứng dụng vào việc xây dựng những công trình yêu cầu độ chính xác cao về mặt trục và định hướng không gian. Người Babylon cũng quan sát hiện tượng Mặt trời mọc và lặn để xác định Đông – Tây, lập lịch chu kỳ để phục vụ mùa vụ, chiêm tinh. Người xưa đã ghi nhớ vị trí của hàng trăm ngôi sao và đường đi của chúng để định hướng, đi lại, canh tác, vượt biển, thậm chí là sống sót trong những điều kiện khắc nghiệt nhất.
Sao phương Bắc mà chúng ta biết đến ngày nay là Polaris, tuy nhiên vào thời điểm mà người Ai Cập cổ đại quan sát bầu trời, trục Trái Đất có hiện tượng tuế sai khiến cho Polaris không nằm ở hướng Bắc. Vậy nên, họ phải dùng hai ngôi sao lân cận là Kochab và Mizar để xác định phương đúng. Ảnh: pithecanthropus4152
Nhưng thiên nhiên không phải lúc nào cũng hỗ trợ cho con người. Một đêm nhiều mây, một ngày âm u hoặc đơn giản là khi ánh sáng của đèn lửa, đuốc và sau này là những biển đèn tại các thành phố làm lu mờ bầu trời sao, quan sát thiên văn đã không còn hữu dụng. Chưa kể đến những biến động của trục Trái Đất (hiện tượng tuế sai) càng khiến việc quan sát các chòm sao trở nên thiếu ổn định và kém chính xác.
Chính vì vậy, trong tiến trình lịch sử, khi con người càng đi xa, khám phá nhiều hơn, họ cần một công cụ đáng tin cậy, khách quan và khoa học hơn – thứ có thể chỉ hướng ngay cả khi những vì sao biến mất. Và đó là lúc, la bàn ra đời, vượt ra khỏi giới hạn của một công cụ kỹ thuật đơn thuần để trở thành biểu tượng cho định hướng và trí tuệ.
Ảnh: Yannay Levi
Khởi nguồn Đông phương: Chiếc thìa xoay
Nhiều tài liệu đồng thuận rằng Trung Hoa cổ đại là nơi khai sinh ra chiếc la bàn đầu tiên. Khoảng thế kỷ 2 trước Công nguyên, người Trung Quốc đã phát hiện ra tính chất đặc biệt của đá nam châm (từ thạch – 磁石). Họ nhận thấy nếu mài đá này thành một chiếc thìa và đặt trên đĩa bằng đồng, chiếc thìa sẽ tự xoay và chĩa đuôi về phương Nam. Công cụ đó được gọi là “Tư Nam châm” (司南), nghĩa là “người chỉ phương Nam” và cũng chính là hình thức sơ khai nhất của la bàn trong lịch sử.
Mô hình la bàn đá nam châm từ thời nhà Hán. Ảnh: Sưu tầm
Điều thú vị mà ít ai biết được là, ở thời điểm đó, chiếc la bàn không được dùng để định vị trong việc di chuyển, mà là một công cụ mang tính nghi lễ và triết học. Trong phong thủy học cổ đại, việc xác định phương vị là để sắp xếp nhà cửa, thành quách, mồ mả theo nguyên lý Âm Dương Ngũ Hành, tạo nên sự hài hòa giữa con người với vũ trụ. Tư Nam châm đóng vai trò như cánh tay nối dài của trời đất, giúp con người thấu hiểu thiên ý thông qua phương hướng.
La bàn địa lý Trung Quốc khoảng năm 1760 được trưng bày tại Bảo tàng Hàng hải Quốc gia ở London. Ảnh: Victoria C
Phải đến thời nhà Tống (960-1279), ứng dụng thực tế của la bàn mới được đẩy mạnh, đặc biệt trong hàng hải và quân sự. Một trong những tài liệu sớm nhất mô tả việc sử dụng la bàn là cuốn “Mộng Khê Bút Đàm” (梦溪笔谈) của Thẩm Quát (沈括), nhà khoa học thời Bắc Tống. Trong chương “Dụng binh”, ông đã mô tả việc sử dụng kim thép chà lên đá nam châm, rồi đặt vào nước để kim tự xoay về phương Nam – một nguyên lý rất gần với la bàn từ tính hiện đại.
Sau đó, la bàn dẫn trở thành công cụ phổ biến trong các lĩnh vực hàng hải, chiến tranh, và thám hiểm, đóng vai trò quan trọng trong việc mở rộng phạm vi giao thương của Trung Hoa với các nước thuộc khu vực Đông Nam Á và Ấn Độ Dương. Đây là bước ngoặt mang tính lịch sử: từ công cụ triết học, la bàn chuyển thành thiết bị định hướng thực tiễn, cho phép con người vượt qua giới hạn của thị giác và thời tiết.
Sơ đồ la bàn của một thủy thủ thời nhà Minh. Ảnh: Sưu tầm
Vẽ lại thế giới nhờ cây kim nhỏ
Tuy được phát minh ở Trung Hoa từ rất sớm, nhưng phải đến khoảng thế kỷ 11-12, la bàn mới bắt đầu được biết đến và sử dụng, thông qua các tuyến thương mại như Con đường Tơ lụa và hàng hải qua Ấn Độ Dương.
Các nhà hàng hải Ả Rập và Ba Tư là những người đầu tiên tiếp cận, sau đó là các thương nhân và học giả châu Âu trong thời kỳ Thập tự chinh. Người Ả Rập gọi la bàn là “al-konbas” – lấy nguồn gốc từ tiếng Latin “compassio”, nghĩa là “đo lường” hoặc “chia phần”. Các ghi chép sớm của học giả Hồi giáo như Ibn Majid cho thấy, đến thế kỷ 15, la bàn đã được sử dụng rộng rãi trong hàng hải Ả Rập.
Sơ đồ la bàn của học giả Al-Ashraf. Ảnh: MS Cairo TR 105
Sự xuất hiện của la bàn tại châu Âu đã đánh dấu cho kỷ nguyên khám phá địa lý – một trong những giai đoạn thay đổi mạnh mẽ nhất của lịch sử nhân loại. Từ giữa thế kỷ 15 đến thế kỷ 17, châu Âu chứng kiến làn sóng bành trướng vượt biển, các quốc gia như Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Anh và Hà Lan lần lượt khởi xướng hành trình thám hiểm các vùng biển chưa được đặt tên với mong muốn vẽ lại bản đồ thế giới, kết nối các nền văn minh xa xôi.
Hình vẽ đầu tiên của la bàn trên bản đồ, được cho là của nhà vẽ bản đồ Abraham Cresques ở Majorca. Ảnh: Sưu tầm
Trên những chuyến tàu của Christopher Columbus (người tìm ra châu Mỹ), Vasco da Gama (người nối liền tuyến hàng hải từ châu Âu đến Ấn Độ) và Ferdinand Magellan (người đầu tiên băng qua Thái Bình Dương), la bàn là một trong ba công cụ quan trọng bậc nhất, bên cạnh bản đồ biển (portolan charts) và dụng cụ đo thiên thể. Quan sát la bàn giúp việc định hướng giữa đại dương mênh mông – nơi không có mốc địa lý rõ ràng và sao thường xuyên bị mây che, trở nên dễ dàng và chính xác hơn.
Bản sao bản vẽ la bàn của Epistola de magnete giữa thế kỷ 14. Ảnh: Peter Peregrinus
Nhờ vào sự phát triển của kỹ thuật, mà cụ thể là la bàn, diện mạo thế giới đã được vẽ lại một cách hoàn chỉnh. Những tấm bản đồ cổ từ thế kỷ 15 trở đi cho thấy sự chuyển mình rõ rệt: từ những hình vẽ tưởng tượng đến những đường biển chính xác; từ những vùng đất mơ hồ đến tọa độ cụ thể. Một cây kim nhỏ biết chỉ hướng đã làm thay đổi tư duy không gian của cả nhân loại.
Bản đồ thế giới bằng tiếng Latinh năm 1467 của Nicolaus Germanus, bản đồ đầu tiên được phương Tây biết đến. Ảnh: Claudius Ptolemaeus
Bản đồ ảnh hưởng của Lollardy lên Anh và Scotland được vẽ vào thế kỷ 15, có sự xuất hiện rõ rệt của hệ trục tọa độ. Ảnh: G.M. Trevelyan
Những chiếc kim không ngừng biến hóa
Sau một cuộc du hành dài từ phương Đông sang phương Tây, qua bàn tay tài hoa của những kỹ sư, thủy thủ và nhà khoa học châu Âu, la bàn dần được biến đổi và cải tiến để phù hợp với nhu cầu thực tiễn khắt khe của các cuộc hành trình xuyên đại dương. Từ đó, hàng loạt biến thể của la bàn ra đời. Mỗi loại mang một thiết kế, cơ chế hoạt động và cách sử dụng riêng, phản ánh mức độ trưởng thành trong tư duy công nghệ của từng thời kỳ.
Một trong những bước tiến quan trọng là la bàn khô (dry compass), xuất hiện vào khoảng thế kỷ 14. Khác với la bàn nổi trong nước của Trung Hoa, kim của la bàn khô được gắn trên một trục quay, đặt trong hộp có mặt kính và nền số, cho phép kim xoay tự do mà không cần đến môi trường lỏng. Thiết kế này giúp la bàn bền bỉ hơn, chống rung lắc tốt hơn khi dùng trên tàu lớn và quan trọng nhất là dễ đọc trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc thời tiết xấu.
La bàn khô thời kỳ đầu hiện đại được treo bằng gimbal (1570). Ảnh: Sưu tầm
Từ la bàn khô, các dạng la bàn viễn chinh được chuẩn hóa thành hoa gió 32 hướng, chia vòng tròn thành 360 độ tương ứng với bốn hướng chính (0° Bắc, 90° Đông, 180° Nam, 270° Tây) và các hướng phụ chi tiết như Đông Bắc, Tây Nam… Để đọc chính xác những loại la bàn từ tính, người dùng cần thực hiện một số bước cơ bản. Đầu tiên, đặt la bàn nằm ngang, cách xa vật kim loại hoặc thiết bị điện tử để tránh nhiễu từ. Đợi kim ổn định, sau đó xác định hướng Bắc từ đầu kim được sơn đỏ hoặc ký hiệu N. Đọc hướng hiện tại bằng cách xoay vòng số hoặc toàn bộ thân la bàn sao cho chữ N trùng với đầu kim đỏ, từ đó đối chiếu các hướng còn lại theo đúng thứ tự trên mặt số.
Hoa gió 32 hướng – compass rose. Ảnh: Auanika
La bàn của thủy thủ hàng hải, 1607. Ảnh: Sưu tầm
La bàn gió. Ảnh: Jansson
Vì mục đích ra đời gắn liền với phong thủy và triết học, tại phương Đông, tồn tại một dạng la bàn phức tạp hơn nhiều – La kinh. Đây là loại la bàn đặc thù trong phong thủy, có thể bao gồm từ vài chục đến hàng trăm vòng đồng tâm, ghi đầy ký hiệu can chi, bát quái, 24 sơn hướng, tiết khí, độ số thiên can… Cách sử dụng la kinh vì thế không chỉ yêu cầu đặt đúng mà còn phải giải mã đúng.
Một góc La kinh cổ, thể hiện sơ đồ, chòm sao, hoa văn và từ ngữ liên quan đến thiên văn. Ảnh: Sichuan Museum
Thông thường, để xem hướng nhà, người dùng đặt la kinh ở trung tâm cửa chính, mặt la bàn song song với mặt đất và thân người song song với trục nhà. Kim la kinh cũng phải được cân chỉnh để trỏ đúng hướng Bắc, sau đó mới tiến hành đọc các “sơn” – tức các cung vị trong phong thủy, nhằm xác định hướng nhà là hợp hay khắc với tuổi mệnh gia chủ. Giải mã la kinh yêu cầu kiến thức chuyên sâu về âm dương, ngũ hành, nên thường chỉ những người có chuyên môn mới dám đảm nhận.
Ảnh: Sưu tầm
Trong cuộc sống hiện đại, la bàn điện tử đã được tích hợp vào điện thoại thông minh và tân tiến hơn là các thiết bị GPS, giúp đơn giản hóa toàn bộ quá trình định hướng. Giao diện của chúng thường là một vòng tròn xoay kèm theo một vạch đỏ hoặc ký hiệu mũi tên, cho biết thiết bị đang hướng về bao nhiêu độ. Trong đó: 0° hoặc 360° là hướng Bắc, 90° là Đông, 180° là Nam và 270° là Tây. Chỉ cần đứng yên, giữ điện thoại song song mặt đất, xoay người đến khi chỉ số trên màn hình trỏ về hướng mong muốn là xong. Đơn giản, nhanh chóng, gần như không còn sai số, cho thấy sức mạnh khoa học đã giúp cuộc sống của con người trở nên thuận tiện và dễ dàng hơn bao giờ hết.
Từ chiếc thìa nam châm xoay trên đĩa đồng đến thiết bị định vị điện tử tích hợp trong điện thoại thông minh, la bàn đã đi một hành trình kéo dài hơn hai thiên niên kỷ. Trong suốt quãng thời gian đó, nó không chỉ là một phát minh kỹ thuật, mà còn là yếu tố góp phần định hình lịch sử nhân loại: mở đường cho các đế quốc hàng hải, thay đổi bản đồ thế giới, cho con người sức mạnh và niềm tin để chạm đến những vùng đất mới.
Dù hình thức và cơ chế vận hành đã có nhiều thay đổi theo thời đại, nguyên lý cốt lõi của la bàn vẫn được gìn giữ trọn vẹn: giúp con người xác định phương hướng trong một thế giới rộng lớn, phức tạp; minh chứng cho tinh thần tìm tòi, khả năng thích nghi và nhu cầu định vị cả trên hành trình vật lý lẫn hành trình tri thức.
Ảnh: Sưu tầm
Thực hiện: Thùy Như
Xem thêm:
Điêu khắc: Dấu ấn bất diệt của văn minh nhân loại
