Itt a norvég vikingekről szóló mondákban utalások találhatók a titokzatos és varázslatos „Napkőre”, amelynek segítségével a tengerészek meghatározhatták a nap helyzetét. Szent Olaf, a viking király meséiben más mágikus tárgyak mellett bizonyos titokzatos kristályok is szerepelnek, így ezeknek a köveknek a létezésének lehetősége régóta kétséges.
A bátor viking tengerészek nem ismertek mágneses iránytűt (ami ráadásul a sarki régiókban használhatatlan), ugyanakkor kiválóan navigáltak a tengeren, Grönlandra és Észak-Amerikára hajóztak. Az egyik ókori izlandi saga (9. század vége - 10. század eleje) leírja a vikingek felhős időben vitorlázó epizódját, amikor a Nap által nem lehetett navigálni: „Felhős volt és viharos az idő... A király körülnézett és nem talált egy darab kék eget sem. Aztán fogta a napkövet, a szeméhez emelte, és látta, hová küldi a Nap sugarát a kövön keresztül.
Még 1967-ben Thorkild Ramskou dán régész magyarázatot adott ezekre a legendákra. Azt javasolta, hogy az ókori szövegek átlátszó ásványokról beszéltek, amelyek polarizálják a rajtuk áthaladó fényt.
Valójában egy felhővel borított égboltra célzott polarizáló szűrő lehetővé teszi annak meghatározását, hogy az égbolt melyik részén a fény polarizációja a maximális és hol a minimális, és innentől megérthetjük, hol van a Nap. Maga a napfény nem polarizált, de a felhők polarizálják. Ezt a navigációs módszert csak a 20. században fedezték fel, és a sarki repülésben egészen a rádiós iránytű és a műholdas navigáció megjelenéséig használták, de a vikingek már több ezer éve ismerhették. A méhek egyébként felhős napokon használják, mivel szemük polarizált fényt érzékel.
1969-ben és 1982-ben megjelentek Ramskow könyvei a napkőről és a viking szoláris navigációról (illusztrációk a nordskip.com webhelyről).
Mivel az égbolt fénye is polarizált a Rayleigh égbolt modellje szerint, a tengerészek felnézhettek a kövön keresztül, ha azt lassan különböző irányokba fordítják.
A légkör és a kristály által szórt fény polarizációs síkjainak egybeesése és eltérése az égbolt elsötétülésében és kivilágosodásában fejeződne ki, ahogy a kő és a megfigyelő elfordul. Az ilyen szekvenciális „mérések” sorozata megfelelő pontossággal segítene kideríteni, hol van a Nap.
A szakértők több jelöltet terjesztettek elő a napkő szerepére - az izlandi spárt (a kalcit átlátszó változata), valamint a turmalint és a iolitot. Nehéz megmondani, hogy pontosan milyen ásványt használtak a vikingek, ezek a kövek mind elérhetőek voltak számukra.
Az izlandi pásztor (balra) és a iolit (jobbra, mindkét oldalról fényképezve az erős pleokroizmus demonstrálására) rendelkeznek a megfelelő tulajdonságokkal ahhoz, hogy megpróbáljanak eligazodni a rejtett Napban.Igaz, még senki sem végzett meggyőző kísérletet magukkal a kövekkel a hatalmas tengerben, hogy végre megerősítse az ókori skandinávok ravasz navigációjának gyönyörű változatát (fotók: ArniEin/wikipedia.org, Gerdus Bronn).
Érdekes, hogy a huszadik században az iolit a Nap napnyugta utáni helyzetének meghatározására használt eszközben polarizáló szűrőként került be a repülésbe.
A helyzet az, hogy még alkonyatkor is polarizálódik az égbolt fénye, így a rejtett csillag pontos iránya könnyen meghatározható, ha „Polaroid” látása van. A technika akkor is működni fog, ha a Nap már hét fokkal a horizont alá süllyedt, vagyis napnyugta után több tíz perccel. A méhek egyébként jól tudják ezt a tényt, de később még visszatérünk rájuk.
Általánosságban elmondható, hogy a Viking iránytű működési elve sokáig világos volt, de a nagy kérdés az ötlet kísérleti igazolása volt. Horváth Gábor, a budapesti Otvos Egyetem kutatója az elmúlt néhány évet az ilyen irányú kísérleteknek és számításoknak szentelte.
Spanyolországból, Svédországból, Németországból, Finnországból és Svájcból érkezett kollégáival együtt tanulmányozta a fénypolarizációs mintázatokat felhős égbolt alatt (és ködben is) Tunéziában, Magyarországon, Finnországban és az Északi-sarkkörön belül.
Horváth Gábor a sarkvidéken 2005-ben (fotó az elte.hu-ról).
„A méréseket precíz polariméterekkel végezték” – írja a New Scientist. Most Horváth és társai összefoglalták a kísérletek eredményeit.
Röviden: az eredeti (az ún. elsőrendű szórásból származó) polarizációs mintázat az égen még a felhők alatt is kimutatható, bár nagyon gyenge, és maguk a felhők (vagy egy ködös fátyol) „zajt” visznek be az égbolton. azt.
Mindkét helyzetben a polarizációs mintázat és az ideális egybeesése volt jobb (a Rayleigh-modell szerint), minél vékonyabb volt a felhő- vagy ködtakaró, és minél több olyan törés volt benne, amelyek legalább egy töredékét biztosították a közvetlen napfénynek.
A sarkvidéki égbolt (balról jobbra) ködös, tiszta és felhős. Felülről lefelé: a „kupola” színes képe, a lineáris polarizáció mértékének különbségei az egész égbolton (a sötétebb annál több), a mért polarizációs szög és a meridiánhoz viszonyított elméleti szög. Az utolsó két sor jó egyezést mutat (illusztráció: Horváth Gábor et al./Philosophical Transactions of the Royal Society B).
Gábor és munkatársai teljesen felhős égbolt mellett is szimulálták a navigációt. Kiderült, hogy ebben az esetben a polarizáció „lenyomata” megmarad, és elméletileg ebből ki lehet számítani a Nap helyzetét. De a fénypolarizáció foka nagyon alacsony volt.
Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a vikingek nem polariméterekkel, hanem napkövekkel felfegyverkezve alig tudtak észrevenni az égbolt fényességének finom ingadozásait, amikor átnéztek a kristályon. A folyamatos felhőtakaró alatti navigáció, még ha lehetséges is, pontatlannak bizonyult – összegezték a tudósok.
A Horváth által végzett vizsgálat azonban kimutatta, hogy a napkőről szóló legendák és Thorkild magyarázata a művére meglehetősen hihető és tudományosan megalapozott.
A tudósok azt találták, hogy mind tiszta égbolt (oszlopok a bal oldalon), mind felhős égbolt (jobb oldalon) esetén a teljes égbolt területének aránya, amelyben a polarizáció egybeesik a Rayleigh-polarizációval (szürkével árnyékolva), csökken a A Nap felkel (fekete pont) a horizont fölé (zárójelben látható magassági szög). A lövöldözés Tunéziában történt.
Ez egyébként azt jelenti, hogy a „polarizációs” navigációs módszer előnyösebb a magas szélességi fokokon, ahol a vikingek csiszolták tudásukat (Horváth Gábor és társai illusztrációi / Philosophical Transactions of the Royal Society B).
Egyébként a legendákról. Horváth hivatkozik a „polarizációs navigációra” a skandináv sagában: „Az időjárás felhős volt és havazott. Szent Olaf, a király küldött valakit, hogy nézzen körül, de nem volt tiszta folt az égen. Aztán megkérte Sigurdot, mondja meg neki, hol van a Nap.
Sigurd fogta a napkövet, az égre nézett, és látta, honnan jön a fény. Így megtudta a láthatatlan Nap helyzetét. Kiderült, hogy Sigurdnak igaza volt."
Napjainkban a tudósok sokkal pontosabban írják le a polarizált fénnyel történő navigáció elvét, mint az ókori mesemondók. Először a kettős törő kristályt (ugyanazt a napkövet) „kalibrálni” kellett. Tiszta időben az égre nézve, a csillagtól távol, a vikingnek meg kellett fordítania a követ, hogy a legnagyobb fényerőt elérje. Akkor a kőre kellett volna karcolni a Nap irányát.
A következő alkalommal, amint egy kis rés is volt a felhők között, a navigátor egy követ célozhatott rá, és az égbolt maximális fényességére fordíthatja. A kő vonala a Napra mutatna. Korábban már beszéltünk egy napcsillag koordinátáinak meghatározásáról tetőablak nélkül.
A régészek időről időre találnak elsüllyedt viking hajókat, a modern rajongók másolatokat készítenek belőlük (az alábbi videón az egyik ilyen másolat látható, a Gaia hajó), de még mindig nem derült ki a múlt képzett tengerészeinek minden titka (illusztrációk a marineinsight.com, waterwaysnews.com, reefsafari.com.fj webhelyek)
Nos, a Nap helyzete alapján könnyebb volt megtudni a földrajzi észak felé vezető irányt. Erre a célra a vikingek egy speciálisan megjelölt napórával rendelkeztek, amelyen a gnómonok árnyékának szélső pályáját faragványokon ábrázolták (a napéjegyenlőség és a nyári napforduló hajnalától napnyugtáig).
Ha a Nap jelen volt az égen, az órát egy bizonyos módon el lehetett helyezni (hogy az árnyék a kívánt sávra hulljon), és a korongon lévő jelek alapján meghatározható a kardinális irány.
Az iránytű óraadatok pontossága remek volt, de egy módosítással: csak májustól augusztusig mutatta abszolút helyesen az északi irányt (épp a viking vitorlás szezonban), és csak a 61 fokos szélességi fokon - pontosan ott, ahol a vikingek leggyakrabban járnak. útvonalon át az Atlanti-óceánon - Skandinávia és Grönland között (illusztrációk Horváth Gábor et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).
A „polarimetrikus navigáció” elméletének ellenzői gyakran mondják, hogy a Nap helyzete általában még felhős és ködös időben is megbecsülhető szemmel - a világítás általános képével, a fátyol egyenetlenségein áttörő sugarak, visszaverődések alapján. a felhőkön. És ezért állítólag a vikingeknek nem kellett komplex módszert feltalálniuk a napkővel.
Gábor úgy döntött, hogy ezt a feltevést is teszteli. Számos teljes panorámaképet készített a nappali égboltról változó felhősséggel, valamint az esti égboltról alkonyatkor (a tengeri horizont közelében) a világon több helyen. Ezeket a képeket aztán megmutatták egy csoport önkéntesnek egy sötét szobában lévő monitoron. Egy egér segítségével megkérték, hogy jelezzék a Nap helyét.
A szemnavigációs tesztben használt keretek egyike. Az alanyok próbálkozásai kis fehér pontokként jelennek meg, egy nagy fekete pont fehér éllel jelzi a világítótest „átlagos” helyzetét a megfigyelők szerint (illusztráció: Horváth Gábor et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).
Az alanyok kiválasztását a csillag tényleges elhelyezkedésével összehasonlítva a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a felhősűrűség növekedésével a Nap látszólagos és valós helyzete közötti átlagos eltérés észrevehetően nőtt, így a vikingeknek további technológiára volt szükségük a tájoláshoz. kardinális irányok.
És ehhez az érvhez érdemes még egyet hozzátenni. Számos rovar érzékeny a lineárisan polarizált fényre, és ezt kihasználja a navigáció során (és egyes rákfélék még a körkörösen polarizált fényt is felismerik). Nem valószínű, hogy az evolúció kitalált volna egy ilyen mechanizmust, ha a Nap helyzete az égbolton mindig látható lenne hétköznapi látással.
A biológusok tudják, hogy a méhek a polarizált fény segítségével tájékozódnak a térben – a felhők réseit nézik. Egyébként erre a példára emlékeztet Horváth is, amikor a vikingek szokatlan hajózásának előfeltételeiről beszél.
Még egy méhfaj is létezik ( Magalopta genalis a halictidok családjából), amelynek képviselői egy órával napkelte előtt repülnek munkába (és még előtte sikerül hazatérniük), majd napnyugta után. Ezek a méhek szürkületi fényben navigálnak az égbolt polarizációs mintája alapján. Az éppen felkelni készülő vagy nemrég lenyugvó Nap hozza létre.
Mandyam Srinivasan, a Queenslandi Egyetem munkatársa és kollégái más ausztrál, valamint svéd és svájci egyetemekről olyan kísérletet végeztek, amelyet Srinivasan "végleges bizonyítéknak" nevezett, hogy a polarizált fény által navigáló méhek elmélete helyes.
A tudósok egy egyszerű labirintust építettek fel egy pár egymást metsző folyosóból. Ez egy bejáratot és három lehetséges kijáratot eredményezett. A folyosókat polarizált fény világította meg, amely a mennyezetről ereszkedett alá, az eget szimulálva. A fény polarizálható a folyosó tengelye mentén vagy arra merőlegesen.
Srinivashan kísérletének diagramja (betét). Az adagoló helyzetét kísérletsorozatban megváltoztatták, hogy az egyenes, jobb és bal út helyes legyen (illusztrációk: P. Kraft, M. V. Srinivasan et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B, qbi.uq .edu.au).
A biológusok 40 méhet képeztek ki úgy, hogy egy labirintusba repültek, hogy meghatározzák a bejárati folyosó polarizációját, egy kereszteződésben pedig hasonló polarizációjú folyosót válasszanak (a másik két utat más „irányultságú” fénnyel világították meg). A hűséges út végén cukor várta a rovarokat.
Miután a kutatók határozottan összekapcsolták az etetést a világítás helyes polarizációjával, a kísérletezők eltávolították a cukrot. A méhek 74 százaléka tovább haladt arrafelé, ahol korábban a csemege volt.
Ezután a tudósok átkapcsolták a polarizáló szűrőket, először a közvetlen kimenetre a megfelelő jobboldali, majd a bal oldali kimenetre. A legtöbb méh (56% és 51%) követte az új fényjelzőket. A többit két helytelen folyosó között osztották el.
A kísérletet úgy szervezték meg, hogy a csíkos alanyok ne használhassanak más jeleket a térben való tájékozódáshoz - szagú nyomokat vagy egyszerű csillogó fényt. És a cél elérésének legegyszerűbb módja (kövesse a „repüljön a kereszteződéshez, majd forduljon jobbra” szabályt) nem feltétlenül működött. Kiderült, hogy a sugarak polarizációja mondta meg a rovaroknak, hogy hova repüljenek táplálékért.
A méhekkel végzett kísérlet természetesen semmit sem árul el az ősi tengerészek titkáról. De emlékeztet arra, hogy a hasonló problémák megoldásához gyakran az emberek és az állatok is hasonló taktikát választanak. Két új tanulmány eredményeit a Philosophical Transactions of the Royal Society B ugyanabban a számában publikálták: a vikingekkel és a méhekkel végzett „detektívek” időben sikeresen egybeestek.
Nemrég a dán régész hipotézisét megerősítették a Budapesti Egyetem Biológiai Optikai Laboratóriumának tudósai. Expedíciót készítettek az Északi-sarkvidékre, és megmutatták, hogy még egy primitív polarizátor is valóban lehetővé teszi a Nap irányának jelzését ködben és borús időben. A módszer olyankor is működik, amikor a csillag több fokkal a horizont alatt van, de onnan világítja meg a menny boltozatát.
Milyen követ használhattak a vikingek útjaik során? Norvégiában a kordierit ásványi lerakódásai vannak, amelynek kristálya egy bizonyos sík mentén hasadva polarizációs szűrőként szolgálhat. A Nap felé irányítva, felhők rejtik, forduláskor sárgás színűre festi az eget, míg a csillagtól távol a kristály kékes a fényben. Ezenkívül Izlandon a vikingek kibányászhatták az izlandi spárt, amely polarizáló tulajdonságairól ismert, és még mindig használt optikai műszerekben. A szintén hasonló tulajdonságokkal rendelkező turmalin is megtalálható ezeken a részeken.
Az ókori tengerészek „napkőnek” nevezett ásványok közül melyeket rejtély maradt mindaddig, amíg a tudósok megállapították, hogy az Alderney szigeténél néhány évvel ezelőtt egy hajóroncsnál talált kristály valóban használható hajózásra, és minden valószínűség szerint a híres napkő” vikingek. A munkát a Proceedings of the Royal Society A folyóiratban tették közzé, és a ScienceNow összefoglalja.
A kristályt búvárok találták meg egy angol hajó rakterében, amely 1592-ben süllyedt el a sziget partjainál. A hajó ugyanabban a helyiségében navigációs műszereket találtak.
A kristály kémiai és fizikai elemzése kimutatta, hogy ez egyfajta kalcit (CaCO3), az úgynevezett Izlandi spar. Bár a repedezett és átlátszatlan lelet nagyon különbözött az ásványtól normál formájában, a tudósok kimutatták, hogy ezeket a hibákat a tengervíz és a homok hatása okozta. Ennek érdekében a szerzők mesterséges modellezést végeztek a vízben való elpárologtatással, majd laboratóriumi elemzést végeztek.
Az izlandi spark kettős törési tulajdonságairól ismertek. A fény a kristályban két különböző polarizációjú sugárnyalábra oszlik. A kristály forgatásával beállíthatja a fény polarizációjának irányát, amely lehetővé teszi a Nap irányának meghatározását, még akkor is, ha azt felhők rejtik el vagy a horizont alatt. Erre a tengerészek számára szükség lehet további navigációs eszközként olyan helyeken, ahol mágneses anomáliákat figyelnek meg. A munka szerzői megállapították, hogy az Alderney-ből származó kristály lehetővé teszi a Nap irányának meghatározását egy fokot meg nem haladó hibával.
A tudósok szerint az összegyűjtött adatok arra utalnak, hogy az Alderney-ből származó kristály ugyanaz a „napkő”, amelyet a legenda szerint a vikingek használtak a navigációhoz. Ez a lelet egyelőre az egyetlen bizonyíték arra, hogy az ilyen kristályokat jóval később – egészen a 17. század elejéig – használták.
A kísérletezők elméleti magyarázatot adtak, és kísérletileg bemutatták, hogy az ókori tengerészek miként használtak egy bizonyos ásványt a felhős időben történő navigáláshoz.
Egy francia, amerikai és kanadai kutatócsoport kísérletsorozatot végzett, amelyből az következik, hogy a legendás viking napkő az izlandi spark volt – egy kettős törésű fénypolarizáló kristály.
Ez az elképzelés önmagában nem új, de a kutatók igyekeztek a legteljesebb tudományos alapot adni ennek a feltételezésnek.
Az ókori forrásokból ismert, hogy a skandinávok még azokban a pillanatokban is meg tudták határozni helyzetüket a tengerben, amikor az eget felhők borították, és nehéz volt szemmel beazonosítani a nap helyzetét. A mágneses iránytűt a korszak tengerészei nem ismerték. Végül nyilvánvaló okokból a vikingek nehezen tudtak számolni a csillagokkal a nyári hónapokban és a magas szélességi fokokon (az Északi-sarkkör közelében).
2011 elején egy másik szakembercsoport kiterjedt elméleti és gyakorlati kutatásokat végzett, amelyek kimutatták, hogy ásványok egész sora polarizáló tulajdonságaik miatt olyan napkő szerepét töltheti be, amely segítette a vikingeket amerikai utazásaik során.
A kardinális irányok meghatározásához, amelyek akkor is működtek, amikor a nap a horizonton vagy közvetlenül alatta járt, a vikingeknek egy napkőre volt szükségük, amelyen a kristály felső és alsó szélén előre felvitt jelek voltak, és amelyeket egy megfelelő helyre kellett elhelyezni. bizonyos módon (illusztrációk a dmeijers.home. xs4all.nl, nasa.gov webhelyről).
Az égboltot egy ilyen ásványon keresztül megfigyelve, forgatva a tengerészek követték a sugarak fényességének ingadozásait. Ezeket az ingadozásokat az okozza, hogy a napfény, még a köd és a felhők által szűrve is, fenntart egy sajátos polarizációs mintát az égbolton, amelyre a polaroid kristály reagál.
Most, ahogy a BBC News beszámol, a kísérletezők azt találták, hogy az izlandi spárga nem csak a napkő szerepére kiváló, hanem nagy pontossággal lehetővé teszi az űrben való navigálást is.
A tudósok azt találták, hogy a kristályon áthaladó úgynevezett közönséges és rendkívüli nyalábok intenzitásának kiegyenlítésével több fokos hibával meg lehet határozni a nap irányát.
A tanulmány készítői ha nem is a vikingek történetéből, de legalábbis meglehetősen régmúltból idéznek példát annak közvetett jeleként, hogy igazuk van. Egy Erzsébet-korabeli hajó fedélzetén, amely a 16. század végén elsüllyedt Alderney szigeténél (Alderney Elizabethan Wreck), a régészek találtak egy darab izlandi szárat. Talán navigációs célokat is szolgált.
(Az új mű részleteit a Proceedings of the Royal Society A című folyóirat tartalmazza.)
források
http://www.randewy.ru/razn/kristall.html
http://www.bbc.com/russian/science/2011/11/111102_islandic_sunstones.shtml
http://www.membrana.ru/particle/17059
http://www.membrana.ru/particle/15681
http://www.nkj.ru/archive/articles/12390/
De kiderült, voltak ilyen csaták, és itt vannak a legendák róla Az eredeti cikk a honlapon található InfoGlaz.rf Link a cikkhez, amelyből ez a másolat készült -A tudósok felfedezték, hogy az ősi legendákból származó misztikus Napkő (Solstenen) felhasználható tengeri navigációra.
Amikor a 10. század végén a vikingek hosszúhajókkal Grönlandra vitorláztak, nem volt iránytűjük. Európában csak a 16. század végén jelent meg. De hogyan tettek meg 1600 tengeri mérföldet anélkül, hogy három vagy több hétig eltértek volna az iránytól? Ugyanakkor el kellett jutniuk a sziget egy bizonyos pontjára.
Horváth Gábor régész így magyarázza: „ A viking legendák (sagák) egy titokzatos hangszerről, a Napkőről mesélnek, - amelyek segítségével meghatározhatták a Nap felhős vagy ködös időben láthatatlan helyzetét."
Például az Olaf király Sagájában (Norvégiában uralkodott 955–1030) van egy misztikus történet arról, hogyan tölti az éjszakát egy furcsa forgó házban, ahol furcsa álmot lát a Napkőről: „A király teremtette az embereket. nézd – és sehol sem láttak tiszta eget. Ezután megkérte Sigurdurt, hogy mondja meg neki, hol van a nap abban az időben. Világos irányt adott. Aztán a király megparancsolta, hogy hozzák a napkövet, felemelte, és megnézte, hová sugárzik a fény a kőből, és ezzel próbára tette Sigurdur jóslatát.
A leírás mesére emlékeztet, de 1948-ban megtalálták Uunartok korongjának valódi másolatát. Egy bizonyos Napkővel (Solstenen) kombinálva a legenda szerint ez szolgált a fő navigációs eszközként.
A tudósok a legendák fennmaradt szövegeit elemezve és leleteket találva rájöttek, hogy ez egy speciális napóra, amelyen a kardinális irányokat jelző jelzések és a napóra gnomon árnyékában bekövetkezett változásoknak megfelelő faragványok jelzik. Ez viszont a tavaszi és nyári napéjegyenlőségtől és napfordulótól függ. A pontos idő és hely ismeretében, vagyis a májustól szeptemberig tartó 61°-os északi szélességi körön a hiba mindössze négy fok volt. Nyilvánvaló, hogy a vikingek a nyáron Grönlandra mentek.
Fotó: Disk Uunartok /© pinterest.com
Uunartok korongjának működtetéséhez szükség volt a Napkőre. T. Ramskou dán régész még 1969-ben azt javasolta, hogy ez egyfajta természetes kristály, amely polarizálja a rajta áthaladó fényt.
Emlékezzünk arra, hogy az ilyen kristályon áthaladó fény két különböző polarizációjú sugárnyalábra hasad. Ennek megfelelően a látható képek fényereje a forrásfény polarizációjától függ, és különbözik egymástól. A vikingek megértették ezt a mintát, és simán megváltoztatták a kristály helyzetét, amíg mindkét látható kép azonos fényerőt nem kapott. Ez a módszer ködös időben is hatékony.
Solstenen szerepére a turmalin, a iolit és az izlandi spárga elméletileg megfelelő volt. A tudósok szerint az utóbbit részesítették előnyben. A tanulmány eredményeit 2011-ben tették közzé.
Fotó: Izland sparkristály / © ArniEin, Wikimedia Commons
A fentebb leírt ötletek azonban csak spekulációk voltak. A távolság nagyon nagy - ilyen eszközökkel el lehetett jutni Grönlandra?
Az új kutatások szerint ez valós. G. Horváth egy tengeri utazás számítógépes modelljét használta Bergen (Norvégia) kikötőjéből a Grönland déli partján fekvő Hvarf faluba. A virtuális hajók a tavaszi napéjegyenlőség vagy a nyári napforduló idején kezdték meg útjukat. A felhőtakarót véletlenszerűen választottuk ki.
A program ezután kalcit, kordierit, turmalin és akvamarin kristályok használatát szimulálta, figyelembe véve ezen ásványok valós paramétereit, előre meghatározott gyakorisággal. Az út akkor tekinthető sikeresnek, ha a hajó elég közel érkezett a grönlandi partvidék hegyeihez a kívánt helyre.
A program háromóránként ellenőrizte az irányt, és a hajók 92%-a teljesítette küldetését. Igaz, ha négyóránként ellenőrizték az irányt, akkor a navigáció sikere meredeken visszaesett: a hajók kevesebb mint kétharmada érte el az érkezési helyet. Horváth G. az eredményeket kommentálva pontosítja:
„Nem ismert, hogy a vikingek valóban alkalmazták-e ezt a módszert. Ha azonban ez igaz, akkor pontosan tájékozódtak.”
A tudósok évtizedek óta próbálják megfejteni a vikingek navigációjának titkát, akik, mint ismeretes, meglehetősen nagy távolságokat tudtak úszni. Gyakran úgy úsztak át Norvégiától Grönlandig, hogy nem veszítették el az irányt, és viszonylag kevés időt töltöttek vele. Persze talán a kompakt hajóknak, a drakkaroknak köszönhetően tudták végrehajtani az ilyen manővereket, amelyek gyorsan vitorláztak, és jól maradtak a vízen. De vannak legendák, hogy a skandináv tengerészek speciális navigációs eszközökkel rendelkeztek, például „napkövekkel”. Létrehozásuk és felhasználásuk titkait a mai napig nem tárták fel.
Akkoriban nem létezhetett viszonylag modern mágneses típusú navigáció. A tengerészek a Föld akaratára hagyatkoztak, jó időben és a megfelelő pályában reménykedtek. A világítótest, a csillagok, a hold és hasonlók helyzete vezérelte őket. És csak az enyhe éghajlattal nem jellemezhető északi tengerek jelentettek igazi próbatételt a hódítók számára. Hogyan navigáltak rajtuk a vikingek, akik állandóan találkoztak ezekkel a tengerekkel?
1948-ban egy különleges műtárgyat találtak - az Uunartok korongot érdekes jelekkel. A legenda szerint a vikingek iránytűként használták, és egy bizonyos csodálatos „solstenen” - „napkristállyal” kombinálták.
A viking korban készült feljegyzésekben gyakran találhatunk információkat az Uunartok-korongról. Azt írták róla, hogy ez a készülék hihetetlenül pontos, az egyszerű kialakítás ellenére. A legérdekesebb dolog az, hogy akkoriban az ilyen technológiákat a boszorkánysággal azonosították. Hogyan találhatott ki az emberiség egy ilyen csúcstechnológiás eszközt?
Ismeretes, hogy a 9-11. századi keresztény világban a vikingeket piszkos és undorító pogányoknak tartották. Minden más nemzet úgy gondolta, hogy ennek a népnek, amelynek még állama sem volt, nem lehet semmi figyelemre méltó. Kiderült, hogy ez messze nem igaz.
A tudósok, akik megvizsgálták az Uunartok-korongot, azt sugallták, hogy ez a termék egyfajta napóra volt, amelynek jelei megfeleltek a kardinális irányoknak. A lemez központi részén egy speciális lyuk is volt - egy „gnomon”. A rajta áthaladó fényt a korongon lévő jelekhez hasonlították, majd megállapították, hogy a hajó milyen irányba halad.
A koronggal a gyakorlati kísérleteket Horváth G., a budapesti Otvos Egyetem munkatársa végezte. Megállapította, hogy ha tiszta időben egy bizonyos helyzetben tartja a lemezt, akkor a „gnomon” árnyéka ráesik az egyik jelre. Az iránytűn lévő jelekkel összehasonlítva Horváth rájött, hogy a Viking műszer elképesztően pontos - hibája nem haladta meg a 4⁰-t. Így helyes használatával valóban lehetett navigálni.
Megjegyzendő, hogy Horváth jelentésében néhány konkrétumról számolt be. A lemez csak a májustól szeptemberig tartó időszakban bizonyult a leghatékonyabbnak, és csak a 61⁰ szélességi fokon. Ez alapján feltételezhető, hogy a vikingek csak nyáron használták az ősi iránytűt, amikor a legtöbb utat tették meg. Az egyetlen dolog, amit Horváth nem tudott megfejteni, az a „napkő” rejtélye.
A tudósok nagyon sokáig vitatkoztak a viking navigációról szóló legendák hihetőségéről, amelyek egy bizonyos „napkövet” jeleztek. A szkeptikusok azt mondták, hogy közönséges mágneses vasérc. A „Napkő”-nek mágikus erőt tulajdonítottak: képes volt megidézni a napot, és ragyogó fényt bocsát ki.
T. Ramskou dán régész 1969-ben terjesztette elő azt az elméletet, hogy a viking varázskövet a jelenleg ismert, polarizáló tulajdonságokkal rendelkező kristályok között kell keresni. A tudós elkezdte tanulmányozni a Skandináviában található összes lehetséges ásványt. Ennek eredményeként három jelöltet választott a csodálatos „solstenen” főszerepére: a turmalint, az izlandi spárt és az iolitot. Mindezeket a kristályokat a vikingek használhatták. Rejtély maradt, hogy a fentiek közül melyik volt a „solstenen”.
1592-ben egy Erzsébet-korabeli hajó elsüllyedt egy Alderney nevű normann sziget közelében. A becsapódás helyszínét 2003-ban fedezték fel, ezután kezdték el részletesen tanulmányozni. Az elsüllyedt hajó kapitányi kabinjában egy darab átlátszó anyagot találtak, ami, mint később kiderült, izlandi spárga volt.
Ez a lelet ismét elgondolkodtatta a tudósokat a „napkőről”, amely egy időre teljesen feledésbe merült. G. Ropar és A. Lefloch kutatók úgy döntöttek, hogy újrakezdik a „solstenen” létrehozásával kapcsolatos kísérleteket, fő anyagként izlandi eredetű spart használva. Kísérleteik eredményeit 2011-ben publikálták. Felfedezésük az egész tudományos világot lenyűgözte.
Kiderült, hogy a „solstenen” funkciói a sugarak fénytörésén alapulnak, amelyet a 17. században írt le R. Bertolin dán tudós. Az ásványba behatoló fény két sugárra hasadt. Ezek a sugarak eltérő polarizációjúak, így a kő ellentétes oldalán lévő képek fényereje is eltérő volt, és az eredeti fény polarizációjától függött. Egyszerűen fogalmazva, a Nap helyzetének kiszámításához meg kellett változtatni az ásvány helyzetét, amíg a hátoldalán lévő képek azonos fényerőt nem kaptak. Ez a módszer még felhős időben is hatékony. Ez alapján feltételezhető, hogy az izlandi spar valóban a vikingek navigátoraként szolgálhatna, mégpedig a lehető legpontosabban.
A tudósok azt találták, hogy az ősi viking legendákból származó misztikus „napkő” solstenen valóban felhasználható tengeri hajózáshoz.
Amikor a 10. század végén a vikingek hosszúhajókkal Grönlandra vitorláztak, nem volt iránytűjük. A mágneses iránytű Európában csak a 16. század végén jelent meg. De hogyan tettek meg 1600 tengeri mérföldet anélkül, hogy három hétig vagy még tovább eltértek az irányvonaltól? Ebben az esetben nem a teljesen nagy Grönlandra kellett „eljutni”, hanem egy bizonyos lakott helyre.
Horváth Gábor régész elmondja:
"A viking legendák (az ún. sagák) egy titokzatos műszerről, a napkőről mesélnek, amellyel meghatározhatták a Nap helyzetét, amely felhős vagy ködös időben láthatatlan."
Például Olaf király (Norvégia uralkodása: 955-1030) történetében leírtak egy misztikus történetet, amelyben egy furcsa forgóházban tölti az éjszakát, ahol az éjszakát tölti, és furcsa álmot lát, amelyben a nap a kő leírása:
„A király arra kényszerítette az embereket, hogy nézzenek, és sehol sem láttak tiszta eget. Ezután megkérte Sigurdurt, hogy mondja meg neki, hol van a nap abban az időben. Világos irányt adott. Aztán a király megparancsolta, hogy hozzák a napkövet, felemelte, és megnézte, hová sugárzik a fény a kőből, és ezzel próbára tette Sigurdur jóslatát.
A leírás valamiféle varázslatra emlékeztet. 1948-ban azonban megtalálták az Uunartok-korong másolatát ugyanazokból a legendákból. Ez volt a legenda szerint egy bizonyos „napkővel” (solstenen) kombinálva a fő navigációs eszköz.
A tudósok a legendák fennmaradt szövegeit és a talált eszközt elemezve rájöttek, hogy ez egy speciális napóra, amelyen a kardinális irányokat jelző jelzések, valamint a napóra gnomon árnyékának változásának megfelelő faragványok „kötözték”. napéjegyenlőség és napforduló tavasszal és nyáron. Ha a használat pontos idejét és helyét betartották, vagyis a 61° körüli északi szélességen és májustól szeptemberig csak 4 fok volt a műszerhiba. Nyilvánvaló, hogy a vikingek a nyáron Grönlandra mentek.
Uunartok / pinterest.com lemez
Az Uunartok korong működtetéséhez „napkőre” volt szükség. T. Ramskou dán régész még 1969-ben azt javasolta, hogy ez a kő egyfajta természetes kristály, amely polarizálja a rajta áthaladó fényt.
Emlékezzünk arra, hogy amikor egy ilyen kristályon áthalad, a fény két különböző polarizációjú sugárnyalábra hasad. Ennek megfelelően a látható képek fényereje a forrásfény polarizációjától függ, és különbözik egymástól. A vikingek megértették ezt a mintát, és simán változtatták a kristály helyzetét, amíg mindkét látható kép azonos fényerőt nem kapott. A módszer ködös időben is nagyon hatékony.
A turmalin, az iolit és az izlandi spárga elméletileg alkalmas volt a solstenen szerepére. A tudósok elméletileg az utóbbit részesítették előnyben, és eredményeiket 2011-ben publikálták.
Izlandi sparkristály / ArniEin, Wikimedia Commons
A fentebb leírt ötletek azonban csak spekulációk voltak. A távolság nagyon nagy; Ilyen eszközökkel el lehetett jutni Grönlandra?
Az új kutatások azt mutatják: igen, ez valóságos. G. Horváth egy tengeri utazás számítógépes modelljét használta Bergen (Norvégia) kikötőjéből a Grönland déli partján fekvő Hvarf faluba. A virtuális hajók a tavaszi napéjegyenlőség vagy a nyári napforduló idején kezdték meg útjukat. A felhőtakarót véletlenszerűen választottuk ki.
A program ezután kalcit, kordierit, turmalin és akvamarin kristályok használatát szimulálta, figyelembe véve ezen ásványok valós paramétereit egy előre meghatározott gyakorisággal. Az út sikeresen ért véget, ha a hajó elég közel érkezett a grönlandi partvidék hegyeihez a megfelelő helyre.
A program háromóránként ellenőrizte az irányt, és a hajók 92%-a sikeresen megérkezett. Igazad van, ha négyóránként ellenőrizték az irányt, akkor a navigáció sikere meredeken visszaesett: a hajók kevesebb mint kétharmada érte el célját. Horváth G. az eredményeket kommentálva pontosítja az álláspontot:
„Nem ismert, hogy a vikingek valóban alkalmazták-e ezt a módszert. Ha azonban ezt tették, akkor pontosan navigáltak.”
Itt a norvég vikingekről szóló mondákban utalások találhatók a titokzatos és varázslatos „Napkőre”, amelynek segítségével a tengerészek meghatározhatták a nap helyzetét. Szent Olaf viking király meséiben más mágikus tárgyak mellett bizonyos titokzatos kristályok is szerepelnek, így ezeknek a köveknek a létezésének lehetősége sokáig kétséges volt.
A bátor viking tengerészek nem ismertek mágneses iránytűt (ami ráadásul a sarki régiókban használhatatlan), ugyanakkor kiválóan navigáltak a tengeren, Grönlandra és Észak-Amerikára hajóztak. Az egyik ősi izlandi saga (9. század vége - 10. század eleje) leírja a viking vitorlázás egyik epizódját felhős időben, amikor a Nap által nem lehetett navigálni: „Felhős volt és viharos az idő... A király körülnézett és nem talált egy darab kék eget sem. Aztán fogta a napkövet, a szeméhez emelte, és látta, hová küldi a Nap sugarát a kövön keresztül.
Még 1967-ben Thorkild Ramskou dán régész magyarázatot adott ezekre a legendákra. Azt javasolta, hogy az ókori szövegek átlátszó ásványokról beszéltek, amelyek polarizálják a rajtuk áthaladó fényt.
Valójában egy felhővel borított égboltra célzott polarizáló szűrő lehetővé teszi annak meghatározását, hogy az égbolt melyik részén a fény polarizációja a maximális és hol a minimális, és innentől megérthetjük, hol van a Nap. Maga a napfény nem polarizált, de a felhők polarizálják. Ezt a navigációs módszert csak a 20. században fedezték fel, és a sarki repülésben egészen a rádiós iránytű és a műholdas navigáció megjelenéséig használták, de a vikingek már több ezer éve ismerhették. A méhek egyébként felhős napokon használják, mivel szemük polarizált fényt érzékel.
1969-ben és 1982-ben megjelentek Ramskow könyvei a napkőről és a viking szoláris navigációról (illusztrációk a nordskip.com webhelyről).
Mivel az égbolt fénye is polarizált a Rayleigh égbolt modellje szerint, a tengerészek felnézhettek a kövön keresztül, ha azt lassan különböző irányokba fordítják.
A légkör és a kristály által szórt fény polarizációs síkjainak egybeesése és eltérése az égbolt elsötétülésében és kivilágosodásában fejeződne ki, ahogy a kő és a megfigyelő elfordul. Az ilyen szekvenciális „mérések” sorozata megfelelő pontossággal segítene kideríteni, hol van a Nap.
A szakértők több jelöltet terjesztettek elő a napkő szerepére - az izlandi spárt (a kalcit átlátszó változata), valamint a turmalint és a iolitot. Nehéz megmondani, hogy pontosan milyen ásványt használtak a vikingek, ezek a kövek mind rendelkezésre álltak.
Az izlandi pásztor (balra) és a iolit (jobbra, mindkét oldalról fényképezve az erős pleokroizmus demonstrálására) rendelkeznek a megfelelő tulajdonságokkal ahhoz, hogy megpróbáljanak eligazodni a rejtett Napban.Igaz, még senki sem végzett meggyőző kísérletet magukkal a kövekkel a hatalmas tengerben, hogy végre megerősítse az ókori skandinávok ravasz navigációjának gyönyörű változatát (fotók: ArniEin/wikipedia.org, Gerdus Bronn).
Érdekes, hogy a huszadik században az iolit a Nap napnyugta utáni helyzetének meghatározására használt eszközben polarizáló szűrőként került be a repülésbe.
A helyzet az, hogy még alkonyatkor is polarizálódik az égbolt fénye, így a rejtett csillag pontos iránya könnyen meghatározható, ha „Polaroid” látása van. A technika akkor is működni fog, ha a Nap már hét fokkal a horizont alá süllyedt, vagyis napnyugta után több tíz perccel. A méhek egyébként jól tudják ezt a tényt, de később még visszatérünk rájuk.
Általánosságban elmondható, hogy a Viking iránytű működési elve sokáig világos volt, de a nagy kérdés az ötlet kísérleti igazolása volt. Horváth Gábor, a budapesti Otvos Egyetem kutatója az elmúlt néhány évet az ilyen irányú kísérleteknek és számításoknak szentelte.
Spanyolországból, Svédországból, Németországból, Finnországból és Svájcból érkezett kollégáival együtt tanulmányozta a fénypolarizációs mintázatokat felhős égbolt alatt (és ködben is) Tunéziában, Magyarországon, Finnországban és az Északi-sarkkörön belül.
Horváth Gábor a sarkvidéken 2005-ben (fotó az elte.hu-ról).
„A méréseket precíz polariméterekkel végezték” – írja a New Scientist. Most Horváth és társai összefoglalták a kísérletek eredményeit.
Röviden: az eredeti (az ún. elsőrendű szórásból származó) polarizációs mintázat az égen még a felhők alatt is kimutatható, bár nagyon gyenge, és maguk a felhők (vagy egy ködös fátyol) „zajt” visznek be az égbolton. azt.
Mindkét helyzetben a polarizációs mintázat és az ideális egybeesése volt jobb (a Rayleigh-modell szerint), minél vékonyabb volt a felhő- vagy ködtakaró, és minél több olyan törés volt benne, amelyek legalább egy töredékét biztosították a közvetlen napfénynek.
A sarkvidéki égbolt (balról jobbra) ködös, tiszta és felhős. Felülről lefelé: a "kupola" színes képe, a lineáris polarizáció mértékének különbségei az egész égbolton (a sötétebb több), a mért polarizációs szög és a meridiánhoz viszonyított elméleti szög. Az utolsó két sor jó egyezést mutat (illusztráció: Horváth Gábor et al./Philosophical Transactions of the Royal Society B).
Gábor és munkatársai teljesen felhős égbolt mellett is szimulálták a navigációt. Kiderült, hogy ebben az esetben a polarizáció „lenyomata” megmarad, és elméletileg ebből ki lehet számítani a Nap helyzetét. De a fénypolarizáció foka nagyon alacsony volt.
Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a vikingek nem polariméterekkel, hanem napkövekkel felfegyverkezve alig tudtak észrevenni az égbolt fényességének finom ingadozásait, amikor átnéztek a kristályon. A folyamatos felhőtakaró alatti navigáció, még ha lehetséges is, pontatlannak bizonyult – összegezték a tudósok.
A Horváth által végzett vizsgálat azonban kimutatta, hogy a napkőről szóló legendák és Thorkild magyarázata a művére meglehetősen hihető és tudományosan megalapozott.
A tudósok azt találták, hogy mind tiszta égbolt (oszlopok a bal oldalon), mind felhős égbolt (jobb oldalon) esetén a teljes égbolt területének aránya, amelyben a polarizáció egybeesik a Rayleigh-polarizációval (szürkével árnyékolva), csökken a A Nap felkel (fekete pont) a horizont fölé (zárójelben látható magassági szög). A lövöldözés Tunéziában történt.
Ez egyébként azt jelenti, hogy a „polarizációs” navigációs módszer előnyösebb a magas szélességi fokokon, ahol a vikingek csiszolták tudásukat (Horváth Gábor és társai illusztrációi / Philosophical Transactions of the Royal Society B).
Egyébként a legendákról. Horváth hivatkozik a „polarizációs navigációra” a skandináv sagában: „Az időjárás felhős volt és havazott. Szent Olaf, a király küldött valakit, hogy nézzen körül, de nem volt tiszta folt az égen. Aztán megkérte Sigurdot, mondja meg neki, hol van a Nap.
Sigurd fogta a napkövet, az égre nézett, és látta, honnan jön a fény. Így megtudta a láthatatlan Nap helyzetét. Kiderült, hogy Sigurdnak igaza volt."
Napjainkban a tudósok sokkal pontosabban írják le a polarizált fénnyel történő navigáció elvét, mint az ókori mesemondók. Először a kettős törő kristályt (ugyanazt a napkövet) „kalibrálni” kellett. Tiszta időben az égre nézve, a csillagtól távol, a vikingnek meg kellett fordítania a követ, hogy a legnagyobb fényerőt elérje. Akkor a kőre kellett volna karcolni a Nap irányát.
A következő alkalommal, amint egy kis rés is volt a felhők között, a navigátor egy követ célozhatott rá, és az égbolt maximális fényességére fordíthatja. A kő vonala a Napra mutatna. Korábban már beszéltünk egy napcsillag koordinátáinak meghatározásáról tetőablak nélkül.
A régészek időről időre találnak elsüllyedt viking hajókat, a modern rajongók másolatokat készítenek belőlük (az alábbi videón az egyik ilyen másolat látható, a Gaia hajó), de még mindig nem derült ki a múlt képzett tengerészeinek minden titka (illusztrációk a marineinsight.com, waterwaysnews.com, reefsafari.com.fj webhelyek)
Nos, a Nap helyzete alapján könnyebb volt megtudni a földrajzi észak felé vezető irányt. Erre a célra a vikingek egy speciálisan megjelölt napórával rendelkeztek, amelyen a gnómonok árnyékának szélső pályáját faragványokon ábrázolták (a napéjegyenlőség és a nyári napforduló hajnalától napnyugtáig).
Ha a Nap jelen volt az égen, az órát egy bizonyos módon el lehetett helyezni (hogy az árnyék a kívánt sávra hulljon), és a korongon lévő jelek alapján meghatározható a kardinális irány.
Az iránytű óraadatok pontossága remek volt, de egy módosítással: csak májustól augusztusig mutatta abszolút helyesen az északi irányt (épp a viking vitorlás szezonban), és csak a 61 fokos szélességi fokon - pontosan ott, ahol a vikingek leggyakrabban járnak. útvonalon át az Atlanti-óceánon - Skandinávia és Grönland között (illusztrációk Horváth Gábor et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).
A „polarimetrikus navigáció” elméletének ellenzői gyakran mondják, hogy a Nap helyzete általában még felhős és ködös időben is megbecsülhető szemmel - a világítás általános képével, a fátyol egyenetlenségein áttörő sugarak, visszaverődések alapján. a felhőkön. És ezért állítólag a vikingeknek nem kellett komplex módszert feltalálniuk a napkővel.
Gábor úgy döntött, hogy ezt a feltevést is teszteli. Számos teljes panorámaképet készített a nappali égboltról változó felhősséggel, valamint az esti égboltról alkonyatkor (a tengeri horizont közelében) a világon több helyen. Ezeket a képeket aztán megmutatták egy csoport önkéntesnek egy sötét szobában lévő monitoron. Egy egér segítségével megkérték, hogy jelezzék a Nap helyét.
A szemnavigációs tesztben használt keretek egyike. Az alanyok próbálkozásai kis fehér pontokként jelennek meg, egy nagy fekete pont fehér éllel jelzi a világítótest „átlagos” helyzetét a megfigyelők szerint (illusztráció: Horváth Gábor et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).
Az alanyok kiválasztását a csillag tényleges elhelyezkedésével összehasonlítva a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a felhősűrűség növekedésével a Nap látszólagos és valós helyzete közötti átlagos eltérés észrevehetően nőtt, így a vikingeknek további technológiára volt szükségük a tájoláshoz. kardinális irányok.
És ehhez az érvhez érdemes még egyet hozzátenni. Számos rovar érzékeny a lineárisan polarizált fényre, és ezt kihasználja a navigáció során (és egyes rákfélék még a körkörösen polarizált fényt is felismerik). Nem valószínű, hogy az evolúció kitalált volna egy ilyen mechanizmust, ha a Nap helyzete az égbolton mindig látható lenne hétköznapi látással.
A biológusok tudják, hogy a méhek a polarizált fény segítségével tájékozódnak a térben – a felhők réseit nézik. Egyébként erre a példára emlékeztet Horváth is, amikor a vikingek szokatlan hajózásának előfeltételeiről beszél.
Még egy méhfaj is létezik ( Magalopta genalis a halictidok családjából), amelynek képviselői még egy órával napkelte előtt munkába is repülnek (és még előtte sikerül hazatérniük), majd napnyugta után. Ezek a méhek szürkületi fényben navigálnak az égbolt polarizációs mintája alapján. Az éppen felkelni készülő vagy nemrég lenyugvó Nap hozza létre.
