“Pedras do Sol” dos Vikings ou como ir para o mar sem bússola. Navegação dos antigos escandinavos. O que é uma bússola solar Viking “pedra do sol”

Aqui nas sagas sobre os vikings noruegueses há referências à misteriosa e mágica “Pedra do Sol”, com a ajuda da qual os marinheiros podiam determinar a posição do sol. Nos contos de Santo Olaf, o rei viking, junto com outros objetos mágicos, certos cristais misteriosos também são mencionados, de modo que a possibilidade da existência dessas pedras tem sido questionada há muito tempo.

Os bravos marinheiros vikings não conheciam uma bússola magnética (que, aliás, é inútil nas regiões polares), mas ao mesmo tempo tinham uma excelente navegação no mar, navegando para a Groenlândia e a América do Norte. Uma das antigas sagas islandesas (final do século IX - início do século X) descreve um episódio de navegação Viking em tempo nublado, quando não era possível navegar pelo Sol: “O tempo estava nublado e tempestuoso... O rei olhou em volta e não encontrei um único pedaço de céu azul. Então ele pegou a pedra do sol, levantou-a até os olhos e viu para onde o Sol estava enviando seu raio através da pedra.”

Em 1967, o arqueólogo dinamarquês Thorkild Ramskou apresentou uma explicação para essas lendas. Ele sugeriu que os textos antigos falavam de minerais transparentes que polarizavam a luz que passava por eles.

Com efeito, um filtro polarizador dirigido a um céu coberto de nuvens permite determinar onde no céu a polarização da luz é máxima e onde é mínima, e a partir daqui compreender onde está o Sol. A luz solar em si não é polarizada, mas as nuvens a polarizam. Este método de navegação só foi descoberto no século 20 e foi usado na aviação polar até o advento da bússola de rádio e da navegação por satélite, mas os vikings podem tê-lo conhecido há milhares de anos. Aliás, as abelhas usam em dias nublados, pois seus olhos percebem a luz polarizada.

Em 1969 e 1982, os livros de Ramskow foram publicados sobre a pedra do sol e a navegação solar Viking (ilustrações de nordskip.com).

Como a luz do céu também é polarizada de acordo com o modelo celeste de Rayleigh, os marinheiros poderiam olhar para cima através da pedra girando-a lentamente em diferentes direções.

A coincidência e discrepância dos planos de polarização da luz espalhada pela atmosfera e pelo cristal seriam expressas na forma de escurecimento e brilho do céu à medida que a pedra e o observador giram. Uma série de tais “medições” sequenciais ajudaria a descobrir com alguma precisão decente onde está o Sol.

Os especialistas apresentaram vários candidatos para o papel da pedra-do-sol - longarina da Islândia (uma versão transparente da calcita), bem como turmalina e iolita. É difícil dizer exatamente que mineral os vikings usaram em todas essas pedras;

A longarina da Islândia (esquerda) e o iolito (direita, fotografados de ambos os lados para demonstrar forte pleocroísmo) têm as propriedades certas para tentar navegar no Sol oculto.É verdade que ninguém ainda conduziu um experimento convincente com as próprias pedras no vasto mar para finalmente confirmar a bela versão da navegação astuta dos antigos escandinavos (fotos de ArniEin/wikipedia.org, Gerdus Bronn).

É curioso que, no século XX, o iolito tenha chegado à aviação como filtro polarizador num dispositivo usado para determinar a posição do Sol após o pôr do sol.

O fato é que mesmo ao anoitecer, o brilho do céu é polarizado e, portanto, a direção exata para a estrela oculta pode ser facilmente determinada se você tiver visão “Polaroid”. A técnica funcionará mesmo que o Sol já tenha caído sete graus abaixo do horizonte, ou seja, dezenas de minutos após o pôr do sol. Aliás, as abelhas estão bem cientes desse fato, mas voltaremos a elas mais tarde.

Em linhas gerais, o princípio de funcionamento da bússola Viking ficou claro há muito tempo, mas a grande questão era a verificação experimental da ideia. O pesquisador Gábor Horváth, da Universidade de Otvos, em Budapeste, dedicou os últimos anos a experimentos e cálculos nessa direção.

Em particular, juntamente com colegas de Espanha, Suécia, Alemanha, Finlândia e Suíça, estudou padrões de polarização da luz sob céus nublados (bem como em nevoeiro) na Tunísia, Hungria, Finlândia e dentro do Círculo Polar Ártico.

Gabor Horvath no Ártico em 2005 (foto de elte.hu).

“As medições foram realizadas usando polarímetros precisos”, relata a New Scientist. Agora Horvath e seus camaradas resumiram os resultados dos experimentos.

Resumindo: o padrão de polarização original (da chamada dispersão de primeira ordem) no céu ainda é detectável mesmo sob as nuvens, embora seja muito fraco, e as próprias nuvens (ou um véu de neblina) introduzam “ruído” em isto.

Em ambas as situações, a coincidência do padrão de polarização com o ideal (de acordo com o modelo de Rayleigh) era melhor, quanto mais fina a cobertura de nuvens ou neblina e mais quebras nela que fornecessem pelo menos uma fração da luz solar direta.

O céu do Ártico (da esquerda para a direita) está nebuloso, claro e nublado. De cima para baixo: imagem colorida da “cúpula”, diferenças no grau de polarização linear em todo o céu (mais escuro é mais), ângulo de polarização medido e ângulo teórico em relação ao meridiano. As duas últimas linhas mostram boa concordância (ilustração de Gábor Horváth et al./Philosophical Transactions of the Royal Society B).

Gabor e seus colegas também simularam a navegação em condições de céu totalmente nublado. Descobriu-se que, neste caso, a “impressão” da polarização é preservada e, teoricamente, a posição do Sol pode ser calculada a partir dela. Mas o grau de polarização da luz era muito baixo.

Na prática, isso significa que, armados não com polarímetros, mas com pedras solares, os vikings dificilmente perceberiam flutuações sutis no brilho do céu ao olhar através do cristal. A navegação sob uma cobertura contínua de nuvens, mesmo que possível, revelou-se imprecisa, concluíram os cientistas.

No entanto, a investigação realizada por Horvath mostrou que as lendas sobre a pedra do sol e a explicação de Thorkild sobre o seu trabalho são bastante plausíveis e com base científica.

Os cientistas descobriram que tanto com céu claro (colunas à esquerda) quanto com céu nublado (à direita), a proporção da área total do céu em que a polarização coincide com a polarização de Rayleigh (sombreada em cinza) cai conforme o O Sol nasce (ponto preto) acima do horizonte (ângulo de elevação indicado entre parênteses). Este tiroteio ocorreu na Tunísia.

A propósito, isso significa que o método de navegação de “polarização” é mais vantajoso em altas latitudes, onde os vikings aprimoraram suas habilidades (ilustrações de Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).

A propósito, sobre lendas. Horvath cita uma referência à “navegação de polarização” na saga escandinava: “O tempo estava nublado e nevando. Santo Olaf, o rei, enviou alguém para olhar em volta, mas não havia nenhum ponto claro no céu. Então ele pediu a Sigurd que lhe dissesse onde estava o Sol.

Sigurd pegou a pedra do sol, olhou para o céu e viu de onde vinha a luz. Então ele descobriu a posição do Sol invisível. Acontece que Sigurd estava certo."

Hoje em dia, os cientistas descrevem o princípio da navegação por luz polarizada com muito mais precisão do que os antigos contadores de histórias. Primeiro, o cristal birrefringente (a mesma pedra do sol) teve que ser “calibrado”. Olhando através dela para o céu com tempo claro e longe da estrela, o Viking teve que girar a pedra para obter o maior brilho. Então a direção do Sol deveria estar riscada na pedra.

Na próxima vez, assim que houvesse uma pequena brecha nas nuvens, o navegador poderia apontar uma pedra para ela e colocá-la no brilho máximo do céu. A linha na pedra apontaria para o Sol. Já falamos sobre como determinar as coordenadas de uma estrela diurna sem qualquer claraboia.

De vez em quando, arqueólogos encontram navios vikings naufragados, entusiastas modernos constroem cópias deles (o vídeo abaixo mostra uma dessas réplicas - o navio Gaia), mas ainda nem todos os segredos dos marinheiros habilidosos do passado foram revelados (ilustrações do sites marineinsight.com, waterwaysnews.com, reefsafari.com.fj)

Bem, era mais fácil descobrir a direção do norte geográfico pela posição do Sol. Para isso, os vikings possuíam um relógio de sol especialmente marcado, no qual as trajetórias extremas da sombra do gnômon eram mostradas em esculturas (do amanhecer ao pôr do sol no equinócio e no solstício de verão).

Se o Sol estivesse presente no céu, o relógio poderia ser posicionado de uma determinada maneira (de forma que a sombra caísse na faixa desejada), e as direções cardeais poderiam ser determinadas pelas marcas no disco.

A precisão dos dados da bússola era grande, mas com uma alteração: mostrava o norte de forma absolutamente correta apenas de maio a agosto (apenas durante a temporada de navegação Viking) e apenas a uma latitude de 61 graus - exatamente onde os vikings são mais frequentes. rota pelo Atlântico - entre a Escandinávia e a Groenlândia (ilustrações de Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).

Os oponentes da teoria da “navegação polarimétrica” costumam dizer que mesmo em tempo nublado e com neblina, como regra, a posição do Sol pode ser estimada a olho nu - pela imagem geral da iluminação, raios rompendo irregularidades no véu, reflexos nas nuvens. E, portanto, supostamente, os vikings não precisaram inventar um método complexo com a pedra do sol.

Gabor também decidiu testar essa suposição. Ele fotografou muitos panoramas completos do céu diurno com vários graus de nebulosidade, bem como do céu noturno ao entardecer (perto do horizonte do mar) em vários lugares ao redor do mundo. Essas fotos foram então mostradas a um grupo de voluntários em um monitor em uma sala escura. Usando um mouse, eles foram solicitados a indicar a localização do Sol.

Uma das molduras utilizadas no teste de navegação ocular. As tentativas dos sujeitos são mostradas com pequenos pontos brancos, um grande ponto preto com borda branca marca a posição “média” da luminária segundo os observadores (ilustração de Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).

Tendo comparado a escolha dos sujeitos com a localização real da estrela, os cientistas descobriram que à medida que a densidade das nuvens aumentava, a discrepância média entre a posição aparente e verdadeira do Sol crescia visivelmente, de modo que os Vikings podem muito bem ter precisado de tecnologia adicional para orientação para o Sol. direções cardinais.

E a este argumento vale acrescentar mais um. Vários insetos são sensíveis à luz polarizada linearmente e aproveitam isso para navegação (e alguns crustáceos até reconhecem a luz polarizada circularmente). É improvável que a evolução tivesse inventado tal mecanismo se a posição do Sol no céu pudesse sempre ser vista com a visão normal.

Os biólogos sabem que as abelhas, com a ajuda da luz polarizada, se orientam no espaço - elas olham para as lacunas nas nuvens. Aliás, Horvath também lembra desse exemplo quando fala sobre os pré-requisitos para a navegação incomum dos vikings.

Existe até uma espécie de abelha ( Magalopta genalis da família dos halictídeos), cujos representantes voam para o trabalho uma hora antes do nascer do sol (e conseguem voltar para casa antes) e depois do pôr do sol. Essas abelhas navegam na luz do crepúsculo pelo padrão de polarização do céu. É criado pelo Sol, que está prestes a nascer ou que se pôs recentemente.

Mandyam Srinivasan, da Universidade de Queensland, e seus colegas de outras universidades da Austrália, bem como da Suécia e da Suíça, conduziram um experimento que Srinivasan chama de “prova definitiva” de que a teoria das abelhas navegando por luz polarizada está correta.

Os cientistas construíram um labirinto simples de dois corredores que se cruzam. Isso resultou em uma entrada e três saídas possíveis. Os corredores eram iluminados por luz polarizada que descia do teto, simulando o céu. A luz pode ser polarizada ao longo do eixo do corredor ou perpendicular a ele.

Diagrama do experimento de Srinivashan (detalhe). A posição do alimentador foi alterada em uma série de experimentos, para que o caminho reto, direito ou esquerdo pudesse ser correto (ilustrações de P. Kraft, M. V. Srinivasan et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B, qbi.uq .edu.au).

Os biólogos treinaram 40 abelhas voando em um labirinto para determinar a polarização no corredor de entrada e em uma interseção para escolher um corredor com polarização semelhante (os outros dois caminhos foram iluminados com luz de “direcionalidade” diferente). No final da jornada fiel, o açúcar aguardava os insetos.

Depois que os pesquisadores associaram firmemente a alimentação à polarização correta da iluminação, os experimentadores retiraram o açúcar. 74% das abelhas continuaram a se mover em direção ao local onde a guloseima estava anteriormente.

Em seguida, os cientistas trocaram os filtros polarizadores, primeiro para a saída direta, em vez da correta, e depois para a esquerda. A maioria das abelhas (56% e 51%) seguiu os novos indicadores luminosos. O restante foi distribuído entre dois corredores incorretos.

O experimento foi organizado de tal forma que os sujeitos listrados não pudessem usar outros sinais para orientação no espaço - marcas odoríferas ou simples brilhos de luz. E a maneira mais simples de atingir o objetivo (seguir a regra “voar até o cruzamento e depois virar à direita”) não funcionou necessariamente. Descobriu-se que era a polarização dos raios que dizia aos insetos para onde voar em busca de alimento.

O experimento com abelhas, é claro, nada nos dirá sobre o segredo dos antigos marinheiros. Mas ele nos lembra que muitas vezes, para resolver problemas semelhantes, tanto as pessoas como os animais escolhem táticas semelhantes. Os resultados de dois novos estudos foram publicados na mesma edição da Philosophical Transactions da Royal Society B: os “detetives” com os vikings e as abelhas coincidiram com sucesso no tempo.

Recentemente, a hipótese do arqueólogo dinamarquês foi confirmada por cientistas do Laboratório de Óptica Biológica da Universidade de Budapeste. Eles fizeram uma expedição ao Ártico e mostraram que mesmo um polarizador primitivo realmente permite indicar a direção do Sol em condições de neblina e nublado. O método também funciona no momento em que a estrela está vários graus abaixo do horizonte, mas a partir daí ilumina a abóbada celeste.

Que tipo de pedra os vikings poderiam usar em suas viagens? Na Noruega existem depósitos do mineral cordierita, cujo cristal, clivado ao longo de um determinado plano, pode servir como filtro de polarização. Direcionado para o Sol, escondido pelas nuvens, ao girar pinta o céu de uma cor amarelada, enquanto longe da estrela o cristal fica azulado na luz. Além disso, na Islândia, os vikings poderiam extrair verga islandesa, conhecida por suas propriedades polarizadoras e ainda usada em instrumentos ópticos. A turmalina, que também possui propriedades semelhantes, também é encontrada por aqui.

Qual desses minerais os antigos marinheiros chamavam de “pedra do sol” permaneceu um mistério até que os cientistas determinaram que um cristal encontrado há vários anos em um naufrágio na ilha de Alderney poderia de fato ser usado para navegação e, com toda a probabilidade, representa o famoso “ pedra do sol” Vikings. O trabalho foi publicado na revista Proceedings of the Royal Society A e é resumido pela ScienceNow.

O cristal foi encontrado por mergulhadores no porão de um navio inglês que naufragou em 1592 na costa da ilha. Instrumentos de navegação foram encontrados na mesma sala do navio.

A análise química e física do cristal revelou que se trata de um tipo de calcita (CaCO3) chamada longarina da Islândia. Embora a descoberta rachada e opaca parecesse muito diferente do mineral em sua forma normal, os cientistas mostraram que todos esses defeitos foram causados ​​pela ação da água do mar e da areia. Para isso, os autores realizaram modelagem artificial do envelhecimento em água, seguida de análise laboratorial.

A longarina da Islândia é conhecida por sua propriedade de birrefringência. A luz é dividida no cristal em dois feixes com polarizações diferentes. Ao girar o cristal, você pode definir a direção da polarização da luz, o que permite determinar a direção do Sol, mesmo que esteja escondido por nuvens ou abaixo do horizonte. Isto pode ser necessário para os marinheiros como meio adicional de navegação em locais onde são observadas anomalias magnéticas. Os autores do trabalho descobriram que o cristal de Alderney permite estabelecer a direção do Sol com um erro não superior a um grau.

Segundo os cientistas, os dados recolhidos sugerem que o cristal de Alderney é a mesma “pedra do sol” que, segundo a lenda, os vikings usavam para navegação. Esta descoberta é até agora a única evidência de que tais cristais foram usados ​​muito mais tarde - até o início do século XVII.

Os experimentadores explicaram teoricamente e demonstraram experimentalmente como os antigos marinheiros usavam um determinado mineral para navegar em tempo nublado.

Um grupo de pesquisadores da França, dos EUA e do Canadá conduziu uma série de experimentos dos quais se conclui que a lendária pedra-do-sol Viking era a longarina da Islândia - um cristal polarizador de luz com birrefringência.

Esta ideia em si não é nova, mas os investigadores tentaram fornecer a base científica mais completa para esta suposição.

É sabido por fontes antigas que os escandinavos conseguiam determinar a sua posição no mar mesmo nos momentos em que o céu estava coberto de nuvens e era difícil identificar a posição do sol a olho nu. A bússola magnética era desconhecida dos marinheiros daquela época. Finalmente, por razões óbvias, era difícil para os vikings contar com as estrelas nos meses de verão e nas altas latitudes (perto do Círculo Polar Ártico).

No início de 2011, outro grupo de especialistas realizou extensas pesquisas teóricas e práticas, mostrando que toda uma série de minerais, devido às suas propriedades polarizadoras, poderiam desempenhar o papel de uma pedra solar que ajudou os vikings em suas viagens à América.

Para determinar as direções cardeais, que funcionavam mesmo quando o sol estava no horizonte ou mesmo logo abaixo dele, os vikings precisavam de uma pedra solar com marcas pré-aplicadas nas bordas superior e inferior do cristal, que precisava ser posicionada de forma certa maneira (ilustrações de dmeijers.home. xs4all.nl, nasa.gov).

Observando o céu através de tal mineral, girando-o, os marinheiros rastrearam flutuações no brilho dos raios. Essas flutuações são causadas pelo fato de que a luz solar, mesmo filtrada por neblina e nuvens, mantém um padrão de polarização específico no céu ao qual o cristal Polaroid responde.

Agora, como relata a BBC News, os experimentadores descobriram que a longarina da Islândia não é apenas ótima para o papel de pedra do sol, mas também permite navegar no espaço com alta precisão.

Os cientistas descobriram que, ao equalizar a intensidade dos chamados feixes comuns e extraordinários que passam pelo cristal, é possível determinar a direção do Sol com um erro de vários graus.

Os autores do estudo citam um exemplo, se não da história dos vikings, pelo menos de um passado bastante longo, como um sinal indireto de que eles estão certos. A bordo de um navio elisabetano que naufragou na ilha de Alderney (Alderney Elizabethan Wreck) no final do século 16, os arqueólogos encontraram um pedaço de longarina da Islândia. Talvez também tenha servido para fins de navegação.

(Detalhes do novo trabalho são revelados em Proceedings of the Royal Society A.)

Os cientistas descobriram que a mística Pedra do Sol (Solstenen) de lendas antigas pode ser usada para navegação marítima.

Quando os vikings navegaram em navios para a Groenlândia no final do século X, eles não tinham bússola. Apareceu na Europa apenas no final do século XVI. Mas como eles viajaram 1.600 milhas náuticas sem sair do curso por três ou mais semanas? Ao mesmo tempo, eles tinham que chegar a um determinado ponto da ilha.

O arqueólogo Gabor Horvath explica: “ As lendas vikings (sagas) falam de um instrumento misterioso - a Pedra do Sol, - com a ajuda da qual poderiam determinar a posição do Sol, invisível em tempo nublado ou nevoeiro."

Por exemplo, na Saga do Rei Olaf (que reinou na Noruega entre 955 e 1030), há uma história mística sobre como ele passa a noite em uma estranha casa giratória, onde tem um estranho sonho sobre a Pedra do Sol: “O rei fez as pessoas olha - e eles não estavam em lugar nenhum, podiam ver um céu claro. Ele então pediu a Sigurdur que lhe dissesse onde estava o sol naquele momento. Ele deu uma direção clara. Então o rei ordenou que a pedra do sol fosse trazida, pegou-a e viu onde a luz irradiava da pedra, e assim testou a previsão de Sigurdur."

A descrição lembra um conto de fadas, mas em 1948 foi encontrada uma cópia real do disco de Uunartok. Em combinação com uma certa Pedra do Sol (Solstenen), segundo a lenda, serviu como principal dispositivo de navegação.

Os cientistas, tendo analisado os textos de lendas sobreviventes e encontrado artefatos, perceberam que se tratava de um relógio de sol especial com marcas indicando as direções cardeais e entalhes que correspondiam a mudanças na sombra do gnômon do relógio de sol. Por sua vez, depende do equinócio e do solstício da primavera e do verão. Dada a hora e o local corretos, ou seja, numa latitude norte de cerca de 61° de maio a setembro, o erro foi de apenas quatro graus. É claro que os vikings foram para a Groenlândia no verão.

Foto: Disco Uunartok /© pinterest.com

Para operar o disco de Uunartok, era necessária a Pedra do Sol. O arqueólogo T. Ramskou, da Dinamarca, sugeriu em 1969 que este é um tipo de cristal natural que polariza a luz que passa por ele.

Lembremos que a luz que passa por tal cristal é dividida em dois feixes com polarizações diferentes. Conseqüentemente, o brilho das imagens visíveis depende da polarização da fonte de luz e difere umas das outras. Os vikings entenderam esse padrão e mudaram suavemente a posição do cristal até que ambas as imagens visíveis recebessem o mesmo brilho. Este método é eficaz mesmo em tempo nublado.

Turmalina, iolita e longarina da Islândia eram teoricamente adequados para o papel de Solstenen. Como sugerem os cientistas, foi dada preferência a este último. Os resultados do estudo foram publicados em 2011.

Foto: Cristal de longarina da Islândia / © ArniEin, Wikimedia Commons

No entanto, as ideias descritas acima eram apenas especulações. A distância é muito grande - foi possível chegar à Groenlândia usando esses dispositivos?

Novas pesquisas mostram que é real. G. Horvath usou um modelo computacional de uma viagem marítima do porto de Bergen (Noruega) até a vila de Hvarf, na costa sul da Groenlândia. Os navios virtuais começaram sua viagem durante o equinócio da primavera ou solstício de verão. A cobertura de nuvens foi escolhida aleatoriamente.

O programa simulou então a utilização de cristais de calcita, cordierita, turmalina e água-marinha, levando em consideração os parâmetros reais desses minerais, com frequência pré-determinada. A viagem foi considerada bem-sucedida se o navio chegasse perto o suficiente das montanhas da costa da Groenlândia, no local desejado.

O programa verificava a direção a cada três horas e 92% dos navios completaram a missão. É verdade que se a direção fosse verificada a cada quatro horas, o sucesso da navegação caía drasticamente: menos de dois terços dos navios chegavam ao local de chegada. G. Horvath, comentando os resultados, esclarece:

“Não se sabe se os vikings realmente usaram esse método. No entanto, se isso for verdade, então eles foram orientados com precisão.”

Há muitas décadas, os cientistas tentam desvendar o mistério da navegação dos vikings, que, como se sabe, podiam nadar distâncias bastante longas. Freqüentemente, nadavam da Noruega à Groenlândia sem perder o rumo e gastando relativamente pouco tempo nele. Claro, talvez eles conseguissem realizar tais manobras graças a navios compactos, os drakkars, que navegavam rapidamente e se mantinham bem na água. Mas há lendas de que os marinheiros escandinavos possuíam dispositivos especiais de navegação, como “pedras do sol”. Os segredos de sua criação e uso não foram revelados até hoje.

Disco Uunartok

Não poderia ter havido qualquer navegação de tipo magnético relativamente moderno naquela época. Os marinheiros confiaram na vontade da Terra, esperando o bom tempo e o rumo certo. Eles foram guiados pela posição da luminária, das estrelas, da lua e assim por diante. E só os mares do norte, não caracterizados por um clima ameno, foram um verdadeiro teste para os conquistadores. Como os vikings, que constantemente encontravam esses mares, os navegaram?

Em 1948, um artefato especial foi encontrado - o disco Uunartok com marcas interessantes. Segundo a lenda, os vikings o usaram como bússola, combinando-o com um certo “solstenen” milagroso - “cristal solar”.

Nos registros feitos durante a Era Viking, muitas vezes você pode encontrar informações sobre o disco Uunartok. Eles escreveram sobre isso que este dispositivo é incrivelmente preciso, apesar de seu design simples. O mais interessante é que naquela época tais tecnologias eram equiparadas à bruxaria. Como poderia então a humanidade inventar um dispositivo de tão alta tecnologia?

É sabido que no mundo cristão dos séculos IX-XI os vikings eram considerados pagãos sujos e nojentos. Todas as outras nações pensavam que este povo, que nem sequer tinha um Estado, não poderia ter nada de notável. Acontece que isso está longe de ser verdade.

Os cientistas que examinaram o disco Uunartok sugeriram que este produto era uma espécie de relógio de sol com marcas que correspondiam aos pontos cardeais. Havia também um orifício especial na parte central do disco - um “gnômon”. A luz que passava por ele foi verificada pelas marcas no disco, após o que foi determinado em que direção o navio estava se movendo.

Experimentos práticos com o disco foram realizados por G. Horvath, funcionário da Universidade de Otvos, localizada em Budapeste. Ele determinou que se você segurar o disco em uma determinada posição com tempo claro, a sombra de seu “gnômon” cairá sobre uma das marcas. Comparando-o com as marcas da bússola, Horvath percebeu que o instrumento Viking era incrivelmente preciso - seu erro não ultrapassava 4⁰. Assim, utilizando-o corretamente, foi realmente possível navegar.

Deve-se notar que em seu relatório Horvath relatou alguns detalhes. O disco revelou-se mais eficaz apenas no período de maio a setembro, e apenas na latitude de 61⁰. Com base nisso, pode-se supor que os vikings usavam a antiga bússola apenas no verão, quando faziam o número máximo de viagens. A única coisa que Horvath não conseguiu resolver foi o mistério da “pedra do sol”.

"Pedra do Sol" na mitologia

Por muito tempo, os cientistas discutiram sobre a plausibilidade das lendas sobre a navegação Viking, que indicavam uma certa “pedra do sol”. Os céticos disseram que era minério de ferro magnético comum. A “Pedra do Sol” foi creditada com poderes mágicos: ela poderia invocar o sol e emitir um brilho intenso.

O arqueólogo T. Ramskou, da Dinamarca, em 1969, apresentou a teoria de que a pedra mágica Viking deve ser procurada entre os cristais atualmente conhecidos que possuem propriedades polarizadoras. O cientista começou a estudar todos os minerais possíveis localizados na Escandinávia. Como resultado, ele escolheu três candidatos para o papel principal do milagroso “solstenen”: turmalina, longarina da Islândia e iolita. Todos esses cristais poderiam ter sido usados ​​pelos Vikings. Permaneceu um mistério qual dos itens acima era “solstenen”.

Um navio elisabetano lançou luz sobre a busca pelo verdadeiro "solstenen" em 2003

Em 1592, um navio elisabetano afundou perto de uma ilha normanda chamada Alderney. O local do acidente foi descoberto em 2003, após o que começaram a estudá-lo detalhadamente. Na cabine do capitão do navio naufragado, encontraram um pedaço de material transparente que, como se descobriu mais tarde, era a longarina da Islândia.

Essa descoberta fez os cientistas pensarem novamente sobre a “pedra do sol”, que havia sido completamente esquecida por um tempo. Os pesquisadores G. Ropar e A. Lefloch decidiram retomar os experimentos de criação de “solstenen”, utilizando longarina de origem islandesa como material principal. Eles publicaram os resultados de seus experimentos em 2011. Sua descoberta surpreendeu todo o mundo científico.

Descobriu-se que as funções de “solstenen” baseavam-se na refração dos raios, descrita no século XVII pelo cientista dinamarquês R. Bertolin. A luz que penetrou no mineral foi dividida em dois raios. Esses raios possuem polarizações diferentes, portanto o brilho das imagens do lado oposto da pedra também era diferente e dependia da polarização da luz original. Simplificando, para calcular a posição do Sol, foi necessário alterar a posição do mineral até que as imagens do seu verso adquirissem o mesmo brilho. Este método é eficaz mesmo em tempo nublado. Com base nisso, pode-se supor que o spar da Islândia poderia de fato servir como navegador para os vikings, e com a maior precisão possível.

Os cientistas descobriram que a mística “pedra do sol” solstenen das antigas lendas vikings pode realmente ser usada para navegação marítima.

Quando os vikings navegaram em navios para a Groenlândia no final do século X, eles não tinham bússola. A bússola magnética apareceu na Europa apenas no final do século XVI. Mas como eles viajaram 1.600 milhas náuticas sem sair do curso por três semanas ou mais? Neste caso, era necessário “chegar” não à grande Groenlândia, mas a um determinado local habitado.

O arqueólogo Gabor Horvath explica:

“As lendas vikings (as chamadas sagas) falam de um instrumento misterioso, a pedra do sol, com a qual podiam determinar a posição do Sol, invisível em tempo nublado ou nevoeiro.”

Por exemplo, na saga do rei Olaf (governou a Noruega: 955-1030), foi descrita uma história mística em que ele passa a noite em uma estranha casa giratória, onde passa a noite e tem um sonho estranho, em que o sol pedra é descrita:

“O rei forçou o povo a olhar e eles não conseguiram ver o céu claro em lugar nenhum. Ele então pediu a Sigurdur que lhe dissesse onde estava o sol naquele momento. Ele deu uma direção clara. Então o rei ordenou que a pedra do sol fosse trazida, pegou-a e viu onde a luz irradiava da pedra, e assim testou a previsão de Sigurdur."

A descrição lembra algum tipo de magia. Porém, em 1948, foi encontrada uma cópia do disco Uunartok das mesmas lendas. Isto, combinado com uma certa “pedra do sol” (solstenen), segundo a lenda, era a principal ferramenta de navegação.

Os cientistas, tendo analisado os textos sobreviventes das lendas e o dispositivo encontrado, perceberam que se tratava de um relógio de sol especial com marcas indicando as direções cardeais e entalhes que correspondiam à mudança na sombra do gnômon do relógio de sol, “amarrado” ao equinócio e solstícios na primavera e no verão. Se observado o horário e local correto de uso, ou seja, na latitude norte de cerca de 61° e de maio a setembro, o erro do instrumento foi de apenas 4 graus. É claro que os vikings foram para a Groenlândia no verão.

Disco Uunartok / pinterest.com

Para operar o disco Uunartok, era necessária uma “pedra do sol”. O arqueólogo T. Ramskou, da Dinamarca, sugeriu em 1969 que esta pedra é uma espécie de cristal natural que polariza a luz que passa por ela.

Lembremos que ao passar por tal cristal, a luz se divide em dois feixes com polarizações diferentes. Conseqüentemente, o brilho das imagens visíveis depende da polarização da fonte de luz e difere umas das outras. Os vikings foram capazes de compreender esse padrão e mudaram suavemente a posição do cristal até que ambas as imagens visíveis tivessem o mesmo brilho. O método é muito eficaz mesmo em tempo nublado.

Turmalina, iolita e longarina da Islândia eram teoricamente adequados para o papel de solstenen. Os cientistas teoricamente preferiram o último e publicaram as suas descobertas em 2011.

Cristal de longarina da Islândia / ArniEin, Wikimedia Commons

No entanto, as ideias descritas acima eram apenas especulações. A distância é muito grande; Foi possível chegar à Groenlândia usando tais dispositivos?

Novas pesquisas mostram: sim, é real. G. Horvath usou um modelo computacional de uma viagem marítima do porto de Bergen (Noruega) até a vila de Hvarf, na costa sul da Groenlândia. Os navios virtuais começaram sua viagem no equinócio da primavera ou no solstício de verão. A cobertura de nuvens foi escolhida aleatoriamente.

O programa simulou então a utilização de cristais de calcita, cordierita, turmalina e água-marinha, levando em consideração os parâmetros reais desses minerais em uma frequência pré-determinada. A viagem terminava com sucesso se o navio chegasse perto o suficiente das montanhas da costa da Groenlândia, no lugar certo.

O programa verificava a direção a cada três horas e 92% dos navios chegaram com sucesso. Você está certo, se a direção fosse verificada a cada quatro horas, o sucesso da navegação cairia drasticamente: menos de dois terços dos navios chegaram ao seu destino. G. Horvath, comentando os resultados, esclarece a posição:

“Não se sabe se os vikings realmente usaram esse método. No entanto, se fizeram isso, navegaram com precisão.”

Aqui nas sagas sobre os vikings noruegueses há referências à misteriosa e mágica “Pedra do Sol”, com a ajuda da qual os marinheiros podiam determinar a posição do sol. Nos contos de Santo Olaf, o rei viking, junto com outros objetos mágicos, também são mencionados certos cristais misteriosos, portanto a possibilidade da existência dessas pedras ficou em dúvida por muito tempo.

Os bravos marinheiros vikings não conheciam uma bússola magnética (que, aliás, é inútil nas regiões polares), mas ao mesmo tempo tinham uma excelente navegação no mar, navegando para a Groenlândia e a América do Norte. Uma das antigas sagas islandesas (final do século IX - início do século X) descreve um episódio de navegação Viking em tempo nublado, quando não era possível navegar pelo Sol: “O tempo estava nublado e tempestuoso... O rei olhou em volta e não encontrei um único pedaço de céu azul. Então ele pegou a pedra do sol, levantou-a até os olhos e viu para onde o Sol estava enviando seu raio através da pedra.”

Em 1967, o arqueólogo dinamarquês Thorkild Ramskou apresentou uma explicação para essas lendas. Ele sugeriu que os textos antigos falavam de minerais transparentes que polarizavam a luz que passava por eles.

Com efeito, um filtro polarizador dirigido a um céu coberto de nuvens permite determinar onde no céu a polarização da luz é máxima e onde é mínima, e a partir daqui compreender onde está o Sol. A luz solar em si não é polarizada, mas as nuvens a polarizam. Este método de navegação só foi descoberto no século 20 e foi usado na aviação polar até o advento da bússola de rádio e da navegação por satélite, mas os vikings podem tê-lo conhecido há milhares de anos. Aliás, as abelhas usam em dias nublados, pois seus olhos percebem a luz polarizada.

Em 1969 e 1982, os livros de Ramskow foram publicados sobre a pedra do sol e a navegação solar Viking (ilustrações de nordskip.com).

Como a luz do céu também é polarizada de acordo com o modelo celeste de Rayleigh, os marinheiros poderiam olhar para cima através da pedra girando-a lentamente em diferentes direções.

A coincidência e discrepância dos planos de polarização da luz espalhada pela atmosfera e pelo cristal seriam expressas na forma de escurecimento e brilho do céu à medida que a pedra e o observador giram. Uma série de tais “medições” sequenciais ajudaria a descobrir com alguma precisão decente onde está o Sol.

Os especialistas apresentaram vários candidatos para o papel da pedra-do-sol - longarina da Islândia (uma versão transparente da calcita), bem como turmalina e iolita. É difícil dizer exatamente que mineral os vikings usaram em todas essas pedras;

A longarina da Islândia (esquerda) e o iolito (direita, fotografados de ambos os lados para demonstrar forte pleocroísmo) têm as propriedades certas para tentar navegar no Sol oculto.É verdade que ninguém ainda conduziu um experimento convincente com as próprias pedras no vasto mar para finalmente confirmar a bela versão da navegação astuta dos antigos escandinavos (fotos de ArniEin/wikipedia.org, Gerdus Bronn).

É curioso que, no século XX, o iolito tenha chegado à aviação como filtro polarizador num dispositivo usado para determinar a posição do Sol após o pôr do sol.

O fato é que mesmo ao anoitecer, o brilho do céu é polarizado e, portanto, a direção exata para a estrela oculta pode ser facilmente determinada se você tiver visão “Polaroid”. A técnica funcionará mesmo que o Sol já tenha caído sete graus abaixo do horizonte, ou seja, dezenas de minutos após o pôr do sol. Aliás, as abelhas estão bem cientes desse fato, mas voltaremos a elas mais tarde.

Em linhas gerais, o princípio de funcionamento da bússola Viking ficou claro há muito tempo, mas a grande questão era a verificação experimental da ideia. O pesquisador Gábor Horváth, da Universidade de Otvos, em Budapeste, dedicou os últimos anos a experimentos e cálculos nessa direção.

Em particular, juntamente com colegas de Espanha, Suécia, Alemanha, Finlândia e Suíça, estudou padrões de polarização da luz sob céus nublados (bem como em nevoeiro) na Tunísia, Hungria, Finlândia e dentro do Círculo Polar Ártico.

Gabor Horvath no Ártico em 2005 (foto de elte.hu).

“As medições foram realizadas usando polarímetros precisos”, relata a New Scientist. Agora Horvath e seus camaradas resumiram os resultados dos experimentos.

Resumindo: o padrão de polarização original (da chamada dispersão de primeira ordem) no céu ainda é detectável mesmo sob as nuvens, embora seja muito fraco, e as próprias nuvens (ou um véu de neblina) introduzam “ruído” em isto.

Em ambas as situações, a coincidência do padrão de polarização com o ideal (de acordo com o modelo de Rayleigh) era melhor, quanto mais fina a cobertura de nuvens ou neblina e mais quebras nela que fornecessem pelo menos uma fração da luz solar direta.

O céu do Ártico (da esquerda para a direita) está nebuloso, claro e nublado. De cima para baixo: imagem colorida da "cúpula", diferenças no grau de polarização linear em todo o céu (mais escuro é mais), ângulo de polarização medido e ângulo teórico em relação ao meridiano. As duas últimas linhas mostram boa concordância (ilustração de Gábor Horváth et al./Philosophical Transactions of the Royal Society B).

Gabor e seus colegas também simularam a navegação em condições de céu totalmente nublado. Descobriu-se que, neste caso, a “impressão” da polarização é preservada e, teoricamente, a posição do Sol pode ser calculada a partir dela. Mas o grau de polarização da luz era muito baixo.

Na prática, isso significa que, armados não com polarímetros, mas com pedras solares, os vikings dificilmente perceberiam flutuações sutis no brilho do céu ao olhar através do cristal. A navegação sob uma cobertura contínua de nuvens, mesmo que possível, revelou-se imprecisa, concluíram os cientistas.

No entanto, a investigação realizada por Horvath mostrou que as lendas sobre a pedra do sol e a explicação de Thorkild sobre o seu trabalho são bastante plausíveis e com base científica.

Os cientistas descobriram que tanto com céu claro (colunas à esquerda) quanto com céu nublado (à direita), a proporção da área total do céu em que a polarização coincide com a polarização de Rayleigh (sombreada em cinza) cai conforme o O Sol nasce (ponto preto) acima do horizonte (ângulo de elevação indicado entre parênteses). Este tiroteio ocorreu na Tunísia.

A propósito, isso significa que o método de navegação de “polarização” é mais vantajoso em altas latitudes, onde os vikings aprimoraram suas habilidades (ilustrações de Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).

A propósito, sobre lendas. Horvath cita uma referência à “navegação de polarização” na saga escandinava: “O tempo estava nublado e nevando. Santo Olaf, o rei, enviou alguém para olhar em volta, mas não havia nenhum ponto claro no céu. Então ele pediu a Sigurd que lhe dissesse onde estava o Sol.

Sigurd pegou a pedra do sol, olhou para o céu e viu de onde vinha a luz. Então ele descobriu a posição do Sol invisível. Acontece que Sigurd estava certo."

Hoje em dia, os cientistas descrevem o princípio da navegação por luz polarizada com muito mais precisão do que os antigos contadores de histórias. Primeiro, o cristal birrefringente (a mesma pedra do sol) teve que ser “calibrado”. Olhando através dela para o céu com tempo claro e longe da estrela, o Viking teve que girar a pedra para obter o maior brilho. Então a direção do Sol deveria estar riscada na pedra.

Na próxima vez, assim que houvesse uma pequena brecha nas nuvens, o navegador poderia apontar uma pedra para ela e colocá-la no brilho máximo do céu. A linha na pedra apontaria para o Sol. Já falamos sobre como determinar as coordenadas de uma estrela diurna sem qualquer claraboia.

De vez em quando, arqueólogos encontram navios vikings naufragados, entusiastas modernos constroem cópias deles (o vídeo abaixo mostra uma dessas réplicas - o navio Gaia), mas ainda nem todos os segredos dos marinheiros habilidosos do passado foram revelados (ilustrações do sites marineinsight.com, waterwaysnews.com, reefsafari.com.fj)

Bem, era mais fácil descobrir a direção do norte geográfico pela posição do Sol. Para isso, os vikings possuíam um relógio de sol especialmente marcado, no qual as trajetórias extremas da sombra do gnômon eram mostradas em esculturas (do amanhecer ao pôr do sol no equinócio e no solstício de verão).

Se o Sol estivesse presente no céu, o relógio poderia ser posicionado de uma determinada maneira (de forma que a sombra caísse na faixa desejada), e as direções cardeais poderiam ser determinadas pelas marcas no disco.

A precisão dos dados da bússola era grande, mas com uma alteração: mostrava o norte de forma absolutamente correta apenas de maio a agosto (apenas durante a temporada de navegação Viking) e apenas a uma latitude de 61 graus - exatamente onde os vikings são mais frequentes. rota pelo Atlântico - entre a Escandinávia e a Groenlândia (ilustrações de Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).

Os oponentes da teoria da “navegação polarimétrica” costumam dizer que mesmo em tempo nublado e com neblina, como regra, a posição do Sol pode ser estimada a olho nu - pela imagem geral da iluminação, raios rompendo irregularidades no véu, reflexos nas nuvens. E, portanto, supostamente, os vikings não precisaram inventar um método complexo com a pedra do sol.

Gabor também decidiu testar essa suposição. Ele fotografou muitos panoramas completos do céu diurno com vários graus de nebulosidade, bem como do céu noturno ao entardecer (perto do horizonte do mar) em vários lugares ao redor do mundo. Essas fotos foram então mostradas a um grupo de voluntários em um monitor em uma sala escura. Usando um mouse, eles foram solicitados a indicar a localização do Sol.

Uma das molduras utilizadas no teste de navegação ocular. As tentativas dos sujeitos são mostradas com pequenos pontos brancos, um grande ponto preto com borda branca marca a posição “média” da luminária segundo os observadores (ilustração de Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).

Tendo comparado a escolha dos sujeitos com a localização real da estrela, os cientistas descobriram que à medida que a densidade das nuvens aumentava, a discrepância média entre a posição aparente e verdadeira do Sol crescia visivelmente, de modo que os Vikings podem muito bem ter precisado de tecnologia adicional para orientação para o Sol. direções cardinais.

E a este argumento vale acrescentar mais um. Vários insetos são sensíveis à luz polarizada linearmente e aproveitam isso para navegação (e alguns crustáceos até reconhecem a luz polarizada circularmente). É improvável que a evolução tivesse inventado tal mecanismo se a posição do Sol no céu pudesse sempre ser vista com a visão normal.

Os biólogos sabem que as abelhas, com a ajuda da luz polarizada, se orientam no espaço - elas olham para as lacunas nas nuvens. Aliás, Horvath também lembra desse exemplo quando fala sobre os pré-requisitos para a navegação incomum dos vikings.

Existe até uma espécie de abelha ( Magalopta genalis da família dos halictídeos), cujos representantes chegam a voar para o trabalho uma hora antes do nascer do sol (e conseguem voltar para casa antes) e depois do pôr do sol. Essas abelhas navegam na luz do crepúsculo pelo padrão de polarização do céu. É criado pelo Sol, que está prestes a nascer ou que se pôs recentemente.