От източниците, разказващи за заселването на Исландия, става ясно, че викингите още през 850 г. са имали такава навигационна информация, която е позволила например на Гардар Свафарсон след зимуване в Исландия да се върне в родината си в Европа.
Известно е също, че десет години по-късно Исландия е дестинация на много заселници. Едно бързо пътуване от Централна Норвегия до бреговете на Исландия отне около седем дни. За да го постигнете, беше необходимо да сте добре ориентирани в открито море далеч от бреговете. В края на 10в. Пътуванията на викингите до Гренландия започнаха от западния бряг на Исландия, които при благоприятни условия отнеха четири дни.
За да плавате в открито море, трябва да можете да определите посоките и местоположението на вашия кораб.
Без компас посоката може да се определи от Полярната звезда или Слънцето. По време на белите нощи на север е трудно да се определи по звездите. Следователно викингите намират основно посоката си според Слънцето. Посоките на изгрева и залеза са били от особено значение за тях. Както се казва в сагата, позицията на Слънцето през годината „беше добре известна на Stjorn (Star) Oddi от остров Flatey и от него на старейшините на корабите, или kendtmands (знаещите).“
Дали викингите са имали компас не е доказано от находки. Сагите обаче съобщават за "слънчев камък". Този камък е бил собственост на крал Олаф, който управлява Норвегия от 1015 до 1030 г. По него можеше да определи позицията на Слънцето в мъгла или снеговалеж. За да направите това, камъкът беше спуснат във водата, в която се носеше и, попадайки в лъчите на Слънцето, светеше. Сиянието вероятно е изобретение на разказвача на сагата. Понастоящем се смята, че „слънчевият камък“ е таблет с прикрепен към него магнитен камък (магнитна желязна руда). Викингите може би вече са използвали компас, който в Китай е бил известен като указател за посока от 250 г. сл. н. е. д.
Изключително значителният обхват на търговските пътища на викингите се доказва например от статуя на Буда от 5-ти век, открита при разкопки в град Бирка (Швеция).
За да разберете местоположението си, трябва да намерите вашата географска ширина и дължина. Географската ширина се определя от височината на Слънцето. За измерването му, както ни казват сагите, викингите са използвали слънчева дъска (solbra "dt). Тази дъска, която все още не е открита, е имала разделения в "половин колелото" и е съответствала на половината от слънчевия диск.
Викингите можеха да определят географската дължина само по изминатото разстояние. В Северно море това не е представлявало големи затруднения, тъй като пътуванията на викингите между Англия и Норвегия или Дания се провеждат главно в посока изток-запад. Пътуванията на викингите от Норвегия до Исландия и Гренландия бяха улеснени от едно обстоятелство: Берген има приблизително същата географска ширина като нос Фаруел в южния край на Гренландия. В Исландия са открити селища на викингите приблизително 4° северно от тази географска ширина. Следователно те можеха да управляват курс между Норвегия и Исландия и Гренландия, определяйки само географската ширина. Така викингите доста уверено преплуваха открито море и стигнаха до брега, където намериха целта си въз основа на крайбрежни знаци.
Мъгла или гъсти непрекъснати облаци затрудняват навигацията им, което води до грешки, както се съобщава в сагите.
Плаванията в открито море се извършват предимно през лятото. Викингите ги стартирали при ясно време - антициклони, когато били сигурни, че няма да срещнат мъгли, гъсти облаци и особено бури, които представлявали голяма опасност за откритите им кораби.
Бележки:
По време на археологически разкопки в Гренландия през 1951 г. е открит фрагмент от устройство, което се счита за карта за определяне на посоката (дървен компас) на викингите. Дървеният диск, за който се смята, че има 32 деления по ръба, се върти на дръжка, прекарана през дупка в центъра и, ориентирана спрямо кардиналните посоки (по изгрев или залез на Слънцето, по сянката по обяд, по изгрева и залеза на определени звезди), показва курса. - Прибл. преводач
Интересна информация за Оди е дадена от Р. Хениг: „Историята на исландската култура познава известна странна „звезда“ Оди, живяла около 1000 г. Този исландец бил беден обикновен човек, земеделски работник при селянина Торд, който се заселил в пустата северна част на Исландия близо до Фелсмули Оди Хелгфасон хваща риба за Торда на остров Флатей и, оставайки напълно сам в необятната шир, използва свободното си време за наблюдения, благодарение на които става един от най-великите астрономи, които историята познава , Ангажиран с неуморни наблюдения на небесни явления и слънцестоене, Оди изобразява движенията на небесните тела в цифрови таблици.В точността на своите изчисления той значително надмина средновековните учени на своето време.Оди беше забележителен наблюдател и математик, чиито невероятни постижения бяха оценени едва в наши дни." - Р. Хениг. Непознати земи. М., Чуждестранно издателство. Литературен, 1962, т. III, с. 82. - Прибл. преводач
Може да е и кристал от исландски шпат, в който при насочване към Слънцето се появяват две изображения поради поляризацията на светлината. - Прибл. преводач
Авторът, говорейки за навигационните познания на викингите, греши. Едва ли викингите са определили координатите, за да намерят мястото си. Вероятно са имали само груби карти, подобни на бъдещите портолани, с мрежа само с посоки. Самите портолани или карти на компаса, както е известно, се появяват в Италия в края на 12 - началото на 13 век; използването на морски карти с мрежа от географски ширини и дължини датира едва от 16 век. Тогава, за да стигнеш от една точка до друга, трябваше да знаеш само посоката и приблизителното разстояние. Викингите можеха да определят посоката (без компас) през деня по Слънцето, използвайки гномон (особено знаейки точките на изгрев и залез през годината), а през нощта по Полярната звезда, а изминатото разстояние - от опит в плаването.
Португалецът Диего Гомес за първи път определи географската ширина от Полярната звезда по време на пътуване до бреговете на Гвинея през 1462 г. Наблюденията за тази цел на най-голямата височина на Слънцето започнаха да се извършват десет или двадесет години по-късно, тъй като изискваха познаване на дневна деклинация на Слънцето.
Моряците започват самостоятелно да определят географската дължина в морето (без отчитане) едва в края на 18 век.
Това обаче не означава, че викингите не са контролирали местоположението си в открито море. О. С. Райтер (O. S. Renter. Oddi Helgson und die Bestiminung der Sonnwenden in alten Island. Mannus, 1928, S. 324), който се занимава с този въпрос, смята, че „слънчевата дъска“, използвана за тази цел, е пръчка, монтирана на борда корабът във вертикално положение и по дължината на обедната сянка от него, падаща върху буркана, викингите можеха да преценят дали се придържат към желания паралел.
Не е трудно да си представим как може да се случи това. Викингите са плавали през лятото, но деклинацията на Слънцето в деня на лятното слънцестоене (сега 22 юни) е 23,5° с.ш., а например месец преди и след този ден – 20,5° с.ш. Берген се намира на приблизително 60° с.ш. w. Следователно, за да се придържаме към тази географска ширина, височината на Слънцето по обяд в деня на лятното слънцестоене е H=90°-60°+23,5°=53,5°.
Следователно, при дължина на слънчевата дъска от 100 см (според Райтер), дължината на сянката трябва да бъде 0,74 м и съответно месец преди и след слънцестоенето - 82,5 см. По този начин беше достатъчно да има тези маркировки върху банката, така че викингите по обяд проверихме нашата позиция. - Прибл. преводач
Как древните жители на Скандинавия - викингите - са се придвижвали в открито море, във високи географски ширини, където слънцето не залязва под хоризонта с месеци по време на полярния ден, отдавна е обект на спекулации, научни дебати и предположения, както и като фолклор. И наистина, как без магнитен компас, без други навигационни инструменти, без умението да се ориентираш по звездите, което са имали например арабските или европейските моряци, е било възможно не само да се откриват нови земи, но и да се връщат обратно към суровата, но любима родина, дори и след зимуване в чужди земи?
Последните открития, съчетани с изследвания и експерименти на учени, показват, че викингите най-вероятно са използвали слънчев часовник и „слънчев камък“ за ориентация в своите кампании.
Мистериозен артефакт
През 1948 г. археолозите откриват мистериозен дървен артефакт в руините на бенедиктински манастир в Уунарток, Гренландия. Районът на Уунарток е бил обитаван от викинги до 10 век. Полукръглият артефакт имаше зигзагообразна гравировка под формата на резки по периметъра. Ако към артефакта беше прикрепена симетрична втора част, тогава щеше да има точно тридесет и две от тези изрези, което съвпада с броя на деленията на съвременния компас, референтни точки. Вътре бяха надраскани още няколко реда.
Някои скептици твърдят, че това е просто битова украса, но повечето изследователи смятат, че това е известният викингски слънчев компас. Последният дори тества ефекта му на борда на реплика на викингски кораб. Навигационните линии обаче бяха непълни и съответно устройството не беше много подходящо за определяне на север. Без да навлизаме в технически подробности, можем да кажем, че грешката е съществена и би довела до дълго плаване в грешна посока, което в северните морета е не просто опасно, а фатално.
Учени от университета в Будапеща, ръководени от Бернат Балаж, изложиха своята хипотеза, че находката има по-сложен дизайн и само в този вид може успешно да се използва за навигация. Според тях дизайнът се състои от два гномона (част от слънчев часовник, по чиято сянка се определя времето). Първият, по-къс и широк гномон, служел за определяне на пладне. Вторият, по-висок и по-тесен, както и по-точен, позволяваше да се определи географската ширина. Подобно, по-сложно устройство вече може да се използва следобед.
Хипотетичната структура на навигационно устройство Viking въз основа на намерен фрагмент. Използвани са линии за правоъгълен гномон (в центъра), което позволява да се запише момента на местния пладне. Седемнадесет вдлъбнатини под формата на зъби от (предполагаемата) северна страна са служили за разчитане на дължината на обедната сянка на високия гномон. (Реконструкция на Balázs Bernáth)
Но какво ще кажете за ориентацията в облачни дни или след залез слънце? Как викингите са се ориентирали в северните ширини толкова уверено и добре, че са успели да стигнат до Гренландия, да открият Америка няколко века преди Колумб, да посетят Багдад и, според някои източници, дори Далечния изток?
Какви инструменти за морска навигация са имали викингите? Как скандинавците откриха Гренландия и Америка без магнитен компас. Какъв вид мистичен „слънчев камък“ се споменава в сагите. Прочетете отговорите на тези въпроси в тази статия.
Древните скандинавци са пътували много. Толкова много. Но ако погледнете картата на маршрутите на техните пътувания, ще забележите, че това е предимно крайбрежно плаване.
Плаването по крайбрежието не изисква навигация. Викингите са се ориентирали по терена. Това могат да бъдат устия на реки, фиорди, острови, носове, планини, ледници - за щастие всичко това има в изобилие в Норвегия, Дания и Швеция. Дълбочината на водата често се измерва с помощта на жребий (тежест на връв). Веднага след като пионерът направи устна карта на такива забележителности, следващите пътешественици можеха безопасно да използват описаната област като водачи. Заслужава да се отбележи, че викингите спират за нощта на брега, за да не го изгубят от поглед, когато пътуват през водата през нощта.
Ако времето не позволяваше да се ориентирате по терена (тежки облаци) или лодката се отдалечи далеч от бреговете, винаги беше възможно да се определи местоположението по вятъра, който се „чете“ от вълните, или да се определи посоката до брега според траекторията на птиците.
Но такива изключителни ситуации са рядкост, те не са били критични. Защото разстоянията по натоварените маршрути бяха малки. Например едно пътуване от западната точка на Дания до Англия по права линия далеч от брега и при попътен вятър отне само 1,5 дни.
Друго нещо е туризъм в открито море и океан.
Преди повече от 1000 години викингите откриват Америка. За да направят това, те трябваше да преодолеят няколко големи участъка през моретата и Атлантическия океан с дължина от 1000 до 2000 км. Известни са 7 редовни маршрута на дълги викингски експедиции в западна посока.
И тук ориентацията в района не можеше да помогне по никакъв начин. Необходима беше по-надеждна система. Въпреки това, магнитният компас, заимстван от арабите, се появява в Европа едва през 13 век.
Най-лесният начин за навигация в морето е по залез и изгрев, право на запад или изток. Естествено, знаейки позицията на слънцето по едно или друго време на годината. Викингите действително са пътували по този начин, например, по маршрут № 7 на картата по-горе. Маршрутът от Хернам (сега Берген) до южния нос на Гренландия минава точно по 61-ва ширина на север.
Но за да извършвате по-сложни маневри и да вървите по по-сложни маршрути, трябва най-малкото да разбирате определянето на кардиналните посоки. И древните скандинавци са знаели как да направят това.
Небесният свод беше разделен на 8 части (Атта). Основни: Austuratt (изток), Norduratt (север), Suduratt (юг), Westuratt (запад). И второстепенни: Lundsudur, Utsudur, Utnordur и Landnordur (югоизток, югозапад, северозапад, североизток).
В ясна нощ определянето на посоките на света от звездите беше лесно. Полярната звезда, сочеща на север, също блестеше ярко тогава, въпреки че беше изместена с 6° 14′ в сравнение със съвременната си позиция.
За да се определят кардиналните посоки през деня, беше необходимо да се определи позицията на слънцето и да се знае траекторията му по небето през даден месец от годината. Съответно викингите разделят деня на 8 части: Morgun (сутрин), Oendwerdur Dagur (първата част на деня), Hadaege (дълбок ден, Middaege-обед), Efri lutur Dags (последната част на деня), Kwoeld и Aptan (вечер), Oendverd Nott (първа част от нощта), Midnaetti (полунощ), Efri lutur Naetur (втора част от нощта).
"Слънчев камък"
Но ако небето беше облачно (и това е често срещано явление в северното полукълбо) и не можеше да се определи позицията на звездата, тогава мистичният „слънчев камък“ дойде на помощ. Той се споменава в сагата „За Свети Олаф“:
Времето беше облачно и валеше сняг. Свети Олаф, кралят, изпратил някой да огледа, но в небето нямало ясно петно. Тогава той помоли Сигурд да му каже къде е Слънцето. Сигурд взе слънчевия камък, погледна към небето и видя откъде идва светлината. Така той откри позицията на невидимото Слънце. Оказа се, че Сигурд е прав.
Викингският "слънчев камък" никога не е открит. Но наскоро кристал беше открит в потънал кораб от 16-ти век. Имаше надежда, че древните скандинавци може би са имали същия инструмент.
Оказва се, че някои видове кристали имат способността да пречупват слънчевата светлина (двойно пречупване). Много калцити, турмалини и иолити имат тези свойства. Исландски шпат (вид калцит) може да се намери на едноименния остров.
Исландски шпат, калцит. Предполагаем викингски "слънчев камък" Принципът на действие се основава на способността на такива кристали да улавят поляризирана слънчева светлина, която идва в кръгове на 90 градуса от източника. Два кристала са достатъчни, за да открият слънцето при лошо време и дори в рамките на 50 минути след залез. Като се има предвид, че викингите са плавали в северните ширини, когато в началото на лятото слънцето практически не е залязло под хоризонта, такъв инструмент е просто необходим при плаване. Между другото, пчелите например могат да виждат поляризирана светлина.
Принципът на работа на викингския „слънчев камък“. Идея за изображение: NewScientist Скорошни експерименти на унгарски учени установиха, че грешката при откриване на позицията на слънцето с този метод е ±4 градуса и това е много добър резултат. Направени са 1080 различни измервания.
В резултат на това хипотезата за използването на калцит като високо прецизно устройство изглежда все по-правдоподобна. Имайки предвид факта, че може да има лошо време над моретата и Атлантическия океан в продължение на седмици.
Други навигационни устройства
Учените предполагат, че викингите са имали, в допълнение към „слънчевия камък“, три вида навигационни инструменти: хоризонтална дъска, слънчев компас и светлинна дъска (дъска за здрач).
На хоризонтална дъскадупките отбелязват месеците преходи. От едната страна са позициите на изгрева, от другата са позициите на залеза. Текущият месец беше отбелязан с колче. Като направите едно измерване с колче (при залез или на зазоряване), можете да определите север, като маркирате средата на разстоянието между съответния срещуположен отвор за текущия месец.
На диск слънчев компасПредварително са отбелязани траекториите на движение на сянката от слънцето през деня за различните месеци. Съответно, като се правят измервания в определено време на деня и се сравнява дължината на сянката с измерванията, беше възможно да се определи северът.
Светлинно таблое комбинация от хоризонтална дъска и слънчев компас. Измерванията се правят въз основа на сянката на широк гномон в центъра на устройството, като се сравняват с предварително начертана гномична линия. Тази дъска беше особено ефективна, когато се комбинираше със „слънчев“ камък при залез или призори, както и за 50 минути, когато слънцето беше скрито под хоризонта.
Фрагмент от дървен диск от епохата на викингите, намерен в южна Гренландия (Uunartoq), може да е комбинация от такива устройства.
За да се четат стойностите на диска като от светлинна дъска, беше необходим специален гномон. Намерен е и – соларен блок.
След като осъзнахме, че викингите може да са имали поне една или повече от тези отлични навигационни техники и инструменти, възниква само един въпрос: защо скандинавците са направили толкова малко открития? Ако историята беше напуснала епохата на викингите поне още 100 години, тогава сега щяхме да четем в историческите книги как някой Сигурд Суровия е открил Австралия. Прочетете го на чаша добра южноскандинавска бира :)
Източници: The Royal Society (, ,), New Scientist, книга „Viking Campaigns“ (Strinnholm Anders Magnus).
Простирайки се на хиляди километри, движейки се между селища в Исландия и Гренландия. Освен това не са използвали компаси. Изследователите отдавна не знаят как смелите скандинавски мореплаватели са успели да извършват такива подвизи отново и отново, особено като се имат предвид климатичните условия в региона.
Група унгарски учени решиха да получат отговор на този въпрос и за целта се обърнаха към компютърно моделиране и ".
Според историите за викингите така наречените слънчеви камъни им помагали да се ориентират в терена. Както гласи легендата, такива камъни са помогнали да се определи позицията на слънцето, дори ако е било скрито зад облаците. Проблемът е, че учените не са открили нито един подобен камък на местата на корабокрушенията на викингите.
„Наистина всичко това са само спекулации“, казва биохимикът Стивън Хардинг от университета в Нотингам, който не е участвал в изследването. Той обаче веднага добавя, че едно от възможните доказателства за съществуването на слънчеви камъни може да се счита за белезникав минерал, открит до други навигационни инструменти на мястото на корабокрушение от 16-ти век.
Нека тук направим малко отклонение. Става дума за 1592 г., когато един от английските кораби, плаващи към бреговете на Франция, за да участват в битката срещу испанския флот, потъва недалеч от остров Олдърни в Ламанша. Четири века по-късно водолази извадиха на повърхността фрагменти от корпуса, оборудването и оръжията от дъното на Ламанша. Сред находките е бял минерал с формата на ромбоедър, с размерите на малко парче сапун. Авторите на проекта Vesti.Nauka (уебсайт) подробно описват тази констатация. Очевидно този минерал всъщност е бил използван за навигация.
Според Хардинг има всички основания да се смята, че английските моряци са научили някои навигационни трикове от викингите, които са плавали в същите води и са нападали Британските острови векове по-рано.
Но да се върнем на слънчевите камъни: дори да приемем, че такива камъни са съществували, как те са помогнали на викингите да стигнат от точка А до точка Б?
Преди това експертите вече бяха открили способността на няколко вида минерали (особено свръхчисти кристали от калцит, кордиерит и турмалин) да поляризират светлината. В този случай светлината, преминаваща през кристала, се разделя на два лъча (поляризираната светлина има различен път от неполяризираната). Ако погледнете небето през кристал и го завъртите, можете да видите концентрични пръстени около слънцето и по този начин да определите посоката на звездата. Освен това камъкът ви позволява да намерите местоположението на слънцето зад облаци, големи дъждовни облаци или дори зад хоризонта. Позицията на осветителното тяло дава на моряците правилна отправна точка по време на дълги пътувания.
Теорията си е теория, но как работи този метод на практика? Както отбелязва един от авторите на скорошното изследване, биофизикът Габор Хорват от университета в Будапеща, предишни научни разработки са отговорили положително на въпроса дали е възможна навигация с помощта на минерали. Но това не беше достатъчно за любопитните учени: Хорват, заедно с колегата си Dénes Száz, включиха данни от предишна работа в компютърна симулация на пътуване между Берген, Норвегия, и селище на викингите на югоизточното крайбрежие на Гренландия.
Отбелязва се, че такова пътуване може да отнеме около три седмици дневно плаване, като се вземат предвид типичните скорости на викингските кораби (11 километра в час).
Калцитният кристал, както е на снимката, може да е бил викингският слънчев камък, който е позволил на моряците успешно да пътуват на толкова дълги разстояния.
В своята статия, публикувана в научното издание Royal Society Open Science, авторите пишат, че използвайки данни, получени в по-ранни експерименти, те са определили успеха на навигацията с помощта на „слънчеви камъни“. Учените симулираха 3600 преходи от Норвегия до Гренландия, като взеха предвид различните облачни условия на лятното слънцестоене и пролетното равноденствие. Казано по-просто, експертите искаха да разберат колко бързо (и дали) викингите биха могли да достигнат до Гренландия при различни метеорологични условия, в зависимост от методите на навигация (типа камъни) и честотата на тяхното използване.
Нека обясним, че пролетното равноденствие е предполагаемото начало на викингския сезон на пътуване в открито море, а лятното слънцестоене е най-дългият ден (с най-късата нощ) в годината в съответното полукълбо.
Изследователите са взели предвид три фактора: облачност (която варира през целия ден), вида на кристала, използван като слънчев камък, и колко често го използват моряците. Всеки път, когато навигаторът се „консултираше“ със слънчевия камък, симулираният кораб коригираше курса си, ако е необходимо.
Оказа се, че ако моряците „отчитат“ на всеки четири часа, тогава корабите им достигат до Гренландия в 32-59% от случаите. Но веднага щом проверяваха камъка на всеки пет до шест часа, шансовете за достигане на сушата в рамките на определеното време намаляха значително. А тези, които проверяват камъка на всеки три часа или по-често, имат 92-100% вероятност да достигнат желаните брегове.
И трите вида изследвани кристали (калцит, форма на калциев карбонат; кордиерит, силикат, богат на желязо и магнезий; и турмалин, силикат, богат на бор) се оказаха еднакво полезни, когато се използват на всеки три часа или по-рядко. Ако интервалът се увеличи - до пет или шест часа - тогава кордиеритът показа малко по-добри резултати, но калцитът, минерал, известен като исландски шпат, беше по-малко подходящ от другите камъни.
Въпреки това, заключават учените, и трите кристала биха били безценни инструменти в опасните морета на Северния Атлантик и, очевидно, някои от тях са били използвани от известните викинги.
Резултатите от симулацията показаха, че такава навигация наистина е ефективна както в дните на пролетното равноденствие, така и в дните на лятното слънцестоене, дори при облачно време. Разбира се, ако моряците определят посоката поне веднъж на всеки три часа (независимо от вида на „слънчевия камък“), обобщават авторите на работата.
Викингите са използвали поляризирана светлина за навигация в морето при облачно време. И точно същата техника помага на пчелите да се ориентират под облаците, а понякога дори и по здрач. И двете предположения бяха изказани от учените отдавна, но наскоро получиха интересно експериментално потвърждение.
Различни средновековни източници споменават мистериозния „слънчев камък“, известен още като „викингския компас“, като навигационен инструмент за моряците. Казват, че с негова помощ можете да определите позицията на Слънцето (и следователно кардиналните посоки), дори ако е скрито от облачна покривка, мъгла (когато е ниско над хоризонта) или снеговалеж.
През 1967 г. датският археолог Торкилд Рамску предлага обяснение за тези легенди. Той предположи, че древните текстове говорят за прозрачни минерали, които поляризират светлината, преминаваща през тях.
През 1969 и 1982 г. бяха публикувани книгите на Рамскоу за слънчевия камък и слънчевата навигация на викингите (илюстрации от nordskip.com).
Тъй като светлината от небето също е поляризирана според небесния модел на Рейли, моряците могат да гледат нагоре през камъка, като бавно го въртят в различни посоки.
Съвпадението и несъответствието на поляризационните равнини на светлината, разпръсната от атмосферата и кристала, ще се изрази под формата на потъмняване и изсветляване на небето при обръщане на камъка и наблюдателя. Серия от такива последователни „измервания“ би помогнала да се установи с прилична точност къде е Слънцето.
Експертите са предложили няколко кандидата за ролята на слънчев камък - исландски шпат (прозрачен вариант на калцит), както и турмалин и иолит. Трудно е да се каже какъв точно минерал са използвали викингите; всички тези камъни са били на тяхно разположение.
Исландският шпат (вляво) и иолитът (вдясно, сниман от двете страни, за да демонстрира силен плеохроизъм) имат правилните свойства, за да се опитат да навигират в скритото Слънце.
Вярно, все още никой не е провел убедителен експеримент със самите камъни в необятното море, за да потвърди окончателно красивата версия за хитрата навигация на древните скандинавци (снимки ArniEin/wikipedia.org, Гердус Брон).
Любопитно е, че през ХХ век йолитът намира своето място в авиацията като поляризационен филтър в устройство, използвано за определяне на позицията на Слънцето след залез.
Факт е, че дори при здрач блясъкът на небето е поляризиран и следователно точната посока към скритата звезда може лесно да се определи, ако имате „полароидно“ зрение. Техниката ще работи дори ако Слънцето вече е паднало седем градуса под хоризонта, тоест десетки минути след залеза. Между другото, пчелите добре знаят този факт, но ние ще се върнем към тях по-късно.
В общи линии принципът на работа на компаса Viking беше ясен отдавна, но големият въпрос беше експерименталната проверка на идеята. Изследователят Габор Хорват от Университета на Отвос в Будапеща посвети последните няколко години на експерименти и изчисления в тази посока.
По-специално, заедно с колеги от Испания, Швеция, Германия, Финландия и Швейцария, той изучава модели на поляризация на светлината при облачно небе (както и в мъгла) в Тунис, Унгария, Финландия и в Арктическия кръг.
Габор Хорват в Арктика през 2005 г. (снимка от elte.hu).
„Измерванията бяха извършени с помощта на прецизни поляриметри“, съобщава New Scientist. Сега Хорват и неговите другари са обобщили резултатите от експериментите.
Накратко: оригиналният (от така нареченото разсейване от първи ред) поляризационен модел в небето все още се открива дори под облаците, въпреки че е много слаб, а самите облаци (или мъглив воал) въвеждат „шум“ в то.
И в двете ситуации съвпадението на поляризационния модел с идеалния (според модела на Rayleigh) е толкова по-добро, колкото по-тънка е покривката от облаци или мъгла и колкото повече прекъсвания в нея доставят поне част от пряката слънчева светлина.
Арктическото небе (отляво надясно) е мъгливо, ясно и облачно. Отгоре надолу: цветно изображение на „купола“, разлики в степента на линейна поляризация по цялото небе (по-тъмното е повече), измерен поляризационен ъгъл и теоретичен ъгъл спрямо меридиана. Последните два реда показват добро съответствие (илюстрация от Gábor Horváth et al./Philosophical Transactions of the Royal Society B).
Габор и колегите му също симулираха навигация при условия на напълно облачно небе. Оказа се, че в този случай „отпечатъкът“ на поляризацията се запазва и теоретично по него може да се изчисли позицията на Слънцето. Но степента на поляризация на светлината беше много ниска.
На практика това означава, че въоръжени не с поляриметри, а със слънчеви камъни, викингите едва ли са могли да забележат фините колебания в яркостта на небето, когато гледат през кристала. Навигацията под непрекъсната облачна покривка, дори и да е възможна, се оказва неточна, заключават учените.
Въпреки това, разследването, предприето от Хорват, показа, че легендите за слънчевия камък и обяснението на Торкилд за неговата работа са доста правдоподобни и научно обосновани.
Учените са открили, че както при ясно небе (колони вляво), така и при облачно небе (вдясно), делът на общата небесна площ, в която поляризацията съвпада с поляризацията на Rayleigh (защрихована в сиво), пада като Слънцето изгрява (черна точка) над хоризонта (ъгълът на издигане е посочен в скоби). Тази стрелба се проведе в Тунис.
Това, между другото, означава, че методът на „поляризация“ на навигация е по-изгоден във високи географски ширини, където викингите са усъвършенствали уменията си (илюстрации от Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).
Между другото, за легендите. Хорват цитира препратка към „поляризационна навигация“ в скандинавската сага: „Времето беше облачно и валеше сняг. Свети Олаф, кралят, изпратил някой да огледа, но в небето нямало ясно петно. Тогава той помоли Сигурд да му каже къде е Слънцето.
Сигурд взе слънчевия камък, погледна към небето и видя откъде идва светлината. Така той откри позицията на невидимото Слънце. Оказа се, че Сигурд е прав."
В наши дни учените описват принципа на навигация с поляризирана светлина много по-точно от древните разказвачи. Първо, двойнопречупващият кристал (същият слънчев камък) трябваше да бъде „калибриран“. Гледайки през него към небето при ясно време и далеч от звездата, викингът трябваше да обърне камъка, за да постигне най-голяма яркост. Тогава върху камъка трябваше да се издраска посоката към Слънцето.
Следващият път, щом в облаците имаше дори малка пролука, навигаторът можеше да насочи камък към него и да го завърти до максималната яркост на небето. Линията на камъка ще сочи към Слънцето. Вече говорихме за определяне на координатите на дневна звезда без капандур.
Археолозите от време на време намират потънали викингски кораби, съвременните ентусиасти строят техни копия (видеото по-долу показва едно от тези копия - корабът Gaia), но все още не всички тайни на умелите моряци от миналото са разкрити (илюстрации от сайтове marineinsight.com, waterwaysnews.com, reefsafari.com.fj).
Е, по позицията на Слънцето беше по-лесно да се определи посоката към географския север. За тази цел викингите са имали специално маркиран слънчев часовник, на който са издълбани екстремните траектории на сянката от гномона (от зората до залеза на равноденствието и лятното слънцестоене).
Ако Слънцето присъстваше на небето, часовникът можеше да бъде позициониран по определен начин (така че сянката да пада върху желаната ивица), а кардиналните посоки можеха да се определят от знаците на диска.
Археолозите откриха тази част от слънчев часовник (a) в Гренландия (липсващата част е маркирана в сиво на диаграма (b); c – принцип за определяне на позицията на сянката, d – поляризационен модел на небето (стрелки).
Точността на данните от часовника на компаса беше голяма, но с поправка: той показваше севера абсолютно правилно само от май до август (точно по време на плавателния сезон на викингите) и само на ширина от 61 градуса - точно там, където викингите са най-чести маршрут през Атлантическия океан - (илюстрации от Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).
Противниците на теорията за „поляриметричната навигация“ често казват, че дори при облачно и мъгливо време, като правило, позицията на Слънцето може да бъде оценена с око - чрез общата картина на осветлението, лъчи, пробиващи неравности в воала, отражения на облаците. И затова се предполага, че викингите не е имало нужда да измислят сложен метод със слънчев камък.
Габор реши да тества и това предположение. Той засне много пълни панорами на дневното небе с различна степен на облачност, както и вечерното небе по здрач (близо до морския хоризонт) на няколко места по света. След това тези снимки бяха показани на група доброволци на монитор в тъмна стая. С помощта на мишка те бяха помолени да посочат местоположението на Слънцето.
Една от рамките, използвани в теста за навигация с очите. Опитите на субектите са показани с малки бели точки, голяма черна точка с бял ръб маркира „средната“ позиция на осветителното тяло според наблюдателите (илюстрация от Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).
След като сравниха избора на обекти с действителното местоположение на звездата, учените откриха, че с увеличаването на плътността на облаците средното несъответствие между видимата и истинската позиция на Слънцето нараства забележимо, така че викингите може да са имали нужда от допълнителна технология за ориентация спрямо кардинални посоки.
И към този аргумент си струва да добавим още един. Редица насекоми са чувствителни към линейно поляризирана светлина и използват това предимство за навигация (а някои ракообразни дори кръгово поляризирана светлина). Малко вероятно е еволюцията да е изобретила такъв механизъм, ако положението на Слънцето в небето винаги можеше да се види с обикновено зрение.
Биолозите знаят, че пчелите с помощта на поляризирана светлина се ориентират в пространството – гледат пролуките в облаците. Между другото, Хорват също припомня този пример, когато говори за предпоставките за необичайната навигация на викингите.
Има дори вид пчели ( Magalopta genalisот семейството на халиктидите), чиито представители дори летят до работа един час преди изгрев слънце (и успяват да се върнат у дома преди него), а след това след залез слънце. Тези пчели се ориентират в светлината на здрача по поляризационния модел в небето. Създава се от Слънцето, което току що изгрява или наскоро е залязло.
Мандиам Сринивасан от Университета на Куинсланд и колегите му от други университети в Австралия, както и от Швеция и Швейцария, проведоха експеримент, който Шринивасан нарича „окончателно доказателство“, че теорията за пчелите, ориентирани от поляризирана светлина, е правилна.
Учените са построили прост лабиринт от двойка пресичащи се коридори. Това доведе до един вход и три възможни изхода. Коридорите бяха осветени от поляризирана светлина, която се спускаше от тавана, симулирайки небето. Светлината може да бъде поляризирана по оста на коридора или перпендикулярно на нея.
Диаграма на експеримента на Srinivashan (вмъкване). Позицията на захранващото устройство беше променена в серия от експерименти, така че правият, десният и левият път да могат да бъдат правилни (илюстрации от P. Kraft, M. V. Srinivasan et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B, qbi.uq .edu.au).
Биолозите обучиха 40 пчели, като летяха в лабиринт, за да определят поляризацията във входния коридор и на кръстовище да изберат коридор с подобна поляризация (другите два пътя бяха осветени със светлина с различна „насоченост“). В края на вярното пътуване захарта очакваше насекомите.
След като изследователите твърдо свързват храненето с правилната поляризация на осветлението, експериментаторите премахнаха захарта. 74 процента от пчелите продължиха да се движат към мястото, където преди това беше лакомството.
След това учените превключиха поляризационните филтри, първо към директния изход вместо правилния десен, а след това към левия. Повечето от пчелите (56% и 51%) следваха новите светлинни индикатори. Останалите бяха разпределени между два неправилни коридора.
Експериментът беше организиран по такъв начин, че раираните субекти да не могат да използват други знаци, за да се ориентират в пространството - миризливи следи или обикновени отблясъци от светлина. И най-простият начин за постигане на целта (следвайте правилото „летете до кръстовището, след това завийте надясно“) не е задължително да работи. Оказа се, че именно поляризацията на лъчите подсказва на насекомите къде да летят за храна.
Експериментът с пчели, разбира се, няма да ни каже нищо за тайната на древните мореплаватели. Но той ни напомня, че често за решаване на подобни проблеми и хората, и животните избират сходни тактики. Резултатите от две нови изследвания бяха публикувани в същия брой на Philosophical Transactions of the Royal Society B: „детективите“ с викингите и пчелите успешно съвпаднаха във времето.
