ความลับของ "หินแห่งดวงอาทิตย์": ชาวไวกิ้งเดินทางจากนอร์เวย์ไปยังกรีนแลนด์ได้อย่างไร การนำทางของชาวสแกนดิเนเวียโบราณ “หินพระอาทิตย์” คืออะไร ชาวไวกิ้งเดินเรือทั้งกลางวันและกลางคืนได้อย่างไร

จากแหล่งที่บอกเกี่ยวกับการตั้งถิ่นฐานในไอซ์แลนด์เป็นที่ชัดเจนว่าชาวไวกิ้งในปี 850 มีข้อมูลการนำทางดังกล่าวซึ่งอนุญาตให้เช่น Gardar Svafarsson หลังจากฤดูหนาวในไอซ์แลนด์เพื่อกลับไปยังบ้านเกิดของเขาในยุโรป

เป็นที่รู้กันว่าสิบปีต่อมาไอซ์แลนด์เป็นจุดหมายปลายทางของผู้ตั้งถิ่นฐานจำนวนมาก การเดินทางอย่างรวดเร็วจากนอร์เวย์ตอนกลางไปยังชายฝั่งไอซ์แลนด์ใช้เวลาประมาณเจ็ดวัน เพื่อให้บรรลุผลดังกล่าว จำเป็นต้องมุ่งความสนใจไปที่ทะเลเปิดซึ่งห่างไกลจากชายฝั่ง ในช่วงปลายศตวรรษที่ 10 การเดินทางของชาวไวกิ้งไปยังกรีนแลนด์เริ่มต้นจากชายฝั่งตะวันตกของไอซ์แลนด์ ซึ่งใช้เวลาสี่วันภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวย

ในการล่องเรือในทะเลเปิด คุณต้องสามารถกำหนดทิศทางและตำแหน่งของเรือได้

หากไม่มีเข็มทิศ ดาวเหนือหรือดวงอาทิตย์ก็สามารถกำหนดทิศทางได้ ในคืนที่ขาวโพลนทางทิศเหนือ ดวงดาวจะตัดสินได้ยาก ดังนั้นพวกไวกิ้งจึงพบทิศทางตามดวงอาทิตย์เป็นหลัก ทิศทางพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับพวกเขา ดังที่ตำนานกล่าวไว้ ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในระหว่างปี “Stjorn (Star) Oddi จากเกาะ Flatey เป็นที่รู้จักเป็นอย่างดี และผู้อาวุโสบนเรือหรือจากเขาคือ Kendtmand (ผู้รอบรู้)”

ไม่ว่าชาวไวกิ้งจะมีเข็มทิศหรือไม่นั้นไม่ได้รับการพิสูจน์จากการค้นพบ อย่างไรก็ตาม Sagas รายงานว่าเป็น "หินดวงอาทิตย์" หินก้อนนี้เป็นของกษัตริย์โอลาฟ ผู้ปกครองนอร์เวย์ตั้งแต่ปี 1015 ถึง 1030 จากนั้นเขาสามารถกำหนดตำแหน่งของดวงอาทิตย์ท่ามกลางหมอกหรือหิมะตกได้ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ หินจึงถูกหย่อนลงไปในน้ำ ซึ่งมันลอยอยู่ และเมื่อตกลงไปในแสงตะวันก็เรืองแสง แสงเรืองรองน่าจะเป็นสิ่งประดิษฐ์ของผู้บรรยายในเทพนิยาย ปัจจุบันเชื่อกันว่า "หินดวงอาทิตย์" เป็นแผ่นจารึกที่มีหินแม่เหล็ก (แร่เหล็กแม่เหล็ก) ติดอยู่ ชาวไวกิ้งอาจใช้เข็มทิศอยู่แล้ว ซึ่งในประเทศจีนเป็นที่รู้จักในฐานะเครื่องบอกทิศทางตั้งแต่คริสตศักราช 250 จ.

เส้นทางการค้าของชาวสแกนดิเนเวียนที่มีนัยสำคัญอย่างยิ่งเห็นได้ชัดเจน เช่น พระพุทธรูปสมัยศตวรรษที่ 5 ที่พบในระหว่างการขุดค้นในเมืองเบียร์กา (สวีเดน)

หากต้องการทราบตำแหน่งของคุณ คุณจะต้องค้นหาละติจูดและลองจิจูด ละติจูดทางภูมิศาสตร์ถูกกำหนดโดยความสูงของดวงอาทิตย์ เพื่อวัดดังที่ Sagas บอกเราชาวไวกิ้งใช้แผงโซลาร์เซลล์ (solbra "dt) บอร์ดนี้ซึ่งยังไม่พบมีการแบ่งส่วนใน "ครึ่งล้อ" และตรงกับครึ่งหนึ่งของดิสก์โซลาร์

ชาวไวกิ้งสามารถกำหนดลองจิจูดทางภูมิศาสตร์ตามระยะทางที่เดินทางเท่านั้น ในทะเลเหนือสิ่งนี้ไม่ได้นำเสนอความยากลำบากใดๆ เนื่องจากการเดินทางของชาวไวกิ้งระหว่างอังกฤษและนอร์เวย์หรือเดนมาร์กส่วนใหญ่เกิดขึ้นในทิศทางตะวันออก-ตะวันตก การเดินทางของชาวไวกิ้งจากนอร์เวย์ไปยังไอซ์แลนด์และกรีนแลนด์ได้รับการอำนวยความสะดวกด้วยสถานการณ์หนึ่ง: เบอร์เกนมีละติจูดประมาณเดียวกันกับแหลมฟาร์เวลล์ทางตอนใต้สุดของกรีนแลนด์ ในไอซ์แลนด์ มีการพบถิ่นฐานของชาวไวกิ้งที่ประมาณ 4° ทางเหนือของละติจูดนี้ ด้วยเหตุนี้ พวกเขาสามารถกำหนดเส้นทางระหว่างนอร์เวย์ ไอซ์แลนด์ และกรีนแลนด์ โดยกำหนดเฉพาะละติจูดเท่านั้น ดังนั้นชาวไวกิ้งจึงว่ายข้ามทะเลเปิดและไปถึงชายฝั่งอย่างมั่นใจ ซึ่งพวกเขาพบเป้าหมายตามป้ายชายฝั่ง

หมอกหรือเมฆหนาทึบต่อเนื่องทำให้การนำทางลำบาก ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาด ดังที่รายงานไว้ในนิยายผจญภัย

การเดินทางในทะเลเปิดส่วนใหญ่เกิดขึ้นในช่วงฤดูร้อน พวกไวกิ้งเริ่มต้นพวกมันในสภาพอากาศแจ่มใส - แอนติไซโคลน เมื่อพวกเขาแน่ใจว่าจะไม่พบหมอก เมฆหนาทึบ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งพายุ ซึ่งก่อให้เกิดอันตรายอย่างยิ่งต่อเรือที่เปิดอยู่

หมายเหตุ:
ในระหว่างการขุดค้นทางโบราณคดีในกรีนแลนด์ในปี พ.ศ. 2494 พบชิ้นส่วนของอุปกรณ์ซึ่งถือเป็นบัตรค้นหาทิศทาง (เข็มทิศไม้) ของชาวไวกิ้ง จานไม้ซึ่งเชื่อกันว่ามี 32 ส่วนตามขอบ หมุนด้วยมือจับที่ลอดผ่านรูตรงกลาง และวางตัวสัมพันธ์กับทิศทางหลัก (โดยการขึ้นหรือตกของดวงอาทิตย์, โดยเงาในตอนเที่ยง, โดย การขึ้นและตกของดาวฤกษ์บางดวง) ได้ชี้ให้เห็นวิถี - ประมาณ. นักแปล

ข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับ Oddi มอบให้โดย R. Hennig: “ ประวัติศาสตร์วัฒนธรรมไอซ์แลนด์รู้ถึง "ดวงดาว" แปลก ๆ Oddi ซึ่งอาศัยอยู่ประมาณ 1,000 คน ชาวไอซ์แลนด์คนนี้เป็นคนธรรมดาสามัญที่ยากจนซึ่งเป็นคนงานในฟาร์มของชาวนา Thord ซึ่งตั้งรกรากอยู่ใน ทางตอนเหนือที่ถูกทิ้งร้างของไอซ์แลนด์ใกล้กับ Felsmuli Oddi Helgfasson จับปลาให้กับ Torda บนเกาะ Flatey และอยู่คนเดียวโดยสมบูรณ์ในพื้นที่อันกว้างใหญ่ไพศาลจึงใช้เวลาว่างในการสังเกตต้องขอบคุณที่เขากลายเป็นหนึ่งในนักดาราศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่ประวัติศาสตร์รู้จัก . Oddi มีส่วนร่วมในการสังเกตปรากฏการณ์ท้องฟ้าและอายันอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยโดยพรรณนาการเคลื่อนไหวของเทห์ฟากฟ้าในตารางดิจิทัลด้วยความแม่นยำของการคำนวณเขาจึงเหนือกว่านักวิทยาศาสตร์ยุคกลางในยุคของเขาอย่างมาก Oddi เป็นผู้สังเกตการณ์และนักคณิตศาสตร์ที่น่าทึ่งซึ่งมีความสำเร็จที่น่าทึ่ง เป็นที่ชื่นชมเฉพาะในสมัยของเราเท่านั้น” - อาร์. เฮนนิก ดินแดนที่ไม่รู้จัก ม.สำนักพิมพ์ต่างประเทศ. วรรณกรรม พ.ศ. 2505 เล่ม III, p. 82. - ประมาณ. นักแปล

นอกจากนี้ยังอาจเป็นสปาร์คริสตัลของไอซ์แลนด์ ซึ่งเมื่อเคลื่อนที่ไปบนดวงอาทิตย์ ภาพสองภาพก็ปรากฏขึ้นเนื่องจากการโพลาไรเซชันของแสง - ประมาณ. นักแปล

ผู้เขียนที่พูดถึงความรู้เกี่ยวกับการเดินเรือของชาวไวกิ้งนั้นเข้าใจผิด ไม่น่าเป็นไปได้ที่พวกไวกิ้งจะกำหนดพิกัดเพื่อค้นหาสถานที่ของตน พวกเขาอาจมีเพียงแผนที่คร่าวๆ คล้ายกับปอร์โตลานในอนาคต โดยมีตารางแสดงทิศทางเท่านั้น ปอร์โตลันเองหรือแผนที่เข็มทิศดังที่ทราบกันดีว่าปรากฏในอิตาลีเมื่อปลายศตวรรษที่ 12 - ต้นศตวรรษที่ 13 การใช้แผนภูมิทางทะเลที่มีตารางละติจูดและลองจิจูดมีขึ้นตั้งแต่ศตวรรษที่ 16 เท่านั้น ย้อนกลับไปเมื่อต้องการเดินทางจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง คุณเพียงแค่ต้องรู้ทิศทางและระยะทางโดยประมาณเท่านั้น ชาวไวกิ้งสามารถกำหนดทิศทาง (โดยไม่ต้องใช้เข็มทิศ) ในระหว่างวันโดยดวงอาทิตย์ โดยใช้โนมอน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรู้จุดพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกในระหว่างปี) และในเวลากลางคืนโดยดาวขั้วโลก และระยะทางที่เดินทาง - จาก ประสบการณ์การแล่นเรือใบ

ดิเอโก โกเมส ชาวโปรตุเกสได้กำหนดละติจูดจากดาวขั้วโลกเป็นครั้งแรกระหว่างการเดินทางไปยังชายฝั่งกินีในปี ค.ศ. 1462 การสังเกตเพื่อจุดประสงค์นี้คือจุดสูงสุดของดวงอาทิตย์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเริ่มดำเนินการในสิบหรือยี่สิบปีต่อมา เนื่องจากต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับ การเสื่อมของดวงอาทิตย์ในแต่ละวัน

ลูกเรือเริ่มกำหนดลองจิจูดในทะเลอย่างอิสระ (โดยไม่ต้องคำนวณ) ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 18 เท่านั้น

อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าชาวไวกิ้งไม่ได้ควบคุมตำแหน่งของตนในทะเลหลวง O. S. Reiter (O. S. Renter. Oddi Helgson und die Bestiminung der Sonnwenden in alten Island. Mannus, 1928, S. 324) ซึ่งจัดการกับปัญหานี้ เชื่อว่า "แผงโซลาร์เซลล์" ที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้เป็นแท่งที่ติดตั้งบนเรือ เรืออยู่ในแนวตั้ง และด้วยความยาวของเงาเที่ยงวันจากเรือที่ตกลงบนขวด ชาวไวกิ้งสามารถตัดสินได้ว่าพวกเขาปฏิบัติตามแนวขนานที่ต้องการหรือไม่

ไม่ยากเลยที่จะจินตนาการว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้อย่างไร ชาวไวกิ้งล่องเรือในฤดูร้อน แต่การเอียงของดวงอาทิตย์ในวันที่ครีษมายัน (ปัจจุบันคือวันที่ 22 มิถุนายน) อยู่ที่ 23.5°N และตัวอย่างเช่น หนึ่งเดือนก่อนและหลังวันนี้คือ 20.5°N แบร์เกนตั้งอยู่ที่ประมาณ 60° N ว. ดังนั้น เพื่อให้เป็นไปตามละติจูดนี้ ความสูงของดวงอาทิตย์ในตอนเที่ยงของวันครีษมายันคือ H=90°-60°+23.5°=53.5°

ดังนั้นด้วยความยาวแผงโซลาร์เซลล์ 100 ซม. (อ้างอิงจากไรเตอร์) ความยาวของเงาควรอยู่ที่ 0.74 ม. และดังนั้นหนึ่งเดือนก่อนและหลังอายัน - 82.5 ซม. ดังนั้นจึงเพียงพอแล้วที่จะมีเครื่องหมายเหล่านี้ ธนาคารเพื่อให้พวกไวกิ้งตรวจสอบตำแหน่งของเราในเวลาเที่ยงวัน - ประมาณ. นักแปล

วิธีที่ชาวสแกนดิเนเวียในสมัยโบราณ - ชาวไวกิ้ง - สำรวจทะเลเปิดในละติจูดสูงซึ่งดวงอาทิตย์ไม่ตกใต้ขอบฟ้าเป็นเวลาหลายเดือนในระหว่างวันขั้วโลกเป็นหัวข้อของการคาดเดาการถกเถียงทางวิทยาศาสตร์และการสันนิษฐานมานานแล้วเช่นกัน เป็นนิทานพื้นบ้าน และแท้จริงแล้วหากไม่มีเข็มทิศแม่เหล็กโดยไม่มีเครื่องมือนำทางอื่น ๆ โดยที่ไม่มีความสามารถในการนำทางโดยดวงดาวซึ่งตัวอย่างเช่นกะลาสีเรือชาวอาหรับหรือชาวยุโรปมีเป็นไปได้ไหมที่ไม่เพียง แต่จะค้นพบดินแดนใหม่เท่านั้น แต่ยังกลับมาได้อีกด้วย สู่บ้านเกิดอันโหดร้าย แต่เป็นที่รัก แม้หลังจากฤดูหนาวในต่างแดนแล้ว?

การค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้ ประกอบกับการวิจัยและการทดลองของนักวิทยาศาสตร์ แสดงให้เห็นว่าชาวไวกิ้งมักจะใช้นาฬิกาแดดและ "หินพระอาทิตย์" ในการวางแนวในการรณรงค์ของพวกเขา

สิ่งประดิษฐ์ลึกลับ

ในปี 1948 นักโบราณคดีได้ค้นพบสิ่งประดิษฐ์ไม้ลึกลับในซากปรักหักพังของอารามเบเนดิกตินในเมือง Uunartoq ประเทศกรีนแลนด์ พื้นที่ Uunartok เป็นที่อยู่อาศัยของชาวไวกิ้งจนถึงศตวรรษที่ 10 สิ่งประดิษฐ์ครึ่งวงกลมมีการแกะสลักซิกแซกเป็นรูปรอยบากตามแนวเส้นรอบวง หากแนบส่วนที่สองแบบสมมาตรเข้ากับสิ่งประดิษฐ์ ก็จะมีจุดอ้างอิงสามสิบสองจุดพอดี ซึ่งสอดคล้องกับจำนวนการแบ่งบนเข็มทิศสมัยใหม่ซึ่งเป็นจุดอ้างอิง มีรอยขีดข่วนอีกสองสามบรรทัดด้านใน

ผู้คลางแคลงใจบางคนโต้แย้งว่านี่เป็นเพียงของตกแต่งบ้าน แต่นักวิจัยส่วนใหญ่คิดว่านี่คือเข็มทิศสุริยจักรวาลไวกิ้งที่มีชื่อเสียง อย่างหลังได้ทดสอบเอฟเฟกต์บนเรือจำลองของเรือไวกิ้งด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตามเส้นนำทางไม่สมบูรณ์และอุปกรณ์จึงไม่เหมาะกับการระบุทิศเหนือมากนัก หากไม่ลงรายละเอียดทางเทคนิค เราสามารถพูดได้ว่าข้อผิดพลาดดังกล่าวมีนัยสำคัญและอาจนำไปสู่การเดินทางระยะไกลในทิศทางที่ผิด ซึ่งในทะเลทางเหนือไม่เพียงแต่เป็นอันตรายเท่านั้น แต่ยังเป็นอันตรายถึงชีวิตอีกด้วย

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยบูดาเปสต์ นำโดย Bernat Balazs ตั้งสมมติฐานว่าการค้นพบนี้มีการออกแบบที่ซับซ้อนกว่า และเฉพาะในรูปแบบนี้เท่านั้นที่สามารถใช้เพื่อการนำทางได้สำเร็จ ในความเห็นของพวกเขา การออกแบบประกอบด้วยโนมอนสองตัว (ส่วนหนึ่งของนาฬิกาแดด โดยเงาที่กำหนดเวลาไว้) โนมอนตัวแรกที่สั้นกว่าและกว้างกว่า ทำหน้าที่กำหนดเที่ยง ประการที่สองสูงขึ้นและแคบลงรวมถึงแม่นยำยิ่งขึ้นทำให้สามารถกำหนดละติจูดได้ อุปกรณ์ที่คล้ายกันและซับซ้อนกว่านี้สามารถใช้งานได้แล้วในช่วงบ่าย

โครงสร้างสมมุติของอุปกรณ์นำทางไวกิ้งโดยอิงตามชิ้นส่วนที่พบ โนมอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าใช้เส้น (ตรงกลาง) ทำให้สามารถบันทึกช่วงเวลาเที่ยงท้องถิ่นได้ รอยหยักสิบเจ็ดอันในรูปของฟันทางฝั่งเหนือ (สันนิษฐานว่า) ทำหน้าที่อ่านความยาวของเงาเที่ยงวันของโนมอนสูง (การบูรณะบาลาซส์ เบร์นาธ)

แต่การวางแนวในวันที่มีเมฆมากหรือหลังพระอาทิตย์ตกล่ะ? ชาวไวกิ้งนำทางละติจูดทางตอนเหนืออย่างมั่นใจได้อย่างไรและพวกเขาสามารถไปถึงกรีนแลนด์ ค้นพบอเมริกาหลายศตวรรษก่อนโคลัมบัส เยี่ยมชมแบกแดด และตามแหล่งข้อมูลบางแห่ง แม้แต่ตะวันออกไกล

พวกไวกิ้งมีเครื่องมือนำทางทางทะเลอะไรบ้าง? วิธีที่ชาวสแกนดิเนเวียค้นพบกรีนแลนด์และอเมริกาโดยไม่มีเข็มทิศแม่เหล็ก “หินดวงอาทิตย์” ลึกลับชนิดใดที่ถูกกล่าวถึงในนิยายเกี่ยวกับวีรชน อ่านคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ได้ในบทความนี้

ชาวสแกนดิเนเวียโบราณเดินทางบ่อยมาก มากมาย. แต่หากดูแผนที่เส้นทางการเดินทางจะสังเกตได้ว่าส่วนใหญ่เป็นการเดินเรือชายฝั่ง

การล่องเรือเลียบชายฝั่งไม่จำเป็นต้องมีการนำทาง พวกไวกิ้งสำรวจภูมิประเทศ สิ่งเหล่านี้อาจเป็นปากแม่น้ำ ฟยอร์ด เกาะ แหลม ภูเขา ธารน้ำแข็ง โชคดีที่มีสิ่งเหล่านี้มากมายในนอร์เวย์ เดนมาร์ก และสวีเดน ความลึกของน้ำมักวัดโดยใช้น้ำหนักมาก (น้ำหนักบนเชือก) ทันทีที่ไพโอเนียร์จัดทำแผนที่สถานที่สำคัญดังกล่าวด้วยปากเปล่า นักเดินทางคนต่อๆ มาก็สามารถใช้บริเวณที่บรรยายไว้เป็นแนวทางได้อย่างปลอดภัย เป็นที่น่าสังเกตว่าชาวไวกิ้งหยุดค้างคืนบนชายฝั่งเพื่อไม่ให้ละสายตาเมื่อเดินทางผ่านน้ำในเวลากลางคืน

หากสภาพอากาศไม่อนุญาตให้ใครแล่นไปตามภูมิประเทศ (เมฆหนาทึบ) หรือเรือเคลื่อนตัวออกห่างจากชายฝั่ง ก็เป็นไปได้ที่จะระบุตำแหน่งด้วยลมซึ่งคลื่น "อ่าน" หรือกำหนดทิศทางได้เสมอ ไปสู่ฝั่งตามวิถีนก

แต่สถานการณ์พิเศษดังกล่าวเกิดขึ้นไม่บ่อยนักและไม่ได้วิกฤติ เพราะระยะทางตามเส้นทางที่พลุกพล่านนั้นสั้น เช่น การเดินทางจากจุดตะวันตกของเดนมาร์กไปอังกฤษเป็นเส้นตรงห่างจากชายฝั่งและมีลมพัดแรงใช้เวลาเพียง 1.5 วันเท่านั้น

อีกประการหนึ่งคือการเดินป่าในทะเลเปิดและมหาสมุทร

เมื่อกว่า 1,000 ปีที่แล้ว ชาวไวกิ้งค้นพบอเมริกา ในการทำเช่นนั้น พวกเขาต้องเอาชนะพื้นที่ขนาดใหญ่หลายแห่งทั่วทะเลและมหาสมุทรแอตแลนติก ซึ่งมีความยาวตั้งแต่ 1,000 ถึง 2,000 กม. มีเส้นทางปกติของการสำรวจไวกิ้งระยะไกลที่รู้จัก 7 เส้นทางในทิศทางตะวันตก

และที่นี่การปฐมนิเทศไปยังพื้นที่ไม่สามารถช่วยได้แต่อย่างใด จำเป็นต้องมีระบบที่เชื่อถือได้มากกว่านี้ อย่างไรก็ตาม เข็มทิศแม่เหล็กที่ยืมมาจากชาวอาหรับ ปรากฏในยุโรปเฉพาะในศตวรรษที่ 13 เท่านั้น

วิธีที่ง่ายที่สุดในการเดินเรือในทะเลคือช่วงพระอาทิตย์ตกและพระอาทิตย์ขึ้น ทางตะวันตกหรือตะวันออก โดยธรรมชาติแล้วการรู้ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งของปี จริงๆ แล้วชาวไวกิ้งเดินทางด้วยวิธีนี้ ตามเส้นทางหมายเลข 7 บนแผนที่ด้านบน เส้นทางจากเฮอร์นัม (ปัจจุบันคือเบอร์เกน) ไปยังแหลมทางตอนใต้ของเกาะกรีนแลนด์ทอดยาวไปตามละติจูดที่ 61 ทางเหนือพอดี

แต่เพื่อที่จะทำการซ้อมรบที่ซับซ้อนมากขึ้นและเดินไปตามเส้นทางที่ซับซ้อนมากขึ้น อย่างน้อยที่สุดคุณต้องเข้าใจการกำหนดทิศทางที่สำคัญ และชาวสแกนดิเนเวียโบราณก็รู้วิธีการทำเช่นนี้

นภาแบ่งออกเป็น 8 ส่วน (อัตตา) หลัก: Austuratt (ตะวันออก), Norduratt (เหนือ), Suduratt (ใต้), Westuratt (ตะวันตก) และกลุ่มย่อย: Lundsudur, Utsudur, Utnordur และ Landnordur (ตะวันออกเฉียงใต้, ตะวันตกเฉียงใต้, ตะวันตกเฉียงเหนือ, ตะวันออกเฉียงเหนือ)

ในคืนที่อากาศแจ่มใส การกำหนดทิศทางที่สำคัญจากดวงดาวเป็นเรื่องง่าย ดาวขั้วโลกซึ่งชี้ไปทางเหนือก็ส่องแสงเจิดจ้าในขณะนั้นเช่นกัน แม้ว่ามันจะถูกเลื่อนไป 6° 14′ เมื่อเทียบกับตำแหน่งปัจจุบันก็ตาม

เพื่อกำหนดทิศทางที่สำคัญในระหว่างวัน จำเป็นต้องกำหนดตำแหน่งของดวงอาทิตย์และรู้วิถีโคจรข้ามท้องฟ้าในเดือนที่กำหนดของปี ชาวไวกิ้งจึงแบ่งวันออกเป็น 8 ส่วน ได้แก่ Morgun (เช้า), Oendwerdur Dagur (ส่วนแรกของวัน), Hadaege (กลางวันลึก, เที่ยงวัน-เที่ยง), Efri lutur Dags (ส่วนสุดท้ายของวัน), Kwoeld และ Aptan (ตอนเย็น), Oendverd Nott (ช่วงแรกของคืน), Midnaetti (เที่ยงคืน), Efri lutur Naetur (ช่วงที่สองของคืน)

"ซันสโตน"

แต่ถ้าท้องฟ้ามืดครึ้ม (และนี่เป็นปรากฏการณ์ทั่วไปในซีกโลกเหนือ) และไม่สามารถระบุตำแหน่งของดาวได้ "หินดวงอาทิตย์" อันลึกลับก็เข้ามาช่วยเหลือ เขาถูกกล่าวถึงในเทพนิยายเรื่อง "About Saint Olaf":

สภาพอากาศมีเมฆมากและมีหิมะตก กษัตริย์นักบุญโอลาฟส่งคนมาตรวจดูรอบๆ แต่ไม่มีจุดที่ชัดเจนบนท้องฟ้า จากนั้นเขาก็ขอให้ซีเกิร์ดบอกเขาว่าดวงอาทิตย์อยู่ที่ไหน พระเจ้าซีเกิร์ดหยิบหินพระอาทิตย์ขึ้น มองดูท้องฟ้าและเห็นว่าแสงมาจากไหน เขาจึงได้ค้นพบตำแหน่งของดวงอาทิตย์ที่มองไม่เห็น ปรากฎว่าซีเกิร์ดพูดถูก

ไม่เคยพบไวกิ้ง "หินดวงอาทิตย์" แต่เมื่อไม่นานมานี้ มีการค้นพบคริสตัลในซากเรืออัปปางในศตวรรษที่ 16 มีความหวังว่าชาวสแกนดิเนเวียโบราณอาจมีเครื่องดนตรีแบบเดียวกัน

ปรากฎว่าคริสตัลบางชนิดมีความสามารถในการหักเหแสงแดด (การหักเหสองครั้ง) แคลไซต์ ทัวร์มาลีน และไอโอไลต์หลายชนิดมีคุณสมบัติเหล่านี้ สปาร์ไอซ์แลนด์ (แคลไซต์ชนิดหนึ่ง) พบได้บนเกาะที่มีชื่อเดียวกัน

สปาร์ไอซ์แลนด์, แคลไซต์ ผู้ต้องสงสัยไวกิ้ง "ซันสโตน"

หลักการทำงานขึ้นอยู่กับความสามารถของคริสตัลดังกล่าวในการจับแสงแดดแบบโพลาไรซ์ ซึ่งมาในวงกลม 90 องศาจากแหล่งกำเนิด คริสตัลสองอันเพียงพอที่จะตรวจจับดวงอาทิตย์ในสภาพอากาศเลวร้ายและแม้กระทั่งภายใน 50 นาทีหลังพระอาทิตย์ตกดิน เมื่อพิจารณาว่าชาวไวกิ้งล่องเรือในละติจูดทางตอนเหนือ เมื่อต้นฤดูร้อนดวงอาทิตย์ไม่ได้ตกอยู่ใต้ขอบฟ้า เครื่องมือดังกล่าวมีความจำเป็นอย่างยิ่งเมื่อแล่นเรือ อย่างไรก็ตาม ผึ้งสามารถเห็นแสงโพลาไรซ์ได้

หลักการทำงานของไวกิ้ง “หินพระอาทิตย์” แนวคิดเกี่ยวกับภาพ: นักวิทยาศาสตร์ใหม่

การทดลองล่าสุดโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฮังการีพบว่าข้อผิดพลาดในการตรวจจับตำแหน่งของดวงอาทิตย์โดยใช้วิธีนี้คือ ±4 องศา ซึ่งถือเป็นผลลัพธ์ที่ดีมาก ทำการวัดที่แตกต่างกัน 1,080 ครั้ง

ด้วยเหตุนี้ สมมติฐานเกี่ยวกับการใช้แคลไซต์เป็นอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงจึงดูเป็นไปได้มากขึ้น โดยคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าอาจมีสภาพอากาศแปรปรวนในทะเลและมหาสมุทรแอตแลนติกเป็นเวลาหลายสัปดาห์

อุปกรณ์นำทางอื่นๆ

นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าชาวไวกิ้งมีอุปกรณ์นำทางนอกเหนือจาก “หินพระอาทิตย์” อีกสามประเภท ได้แก่ กระดานแนวนอน เข็มทิศสุริยะ และกระดานไฟ (กระดานสนธยา)

บน กระดานแนวนอนหลุมเหล่านี้บ่งบอกถึงเดือนแห่งการเดินป่า ด้านหนึ่งเป็นตำแหน่งพระอาทิตย์ขึ้น อีกด้านเป็นตำแหน่งพระอาทิตย์ตก เดือนปัจจุบันถูกทำเครื่องหมายด้วยหมุด ด้วยการวัดหนึ่งครั้งด้วยหมุด (ตอนพระอาทิตย์ตกหรือรุ่งเช้า) คุณสามารถกำหนดทิศเหนือได้โดยการทำเครื่องหมายจุดกึ่งกลางของระยะห่างระหว่างหลุมตรงข้ามที่สอดคล้องกันสำหรับเดือนปัจจุบัน

บนดิสก์ เข็มทิศแสงอาทิตย์มีการบันทึกวิถีการเคลื่อนที่ของเงาจากดวงอาทิตย์ในระหว่างวันในช่วงเดือนต่างๆ ไว้ล่วงหน้า ดังนั้น ด้วยการวัด ณ เวลาใดเวลาหนึ่งของวันและเปรียบเทียบความยาวของเงากับการวัด จึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดทิศเหนือได้

กระดานไฟคือการรวมกันของกระดานแนวนอนและเข็มทิศดวงอาทิตย์ การวัดจะทำโดยใช้เงาของโนมอนขนาดกว้างที่อยู่ตรงกลางของอุปกรณ์ โดยเปรียบเทียบกับเส้นจีโนมที่วาดไว้ก่อนหน้านี้ กระดานนี้มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษเมื่อใช้ร่วมกับหิน "ดวงอาทิตย์" ในยามพระอาทิตย์ตกหรือรุ่งเช้า และเป็นเวลา 50 นาทีเมื่อดวงอาทิตย์ซ่อนอยู่ใต้ขอบฟ้า

ชิ้นส่วนของจานไม้ยุคไวกิ้งที่พบในกรีนแลนด์ตอนใต้ (Uunartoq) อาจเป็นส่วนผสมของอุปกรณ์ดังกล่าว

เพื่อที่จะอ่านค่าของดิสก์ราวกับว่ามาจากกระดานไฟจำเป็นต้องใช้ gnomon พิเศษ นอกจากนี้ยังพบ - บล็อกแสงอาทิตย์

หลังจากที่ตระหนักว่าชาวไวกิ้งอาจมีเทคนิคและเครื่องมือนำทางที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้อย่างน้อยหนึ่งอย่างหรือมากกว่านั้น มีคำถามเดียวเกิดขึ้น: เหตุใดชาวสแกนดิเนเวียจึงค้นพบเพียงเล็กน้อยเท่านั้น หากประวัติศาสตร์ได้ละทิ้งยุคไวกิ้งไปอย่างน้อยอีก 100 ปี ตอนนี้เราจะได้อ่านหนังสือประวัติศาสตร์แล้วว่าพระเจ้าซีเกิร์ดมหาราชบางคนค้นพบออสเตรเลียอย่างไร อ่านมันไปพร้อมดื่ม South Scandinavian ale ดีๆ สักแก้ว :)

ที่มา: The Royal Society (, ,) นักวิทยาศาสตร์หน้าใหม่ หนังสือ “Viking Campaigns” (Strinnholm Anders Magnus)

ทอดยาวหลายพันกิโลเมตร เคลื่อนตัวไปมาระหว่างการตั้งถิ่นฐานในไอซ์แลนด์และกรีนแลนด์ ยิ่งกว่านั้นพวกเขาไม่ได้ใช้เข็มทิศ นักวิจัยสับสนมานานแล้วว่ากะลาสีเรือสแกนดิเนเวียผู้กล้าหาญสามารถบรรลุความสำเร็จดังกล่าวครั้งแล้วครั้งเล่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคำนึงถึงสภาพอากาศในภูมิภาค

นักวิทยาศาสตร์ชาวฮังการีกลุ่มหนึ่งตัดสินใจที่จะได้รับคำตอบสำหรับคำถามนี้ และเพื่อทำเช่นนี้ พวกเขาจึงหันมาใช้การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์และ "

ตามเรื่องราวเกี่ยวกับพวกไวกิ้ง สิ่งที่เรียกว่าหินพระอาทิตย์ช่วยให้พวกเขานำทางในภูมิประเทศได้ ตามตำนานเล่าว่า ก้อนหินดังกล่าวช่วยกำหนดตำแหน่งของดวงอาทิตย์ แม้ว่าจะซ่อนอยู่หลังเมฆก็ตาม ปัญหาคือนักวิทยาศาสตร์ไม่พบหินที่คล้ายกันสักชิ้นในบริเวณซากเรือไวกิ้ง

“จริงๆ แล้วทั้งหมดนี้เป็นเพียงการคาดเดา” สตีเฟน ฮาร์ดิ้ง นักชีวเคมีจากมหาวิทยาลัยนอตติงแฮม ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาวิจัยกล่าว อย่างไรก็ตาม เขาเสริมทันทีว่าหนึ่งในหลักฐานที่เป็นไปได้ของการมีอยู่ของหินดวงอาทิตย์ถือได้ว่าเป็นแร่สีขาวที่พบอยู่ข้างๆ อุปกรณ์นำทางอื่นๆ ณ บริเวณซากเรืออัปปางในศตวรรษที่ 16

เรามาพูดนอกเรื่องกันเล็กน้อยที่นี่ เรากำลังพูดถึงปี ค.ศ. 1592 เมื่อเรืออังกฤษลำหนึ่งแล่นไปยังชายฝั่งฝรั่งเศสเพื่อเข้าร่วมต่อสู้กับกองเรือสเปน จมลงไม่ไกลจากเกาะออลเดอร์นีย์ในช่องแคบอังกฤษ สี่ศตวรรษต่อมา นักดำน้ำสามารถเก็บกู้ชิ้นส่วนของตัวถัง อุปกรณ์ และอาวุธจากด้านล่างของช่องแคบอังกฤษขึ้นสู่ผิวน้ำได้ สิ่งที่ค้นพบได้แก่ แร่สีขาวที่มีรูปร่างคล้ายสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน ซึ่งมีขนาดเท่าสบู่ชิ้นเล็กๆ รายละเอียดผู้เขียนโครงการ Vesti.Nauka (เว็บไซต์) ที่พบ เห็นได้ชัดว่าแร่นี้ใช้สำหรับการเดินเรือจริงๆ

ตามที่ Harding กล่าว มีเหตุผลทุกประการที่เชื่อได้ว่ากะลาสีเรือชาวอังกฤษได้เรียนรู้เทคนิคการเดินเรือบางอย่างจากพวกไวกิ้งซึ่งล่องเรือในน่านน้ำเดียวกันและบุกโจมตีเกาะอังกฤษเมื่อหลายศตวรรษก่อน

แต่กลับมาที่หินแห่งดวงอาทิตย์ แม้ว่าเราจะสันนิษฐานว่ามีหินดังกล่าวอยู่ พวกมันช่วยให้พวกไวกิ้งเดินทางจากจุด A ไปยังจุด B ได้อย่างไร

ก่อนหน้านี้ ผู้เชี่ยวชาญได้ค้นพบความสามารถของแร่ธาตุหลายประเภท (โดยเฉพาะผลึกแคลไซต์ คอร์เดียไรต์ และทัวร์มาลีนที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ) ในการโพลาไรซ์แสง ในกรณีนี้ แสงที่ผ่านคริสตัลจะถูกแบ่งออกเป็นสองลำแสง (แสงโพลาไรซ์มีเส้นทางที่แตกต่างจากแสงที่ไม่มีโพลาไรซ์) หากคุณมองท้องฟ้าผ่านคริสตัลแล้วหมุนมัน คุณจะเห็นวงแหวนศูนย์กลางรอบดวงอาทิตย์ และกำหนดทิศทางของดาวฤกษ์ได้ ยิ่งไปกว่านั้น หินยังช่วยให้คุณค้นหาตำแหน่งของดวงอาทิตย์หลังเมฆ เมฆฝนก้อนใหญ่ หรือแม้แต่นอกขอบฟ้าได้อีกด้วย ตำแหน่งของส่องสว่างช่วยให้กะลาสีมีจุดอ้างอิงที่ถูกต้องในระหว่างการเดินทางระยะไกล

ทฤษฎีก็คือทฤษฎี แต่วิธีนี้ใช้ได้ผลอย่างไรในทางปฏิบัติ? ในฐานะหนึ่งในผู้เขียนการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ Gábor Horváth นักชีวฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยบูดาเปสต์ ตั้งข้อสังเกตว่า งานทางวิทยาศาสตร์ก่อนหน้านี้ได้ตอบคำถามเชิงบวกว่าการนำทางเป็นไปได้ด้วยความช่วยเหลือของแร่ธาตุหรือไม่ แต่นั่นยังไม่เพียงพอสำหรับนักวิทยาศาสตร์ผู้อยากรู้อยากเห็น Horvath พร้อมด้วยเพื่อนร่วมงานของเขา Dénes Száz ได้รวมข้อมูลจากงานก่อนหน้านี้เข้ากับการจำลองการเดินทางด้วยคอมพิวเตอร์ระหว่างเบอร์เกน ประเทศนอร์เวย์ และชุมชนไวกิ้งบนชายฝั่งตะวันออกเฉียงใต้ของเกาะกรีนแลนด์

มีข้อสังเกตว่าการเดินทางดังกล่าวอาจใช้เวลาประมาณสามสัปดาห์ในการล่องเรือหนึ่งวัน โดยคำนึงถึงความเร็วโดยทั่วไปของเรือไวกิ้ง (11 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)

คริสตัลแคลไซต์ดังในภาพ อาจเป็นหินซันสโตนของชาวไวกิ้งที่ช่วยให้ลูกเรือสามารถเดินทางในระยะทางไกลได้สำเร็จ

ในรายงานของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ Royal Society Open Science ผู้เขียนเขียนว่าการใช้ข้อมูลที่ได้รับจากการทดลองก่อนหน้านี้ พวกเขากำหนดความสำเร็จของการนำทางโดยใช้ "หินดวงอาทิตย์" นักวิทยาศาสตร์จำลองการเดินป่า 3,600 ครั้งจากนอร์เวย์ไปยังกรีนแลนด์ โดยคำนึงถึงสภาพเมฆที่แตกต่างกันในช่วงครีษมายันและวสันตวิษุวัต พูดง่ายๆ ก็คือ ผู้เชี่ยวชาญต้องการเข้าใจว่าพวกไวกิ้งสามารถไปถึงเกาะกรีนแลนด์ได้เร็วแค่ไหน (และหรือไม่) ภายใต้สภาพอากาศที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับวิธีการเดินเรือ (ประเภทของหิน) และความถี่ในการใช้งาน

ให้เราอธิบายว่าวสันตวิษุวัตเป็นจุดเริ่มต้นของฤดูกาลไวกิ้งของการเดินทางในทะเลหลวง และครีษมายันเป็นวันที่ยาวนานที่สุด (โดยมีคืนที่สั้นที่สุด) ของปีในซีกโลกที่สอดคล้องกัน

นักวิจัยคำนึงถึงปัจจัยสามประการ ได้แก่ เมฆปกคลุม (ซึ่งเปลี่ยนแปลงตลอดทั้งวัน) ประเภทของคริสตัลที่ใช้เป็นหินซันสโตน และความถี่ที่กะลาสีใช้มัน แต่ละครั้งที่นักเดินเรือ "ปรึกษา" หินพระอาทิตย์ เรือจำลองจะปรับทิศทางหากจำเป็น

ปรากฎว่าหากลูกเรือ "อ่าน" ทุก ๆ สี่ชั่วโมง เรือของพวกเขาจะไปถึงเกาะกรีนแลนด์ใน 32-59% ของกรณี แต่ทันทีที่พวกเขาตรวจสอบหินทุก ๆ ห้าถึงหกชั่วโมง โอกาสในการเข้าถึงแผ่นดินภายในเวลาที่กำหนดก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด และผู้ที่ตรวจสอบหินทุก ๆ สามชั่วโมงขึ้นไปมักจะมีโอกาส 92-100% ที่จะไปถึงชายฝั่งที่ต้องการ

ผลึกทั้งสามประเภทที่ศึกษา (แคลไซต์ ซึ่งเป็นรูปแบบของแคลเซียมคาร์บอเนต, คอร์เดียไรต์ ซึ่งเป็นซิลิเกตที่อุดมไปด้วยเหล็กและแมกนีเซียม และทัวร์มาลีน ซึ่งเป็นซิลิเกตที่อุดมไปด้วยโบรอน) พบว่ามีประโยชน์เท่าเทียมกันเมื่อใช้ทุกๆ สามชั่วโมงหรือน้อยกว่านั้น หากช่วงเวลาเพิ่มขึ้น - มากถึงห้าหรือหกชั่วโมง - Cordierite ก็แสดงผลลัพธ์ที่ดีขึ้นเล็กน้อย แต่แคลไซต์ซึ่งเป็นแร่ที่เรียกว่าสปาร์ของไอซ์แลนด์นั้นมีความเหมาะสมน้อยกว่าหินชนิดอื่น

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์สรุปว่า ผลึกทั้งสามชนิดนี้น่าจะเป็นเครื่องมืออันล้ำค่าในทะเลอันตรายของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ และเห็นได้ชัดว่าบางส่วนถูกใช้โดยชาวไวกิ้งผู้โด่งดัง

ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าการนำทางดังกล่าวมีประสิทธิภาพทั้งในวันศารทวิษุวัตและวันครีษมายัน แม้จะอยู่ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากก็ตาม แน่นอนว่าหากกะลาสีเรือกำหนดทิศทางอย่างน้อยหนึ่งครั้งทุกสามชั่วโมง (โดยไม่คำนึงถึงประเภทของ "หินดวงอาทิตย์") ผู้เขียนงานสรุป

ชาวไวกิ้งใช้แสงโพลาไรซ์เพื่อนำทางทะเลในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก และเทคนิคเดียวกันนี้ช่วยให้ผึ้งสามารถนำทางได้ภายใต้เมฆ และบางครั้งก็ถึงค่ำด้วยซ้ำ สมมติฐานทั้งสองนี้ถูกเสนอโดยนักวิทยาศาสตร์เมื่อนานมาแล้ว แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้พวกเขาได้รับการยืนยันการทดลองที่น่าสนใจ

แหล่งข้อมูลในยุคกลางหลายแห่งกล่าวถึง "หินซันสโตน" อันลึกลับ หรือที่รู้จักกันในชื่อ "เข็มทิศไวกิ้ง" ซึ่งเป็นเครื่องมือในการเดินเรือสำหรับกะลาสีเรือ พวกเขากล่าวว่าด้วยความช่วยเหลือของมัน คุณสามารถกำหนดตำแหน่งของดวงอาทิตย์ (และทิศทางที่สำคัญ) แม้ว่าจะถูกบดบังด้วยเมฆหมอก (เมื่ออยู่เหนือขอบฟ้า) หรือหิมะตกก็ตาม

ย้อนกลับไปในปี 1967 นักโบราณคดีชาวเดนมาร์ก Thorkild Ramskou ได้เสนอคำอธิบายเกี่ยวกับตำนานเหล่านี้ เขาแนะนำว่าตำราโบราณพูดถึงแร่ธาตุโปร่งใสที่โพลาไรซ์แสงที่ส่องผ่านพวกมัน

ในปี 1969 และ 1982 หนังสือของ Ramskow ได้รับการตีพิมพ์เกี่ยวกับหินดวงอาทิตย์และระบบนำทางสุริยะของชาวไวกิ้ง (ภาพประกอบจาก nordskip.com)

เนื่องจากแสงจากท้องฟ้ายังมีโพลาไรซ์ตามแบบจำลองท้องฟ้าของ Rayleigh นักเดินเรือจึงสามารถมองขึ้นไปผ่านหินได้โดยค่อยๆ หมุนไปในทิศทางต่างๆ

ความบังเอิญและความคลาดเคลื่อนของระนาบโพลาไรเซชันของแสงที่กระจัดกระจายตามบรรยากาศและคริสตัลจะแสดงออกมาในรูปแบบของท้องฟ้าที่มืดลงและสว่างขึ้นเมื่อหินและผู้สังเกตการณ์หันมา ชุดของ "การวัด" ตามลำดับดังกล่าวจะช่วยให้ทราบได้อย่างแม่นยำว่าดวงอาทิตย์อยู่ที่ไหน

ผู้เชี่ยวชาญได้เสนอชื่อผู้สมัครหลายคนสำหรับบทบาทของซันสโตน - ไอซ์แลนด์สปาร์ (แคลไซต์รุ่นโปร่งใส) รวมถึงทัวร์มาลีนและไอโอไลต์ เป็นการยากที่จะบอกว่าแร่ชนิดใดที่พวกไวกิ้งใช้ เพราะหินทั้งหมดนี้มีให้สำหรับพวกเขา

สปาร์ไอซ์แลนด์ (ซ้าย) และไอโอไลต์ (ขวา ถ่ายภาพจากทั้งสองด้านเพื่อแสดงให้เห็นภาวะเยื่อหุ้มปอดอักเสบรุนแรง) มีคุณสมบัติที่เหมาะสมในการพยายามนำทางไปยังดวงอาทิตย์ที่ซ่อนอยู่

จริงอยู่ที่ยังไม่มีใครทำการทดลองที่น่าเชื่อกับก้อนหินในทะเลอันกว้างใหญ่เพื่อยืนยันเวอร์ชันที่สวยงามของการนำทางอันชาญฉลาดของชาวสแกนดิเนเวียโบราณ (ภาพถ่ายโดย ArniEin/wikipedia.org, Gerdus Bronn)

เป็นที่น่าแปลกใจว่าในศตวรรษที่ 20 ไอโอไลต์ค้นพบวิธีการบินในฐานะตัวกรองโพลาไรซ์ในอุปกรณ์ที่ใช้ในการระบุตำแหน่งของดวงอาทิตย์หลังพระอาทิตย์ตก

ความจริงก็คือแม้ในเวลาพลบค่ำ แสงที่ส่องสว่างจากท้องฟ้าก็ยังโพลาไรซ์ ดังนั้นจึงสามารถกำหนดทิศทางที่แน่นอนไปยังดาวฤกษ์ที่ซ่อนอยู่ได้อย่างง่ายดายหากคุณมีการมองเห็นแบบ "โพลารอยด์" เทคนิคนี้จะได้ผลแม้ว่าดวงอาทิตย์จะตกลงไปต่ำกว่าขอบฟ้าไปแล้วเจ็ดองศา ซึ่งก็คือหลังจากพระอาทิตย์ตกไปแล้วหลายสิบนาที อย่างไรก็ตามผึ้งตระหนักดีถึงข้อเท็จจริงนี้ แต่เราจะกลับมาหาพวกมันในภายหลัง

โดยทั่วไป หลักการทำงานของเข็มทิศไวกิ้งนั้นชัดเจนมาเป็นเวลานานแล้ว แต่คำถามใหญ่ก็คือการทดลองยืนยันแนวคิดนี้ นักวิจัย Gábor Horváth จากมหาวิทยาลัย Otvos ในบูดาเปสต์ได้ทุ่มเทช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเพื่อการทดลองและการคำนวณในทิศทางนี้

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาได้ศึกษารูปแบบโพลาไรเซชันของแสงภายใต้ท้องฟ้าที่มีเมฆมาก (และในหมอก) ในประเทศตูนิเซีย ฮังการี ฟินแลนด์ และภายในอาร์กติกเซอร์เคิลร่วมกับเพื่อนร่วมงานจากสเปน สวีเดน เยอรมนี ฟินแลนด์ และสวิตเซอร์แลนด์

Gabor Horvath ในอาร์กติกเมื่อปี 2548 (ภาพจาก elte.hu)

“การวัดทำได้โดยใช้โพลาริมิเตอร์ที่แม่นยำ” นิว ไซเยนติสต์ รายงาน ตอนนี้ Horvath และสหายของเขาได้สรุปผลการทดลองแล้ว

กล่าวโดยย่อ: รูปแบบโพลาไรเซชันดั้งเดิม (จากสิ่งที่เรียกว่าการกระเจิงลำดับที่หนึ่ง) บนท้องฟ้ายังคงตรวจพบได้แม้ภายใต้เมฆ แม้ว่ามันจะอ่อนแอมาก และตัวเมฆเองก็ (หรือม่านหมอก) ทำให้เกิด "เสียงรบกวน" เข้าไป มัน.

ในทั้งสองสถานการณ์ ความบังเอิญของรูปแบบโพลาไรเซชันกับรูปแบบในอุดมคติ (ตามแบบจำลองของ Rayleigh) ยิ่งดี ยิ่งเมฆหรือหมอกปกคลุมบางลง และยิ่งมีการแตกหักมากขึ้นซึ่งจ่ายแสงแดดโดยตรงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ท้องฟ้าอาร์กติก (จากซ้ายไปขวา) มีหมอก แจ่มใส และมีเมฆมาก จากบนลงล่าง: ภาพสีของ "โดม" ความแตกต่างในระดับของโพลาไรเซชันเชิงเส้นทั่วทั้งท้องฟ้า (เข้มกว่ามากขึ้น) มุมโพลาไรเซชันที่วัดได้ และมุมทางทฤษฎีที่สัมพันธ์กับเส้นลมปราณ สองแถวสุดท้ายแสดงให้เห็นข้อตกลงที่ดี (ภาพประกอบโดย Gábor Horváth et al./Philosophical Transactions of the Royal Society B)

Gabor และเพื่อนร่วมงานของเขายังได้จำลองการนำทางภายใต้สภาพท้องฟ้าที่มีเมฆมาก ปรากฎว่าในกรณีนี้ "รอยประทับ" ของโพลาไรเซชันจะยังคงอยู่และในทางทฤษฎีแล้วสามารถคำนวณตำแหน่งของดวงอาทิตย์ได้ แต่ระดับโพลาไรเซชันของแสงนั้นต่ำมาก

ในทางปฏิบัติ นี่หมายความว่า เมื่อไม่ได้ติดอาวุธด้วยโพลาริมิเตอร์ แต่ใช้หินดวงอาทิตย์ ชาวไวกิ้งแทบจะไม่สังเกตเห็นความผันผวนเล็กน้อยในความสว่างของท้องฟ้าเมื่อมองผ่านคริสตัล นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าการนำทางภายใต้เมฆปกคลุมอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าเป็นไปได้ กลับกลายเป็นว่าไม่ถูกต้อง

อย่างไรก็ตาม การสืบสวนของ Horvath แสดงให้เห็นว่าตำนานเกี่ยวกับหินพระอาทิตย์และคำอธิบายของ Thorkild เกี่ยวกับงานหินนั้นค่อนข้างน่าเชื่อถือและมีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์

นักวิทยาศาสตร์พบว่าทั้งที่มีท้องฟ้าปลอดโปร่ง (คอลัมน์ด้านซ้าย) และท้องฟ้ามีเมฆมาก (ทางด้านขวา) สัดส่วนของพื้นที่ท้องฟ้าทั้งหมดซึ่งมีโพลาไรเซชันเกิดขึ้นพร้อมกับโพลาไรเซชันแบบเรย์ลีห์ (สีเทา) จะลดลงเมื่อ ดวงอาทิตย์ขึ้น (จุดสีดำ) เหนือขอบฟ้า (มุมเงยที่ระบุในวงเล็บ) เหตุกราดยิงนี้เกิดขึ้นในตูนิเซีย

อย่างไรก็ตาม นี่หมายความว่าวิธีการนำทางแบบ "โพลาไรเซชัน" มีข้อได้เปรียบมากกว่าในละติจูดสูง ซึ่งชาวไวกิ้งได้ฝึกฝนทักษะของพวกเขา (ภาพประกอบโดย Gábor Horváth et al. / ธุรกรรมทางปรัชญาของ Royal Society B)

โดยวิธีการเกี่ยวกับตำนาน Horvath อ้างถึง "การนำทางแบบโพลาไรเซชัน" ในเทพนิยายสแกนดิเนเวียว่า "สภาพอากาศมีเมฆมากและหิมะตก กษัตริย์นักบุญโอลาฟส่งคนมาตรวจดูรอบๆ แต่ไม่มีจุดที่ชัดเจนบนท้องฟ้า จากนั้นเขาก็ขอให้ซีเกิร์ดบอกเขาว่าดวงอาทิตย์อยู่ที่ไหน

พระเจ้าซีเกิร์ดหยิบหินพระอาทิตย์ขึ้น มองดูท้องฟ้าและเห็นว่าแสงมาจากไหน เขาจึงได้ค้นพบตำแหน่งของดวงอาทิตย์ที่มองไม่เห็น ปรากฎว่าซีเกิร์ดพูดถูก”

ทุกวันนี้ นักวิทยาศาสตร์บรรยายหลักการของการนำทางด้วยแสงโพลาไรซ์ได้แม่นยำกว่านักเล่าเรื่องในสมัยโบราณมาก ขั้นแรก คริสตัลไบรีฟริงเจนต์ (หินดวงอาทิตย์ชนิดเดียวกัน) จะต้องได้รับการ "ปรับเทียบ" เมื่อมองผ่านท้องฟ้าในสภาพอากาศแจ่มใส และอยู่ห่างจากดวงดาว ไวกิ้งต้องหมุนหินเพื่อให้ได้ความสว่างสูงสุด จากนั้นควรมีรอยขีดข่วนทิศทางไปยังดวงอาทิตย์บนหิน

ครั้งต่อไป ทันทีที่มีช่องว่างเล็กๆ บนก้อนเมฆ นักเดินเรือสามารถเล็งก้อนหินไปที่ก้อนเมฆและเปลี่ยนให้เป็นความสว่างสูงสุดของท้องฟ้าได้ เส้นบนหินจะชี้ไปที่ดวงอาทิตย์ เราได้คุยกันไปแล้วเกี่ยวกับการกำหนดพิกัดของดาวฤกษ์แบบไม่มีช่องรับแสง

นักโบราณคดีพบเรือไวกิ้งที่จมเป็นครั้งคราวผู้ที่ชื่นชอบยุคใหม่สร้างสำเนาของพวกเขา (วิดีโอด้านล่างแสดงหนึ่งในแบบจำลองเหล่านี้ - เรือ Gaia) แต่ก็ยังไม่ได้เปิดเผยความลับทั้งหมดของกะลาสีเรือผู้มีทักษะในอดีตทั้งหมด (ภาพประกอบจาก เว็บไซต์ marineinsight.com, watersnews.com , reefsafari.com.fj)

มันง่ายกว่าที่จะหาทิศทางไปทางทิศเหนือตามตำแหน่งของดวงอาทิตย์ เพื่อจุดประสงค์นี้ ชาวไวกิ้งจึงมีนาฬิกาแดดที่ทำเครื่องหมายไว้เป็นพิเศษ ซึ่งแสดงให้เห็นวิถีสุดขีดของเงาจากโนมอนในภาพแกะสลัก (ตั้งแต่รุ่งเช้าถึงพระอาทิตย์ตกที่กลางวันเท่ากับกลางคืนและครีษมายัน)

หากมีดวงอาทิตย์อยู่บนท้องฟ้า นาฬิกาสามารถวางตำแหน่งได้ในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง (เพื่อให้เงาตกบนแถบที่ต้องการ) และทิศทางที่สำคัญสามารถกำหนดได้ด้วยเครื่องหมายบนจาน

นักโบราณคดีพบนาฬิกาแดดชิ้นนี้ (a) ในกรีนแลนด์ (ส่วนที่หายไปจะแสดงเป็นสีเทาในแผนภาพ (b) c – หลักการกำหนดตำแหน่งของเงา, d – รูปแบบโพลาไรซ์ท้องฟ้า (ลูกศร)

ความแม่นยำของข้อมูลนาฬิกาเข็มทิศนั้นยอดเยี่ยม แต่ด้วยการแก้ไข: มันแสดงให้เห็นทิศเหนืออย่างถูกต้องอย่างแน่นอนเฉพาะตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงเดือนสิงหาคมเท่านั้น (เฉพาะในช่วงฤดูการเดินเรือของชาวไวกิ้ง) และที่ละติจูด 61 องศาเท่านั้น ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ชาวไวกิ้งไปบ่อยที่สุด เส้นทางผ่านแอตแลนติก - (ภาพประกอบโดย Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B)

ฝ่ายตรงข้ามของทฤษฎี "การนำทางแบบโพลาไรเมตริก" มักกล่าวว่าแม้ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและมีหมอกหนาตามกฎแล้วตำแหน่งของดวงอาทิตย์สามารถประมาณได้ด้วยตา - โดยภาพทั่วไปของแสง, รังสีที่ทะลุผ่านสิ่งผิดปกติในม่าน, การสะท้อนกลับ บนเมฆ ดังนั้นตามที่คาดคะเนว่าชาวไวกิ้งไม่จำเป็นต้องคิดค้นวิธีการที่ซับซ้อนด้วยหินดวงอาทิตย์

Gabor ตัดสินใจทดสอบสมมติฐานนี้เช่นกัน เขาถ่ายภาพพาโนรามาเต็มรูปแบบของท้องฟ้าในเวลากลางวันโดยมีระดับความฟุ้งที่แตกต่างกัน รวมถึงท้องฟ้ายามเย็นในเวลาพลบค่ำ (ใกล้ขอบฟ้าทะเล) ในสถานที่ต่างๆ ทั่วโลก จากนั้นภาพเหล่านี้จะถูกแสดงให้กลุ่มอาสาสมัครดูบนจอภาพในห้องมืด พวกเขาถูกขอให้ระบุตำแหน่งของดวงอาทิตย์โดยใช้เมาส์

หนึ่งในเฟรมที่ใช้ในการทดสอบการใช้สายตา ความพยายามของผู้ถูกทดสอบจะแสดงด้วยจุดสีขาวเล็กๆ จุดสีดำขนาดใหญ่ที่มีขอบสีขาวแสดงถึงตำแหน่ง "เฉลี่ย" ของแสงสว่างตามที่ผู้สังเกตการณ์กล่าวไว้ (ภาพประกอบโดย Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B)

เมื่อเปรียบเทียบการเลือกวัตถุกับตำแหน่งที่แท้จริงของดาวฤกษ์ นักวิทยาศาสตร์พบว่าเมื่อความหนาแน่นของเมฆเพิ่มขึ้น ความคลาดเคลื่อนโดยเฉลี่ยระหว่างตำแหน่งที่ปรากฏกับตำแหน่งที่แท้จริงของดวงอาทิตย์ก็เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้น ชาวไวกิ้งจึงอาจจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีเพิ่มเติมเพื่อกำหนดทิศทางของดวงอาทิตย์ ทิศทางสำคัญ

และสำหรับการโต้แย้งนี้ก็คุ้มค่าที่จะเพิ่มอีกข้อหนึ่ง แมลงจำนวนหนึ่งไวต่อแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นและใช้ข้อดีนี้ในการนำทาง (และสัตว์จำพวกกุ้งบางชนิดถึงกับมีแสงโพลาไรซ์เป็นวงกลมด้วยซ้ำ) ไม่น่าเป็นไปได้ที่วิวัฒนาการจะคิดค้นกลไกเช่นนี้ขึ้นมาได้ หากตำแหน่งของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าสามารถมองเห็นได้ด้วยการมองเห็นแบบธรรมดาเสมอ

นักชีววิทยารู้ดีว่าผึ้งสามารถหาทิศทางในอวกาศได้ด้วยความช่วยเหลือจากแสงโพลาไรซ์ พวกมันมองดูช่องว่างในก้อนเมฆ อย่างไรก็ตาม Horvath ยังจำตัวอย่างนี้เมื่อเขาพูดถึงข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการนำทางที่ผิดปกติของชาวไวกิ้ง

มีแม้กระทั่งผึ้งสายพันธุ์ ( มากาลอปต้าเจนาลิสจากตระกูลฮาลิกติด) ซึ่งตัวแทนจะบินไปทำงานหนึ่งชั่วโมงก่อนพระอาทิตย์ขึ้น (และจัดการเพื่อกลับบ้านก่อนเวลานั้น) และหลังจากพระอาทิตย์ตกดิน ผึ้งเหล่านี้เดินทางในแสงพลบค่ำโดยรูปแบบโพลาไรเซชันบนท้องฟ้า มันถูกสร้างขึ้นโดยดวงอาทิตย์ซึ่งเพิ่งจะขึ้นหรือเพิ่งตกไป

Mandyam Srinivasan จากมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์และเพื่อนร่วมงานของเขาจากมหาวิทยาลัยอื่นๆ ในออสเตรเลีย เช่นเดียวกับสวีเดนและสวิตเซอร์แลนด์ ได้ทำการทดลองที่ Srinivasan เรียกว่า "ข้อพิสูจน์ขั้นสุดท้าย" ว่าทฤษฎีของผึ้งที่นำทางด้วยแสงโพลาไรซ์นั้นถูกต้อง

นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างเขาวงกตที่เรียบง่ายของทางเดินที่ตัดกันคู่หนึ่ง ส่งผลให้มีทางเข้าหนึ่งทางและทางออกที่เป็นไปได้สามทาง ทางเดินสว่างไสวด้วยแสงโพลาไรซ์ที่ส่องลงมาจากเพดาน จำลองท้องฟ้า แสงสามารถโพลาไรซ์ตามแนวแกนของทางเดินหรือตั้งฉากกับมันได้

แผนภาพการทดลองของศรีนิวาชาน (ภาพประกอบ) ตำแหน่งตัวป้อนมีการเปลี่ยนแปลงในชุดการทดลองเพื่อให้เส้นทางตรง ขวา และซ้ายถูกต้อง (ภาพประกอบโดย P. Kraft, M. V. Srinivasan et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B, qbi.uq .edu.au)

นักชีววิทยาฝึกผึ้ง 40 ตัวโดยการบินเข้าไปในเขาวงกตเพื่อตรวจสอบโพลาไรเซชันในทางเดินทางเข้าและที่ทางแยกเพื่อเลือกทางเดินที่มีโพลาไรเซชันคล้ายกัน (อีกสองเส้นทางถูกส่องสว่างด้วยแสงที่มี "ทิศทาง" ที่แตกต่างกัน) ในตอนท้ายของการเดินทางที่ซื่อสัตย์ น้ำตาลก็รอคอยแมลง

หลังจากที่นักวิจัยเชื่อมโยงการให้อาหารกับโพลาไรเซชันของแสงที่ถูกต้องแล้ว ผู้ทดลองก็เอาน้ำตาลออกไป ร้อยละ 74 ของผึ้งยังคงเคลื่อนตัวไปยังบริเวณที่เคยเป็นมาก่อน

จากนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้เปลี่ยนตัวกรองโพลาไรซ์ อันดับแรกเป็นเอาต์พุตโดยตรง แทนที่จะเป็นตัวกรองด้านขวาที่ถูกต้อง จากนั้นจึงเปลี่ยนไปทางด้านซ้าย ผึ้งส่วนใหญ่ (56% และ 51%) ปฏิบัติตามสัญญาณไฟใหม่ ส่วนที่เหลือถูกกระจายระหว่างทางเดินที่ไม่ถูกต้องสองแห่ง

การทดลองนี้จัดขึ้นในลักษณะที่ผู้ทดลองที่มีลายทางไม่สามารถใช้สัญญาณอื่นเพื่อปรับทิศทางตัวเองในอวกาศได้ เช่น เครื่องหมายที่มีกลิ่นหรือแสงจ้าธรรมดา และวิธีที่ง่ายที่สุดในการบรรลุเป้าหมาย (ตามกฎ "บินไปที่สี่แยกแล้วเลี้ยวขวา") ก็ไม่จำเป็นเสมอไป ปรากฎว่ามันเป็นโพลาไรเซชันของรังสีที่บอกแมลงว่าจะบินไปหาอาหารที่ไหน

แน่นอนว่าการทดลองกับผึ้งจะไม่บอกอะไรเราเกี่ยวกับความลับของกะลาสีเรือโบราณ แต่เขาเตือนเราว่าบ่อยครั้งในการแก้ปัญหาที่คล้ายคลึงกัน ทั้งคนและสัตว์ต่างเลือกใช้กลยุทธ์ที่คล้ายคลึงกัน ผลการศึกษาใหม่สองฉบับได้รับการตีพิมพ์ในฉบับเดียวกันของธุรกรรมทางปรัชญาของ Royal Society B: "นักสืบ" กับพวกไวกิ้งและผึ้งประสบความสำเร็จในเวลาเดียวกัน