维京人的导航神器：没有指南针就用太阳石
非我族类 2017-08-30
太阳石传奇，物理学家认为维京人可能知道把方解石放入如图所示的盒子里。
1000多年前，为避免在穿越北大西洋的航行中迷失方向，维京人需要依靠太阳来判定他们的航行方位（指南针是在很久以后才发明的）。但是阴天会使他们偏离航线从而造成危险，尤其是在长日的夏天航行于北方高纬度区域时遇到阴天更加危险。挪威传说中提到当时人们用一种叫做“太阳石”的神秘物质来导航。现在一个科学家小组宣布他们发现这种“太阳石”很可能是方解石晶体，维京人极有可能就是利用方解石晶体来导航的，甚至在太阳被遮住的情况下也能精确导航。
利用方解石来确定太阳位置的奥秘是测定阳光的偏振光——光波仅在一个方向上振动的光称为偏振光。即便在阴天，天空中依然会有一组以太阳为圆心的由不同偏振光组成的同心光环，如果你有一块晶体可以对偏振光进行去极化，你就能知道围绕太阳的光环的位置，即使这时候你看不到太阳。
方解石就是这样一种晶体，它具有一种被称为双折射的特性：光线穿过方解石时会分裂成两束光，并在远处投射出两个影像。这两个影像的相互间的明亮程度取决于光线的极化程度。当来自天空的光线通过方解石时，可以慢慢改变晶体的方向直到两束分开的光线的亮度完全一致，这时理论上即可得知同心光环的位置，这样也就知道太阳的位置了。
当然理论是一回事，实际完全有可能是另一回事。为了确认方解石是否能提供足够精确的导航，由法国雷恩第一大学的物理学家Guy Ropars所领导的一个研究小组制作了一颗太阳石。他们从古代维京人所熟悉的冰岛晶石中取出一块方解石，将其放置于一个木器中，来自天空的光线通过一个孔照射到方解石晶体上并可以在后面投射出两个投影以进行亮度对比。研究小组选了一个完全的阴天在一个他们精确了解太阳运行轨迹的地点进行了试验。
在今天出版的英国《皇家学会学报A》上研究小组发表的研究报告称，如果古代维京人足够聪明的话，他们确实可以利用方解石在阴天进行导航。研究小组利用他们制作的太阳石可以精确定位太阳的位置，误差只有不到1%，甚至在太阳已经降落到地平线下也是如此。不过Ropars还是谨慎地表示考古学家至今尚未在维京人的船骸或居住地发现哪怕是一块太阳石。
这项研究揭示了“一种在茫茫大海中导航的天才方法”，弗吉尼亚理工学院和州立大学（黑堡）的研究动物导航的生物学家John Phillips说，他并补充道鸟类也可能是利用偏振光来确定航向。但是即使这种方法是可行的，在海上颠簸的古代维京船上利用太阳石进行导航依然极具挑战，他说道，“或许维京人是在航行过程中遇到岛屿或浮冰时，才能在平稳的地面上测定方位。”
关键词: 维京人
