冰山、云层和大雾,对于维京人而言,要从挪威前往他们的殖民地冰岛和格陵兰岛的海临着重重的困难。然而,在没有磁性指南针的情况下,维京的海员依旧完成了这项,并了北大西洋300年之久(公元900年-1200年)。
他们究竟是如何做到的?长期以来这个问题一直困扰着科学家。现在,借助计算机的模拟和传说中的晶体,我们正在接近答案。
几十年来,研究人员一直认为,在诸如“奥拉夫国王的传奇”之类的维京传说中提到的神秘“太阳石”,是阴天中船员继续航行的关键。即使是在太阳被遮挡的情况下,这种传说中的太阳石也能够精确,识别出太阳的。
可惜的是,在现有的少数维京沉船中并没有发现类似的石头。但有间接表明太阳石的存在,比如在16世纪的英国沉船中发现了一种粗糙、发白的晶体。这有可能是因为英国的水手们从维京人那里学到了航海技巧。这些维京人在几个世纪之前就穿过了同样的海域并袭击了群岛。
利用晶体并非是不可能的事。自然界中,有几种不同类型的矿物——特别是方解石、堇青石和电气石的超纯晶体,可以将穿过的光线成两束光,并投射出两个影像,而且偏振光的径与主光束略有不同。海员可以通过这种晶体观测天空,然后慢慢地旋转它,直到这两幅图像同样明亮,那么即使在多云的天空下,也有可能发现环绕太阳的偏振。在漫长的航海之旅中,识别出太阳的将为海员们提供一个确定的参考点。
问题是,这种技术在实践中奏效吗?至少先前的研究表明,答案是肯定的。生物学家Gbor Horvth和Dnes Szz在这些研究基础上,将位于挪威的Bergen和维京人在格陵兰的东南沿海的殖民地Hvarf之间的航行数据纳入计算机模拟。该团队模拟了在春分(假定开始的公海旅行季节)和夏至(北方一年中最长的一天)期间的上千次航行。另外,模拟的变化只基于三个因素:云层覆盖的数量(在一天中的变化)、被用作太阳石的水晶类型、以及海员们使用它们的频率。每当海员使用太阳石时,模拟船只会根据需要调整航向。
研究小组模拟了三种晶体,分别是方解石(一种碳酸钙)、富含铁和镁的硅酸盐的堇青石、富含硼的硅酸盐的电气石,发现它们均在3小时或更短的时间内表现优异。其中,堇青石表现得最完美。而在5到6个小时的频率中,维京人熟知的“冰岛晶石”——方解石,表现得比其他两种类型的晶体略逊一筹。
在北大西洋的海域,这样的工具常宝贵的。没人知道维京人是否真的使用过这种方法。但如果有,他们可以将其精确地运用于。未来研究人员将考虑各种自然因素的影响,进一步探索在周期为1-3小时下,维京人是否能够顺利地横穿北大西洋。