傳說成真?幫助維京人橫越大西洋的神祕太陽石

作者 | 發布日期 2018 年 05 月 05 日 12:00 | 分類 科技趣聞 follow us in feedly

在人類還沒有發明 Google 與 GPS 以前,歐洲也還沒獲得中國的指南針時,維京水手就橫跨了大西洋。千年以前,從挪威航行到格陵蘭島大概需要 3 週時間,而維京人主要是利用太陽指南針投射的陰影來辨認地理位置的北方。



不過如果他們運氣不佳,遇到糟糕的天氣該怎麼辦呢?太陽指南針一定要在太陽照射下才能使用,在雨天或起霧時可說是毫無用武之地。早在 1967 年,一位丹麥的考古學家索爾柯德‧拉姆斯科(Thorkild Ramskou)提出維京人擁有另一套可取代太陽指南針的備用工具:有一種名為太陽石的大塊晶體,能幫助維京人從雲中追蹤太陽。

▲ 1948 年於格陵蘭島烏納托克島(Uunartoq)發現的木製器具,被認為是種用來決定方位的太陽指南針。(Source:Soren Thirslund

太陽石究竟是什麼神奇的東西?這還得從維京人的傳說《奧拉夫王傳奇》開始講起:故事提到一位從西元 955 到 1030 年統治挪威的國王(這段時間也和維京人定居格陵蘭島的年代大致相符),為了調查一些偷牛賊,他拜訪了國家偏遠區域的首領。在那裡,他在一棟怪異的旋轉屋住了一晚,並做了一個奇怪的夢,聽完夢的內容後,首領的兒子預言:在不久的將來,有一位國王會接替奧拉夫成為挪威的統治者。其中有些版本提到一塊能讓國王通過厚重的雲和霧找到太陽方位的石頭。雖然傳說歸傳說,聽起來還有些荒誕,不過考古學家和歷史學家卻相信真有這塊石頭的存在,並認為所謂的太陽石就是冰島晶石,也就是俗稱的方解石。

2011 年法國雷恩第一大學(University of Rennes 1)的物理學家蓋‧羅帕斯(Guy Ropars)將這則傳說搬上實驗層面:他打造了一種太陽石裝置,並利用它在能見度只有 1% 的天空找到太陽的方位,這項發現還於 2011 年的《科學》雜誌報導。實驗根據的原理為太陽光的極化(polarization)現象,科學家將透明的方解石當作去極化物,只要輕輕轉動,讓它以適當的角度對準太陽,原本雙折射的兩條光線會重合。也就是說就算在多雲的天氣,只要水晶對到太陽,正好就是它最亮的時候,而維京船就能藉此找到方位。

用電腦程式模擬維京船

最近,兩位研究光學的專家:布達佩斯羅蘭大學的迪納斯‧薩茲(Dénes Száz)及加博‧霍夫斯(Gábor Horváth),為了進一步驗證將太陽石當作導航器的可行性,他們利用電腦程式模擬 1,000 艘船隻從挪威卑爾根的港口城市到法韋爾角(格陵蘭島東南方的海岬),每次航程都是從春分或夏至開始。這趟旅程耗時 3 週,距離長達 1,600 英里,且維京人還必須在固定的緯度向西航行。

旅程第一天的日出,程式使用方解石、堇青石或電氣石(都是具雙折射性質的晶體)模擬,如果虛擬船能近到看見格陵蘭島海岸線的山就算成功。總體而言結果算是順利:只要每 3 小時測一次,維京人就有超過 92% 的機率安全抵達。

不過如果每 4 小時測一次,他們可能就會錯過格陵蘭島並一路航行到加拿大,成功率會變成只有 32.1%~58.7%;如果是 6 小時,成功率會剩下不到 10%。

當然這項模擬只是現實的簡化版本,橫渡大西洋的船還會碰到暴風雪、強風及海洋亂流等不穩定氣候。霍夫斯承認:「沒人知道維京人實際用來航海的東西是什麼。」他認為他們高估了實際成功率。

除了實驗的不確定性,另一個問題在於,不管是哪一種太陽石的候選「石」:方解石、堇青石、電氣石等,都沒有出現在維京的考古遺址裡,這是非常棘手的問題,哪怕歷史學家在中古世紀的資料找到方解石或其他礦物質就是太陽石的好理由,也沒辦法說服他人。不過,2013 年似乎帶來了轉機:科學家在一艘 1592 年在海峽群島沉沒的英國戰艦奧德尼號上,竟然找到方解石碎片。

「這告訴我們一種可能:16 世紀仍有船隻在使用這項導航技術。」霍夫斯說。儘管關於太陽石的證據仍嫌稀少,不過相信科學家將會一步步得到線索,進而找到維京人橫越大西洋的真相。

(首圖來源:達志影像)