¿Los Vikingos utilizaron cristales de «piedras solares» para descubrir América?

1 febrero 2016

Stephen Harding, University Of Nottingham, The Conversation

Leif Erikson descubre América. Crédito: Christian Krogh / Wikimedia Commons

Los Registros antiguos nos dicen que la gente de mar, los intrépidos vikingos, descubrieron Islandia, Groenlandia y eventualmente Norteamérica navegando usando señales, aves y ballenas, y poco más. Hay pocas dudas de que los navegantes vikingos también se utilizaron las posiciones de las estrellas en la noche y el sol durante el día, y los arqueólogos han descubierto lo que parece ser una especie de reloj de sol de de navegación vikingo. Pero sin brújulas magnéticas, como todos los marineros antiguos habrían tenido dificultades para encontrar su camino una vez que las nubes se acercaran.

Sin embargo, también hay varios informes en las sagas nórdicas y otras fuentes de una sólarsteinn una «piedra del sol». La literatura no dice lo que fue utilizado pero ha provocado décadas de investigación que examinan si esto podría ser una referencia a una forma más intrigante de herramienta de navegación.

La idea es que los vikingos pueden haber utilizado la interacción de la luz del sol con determinados tipos de cristal para crear una ayuda a la navegación que incluso puede haber funcionado en condiciones cubiertas. Esto significaría que los vikingos habían descubierto los principios básicos de la medición de la luz polarizada siglos antes de que se explicara científicamente y que hoy en día se utiliza para identificar y medir diferentes productos químicos. Los científicos están cada vez más cerca de establecer si esta forma de navegación habría sido posible, o si es sólo una teoría extravagante.

Dispersión y polarización

Para entender cómo podría haber funcionado esto, tenemos que entender algunas cosas acerca de la forma en que la luz, y en especial la luz solar, se puede ver afectada. La luz procedente del sol se dispersa y polariza por la atmósfera. Esto ocurre cuando la luz es absorbida y re-emitida con la misma energía por las moléculas del aire y por diferentes cantidades dependiendo de la longitud de onda de la luz. El extremo azul del espectro de luz se dispersa más que el rojo, como se explica en la teoría desarrollada por el físico británico Lord Rayleigh en el siglo 19. La dispersión de partículas en la atmósfera explica por qué el cielo se ve azul.

Cristal claro visión doble.

Más importante aún, las ondas de luz dispersas también están polarizadas en cierta medida. Eso significa que vibran en un plano más bien que en todas las direcciones a la vez. La cantidad de polarización que experimenta un haz de luz solar depende de su ángulo para el espectador y si la luz se ha dispersado aún más por la nube y otras partículas que causan la despolarización.

Alrededor de la costa de Noruega e Islandia se encuentran trozos cristalinos del carbonato de calcio conocido como calcita o espato de Islandia. Cuando la luz solar polarizada entra en un cristal de calcita, sucede algo muy interesante. La calcita es fuertemente birrefringente, lo que significa que divide la luz que pasa a través de ella en dos ondas separadas que se doblan o se refractan en diferentes direcciones y con diferentes intensidades, aunque la intensidad total será constante.

Esto significa que los objetos vistos a través de un cristal de calcita aparecen en doble. Más importante para nuestros propósitos, las diferentes intensidades de las dos ondas de luz dependen de cómo está polarizada la luz original y la posición y orientación del cristal con respecto a la fuente de luz.

La turmalina y la cordierita son cristales con propiedades similares, excepto que en lugar de dividir la luz como la calcita son fuertemente dicroicas. Esto significa que absorben un componente de polarización más fuertemente que el otro. Una vez más, las propiedades dicroicas dependen de cómo la luz original está polarizada y la posición y orientación del cristal con respecto a la fuente de luz.

Por lo tanto, al menos en teoría, examinando cómo la luz del sol pasa a través de uno de estos cristales – y apropiadamente calibrado – podría ser utilizado como una guía para los navegantes para estimar la posición del sol. Esto podría permitir determinar la dirección del norte geográfico – incluso sin la comprensión de los principios científicos detrás de estos fenómenos.

Si hacemos la gran suposición de que los vikingos tenían estos cristales sunstone a bordo de sus buques y, más importante aún, sabían lo que estaban haciendo con ellos, la cuestión es si esta diferencia en la luz sería detectable a sus ojos. Y sería detectable con exactitud suficiente (después de errores debido a las imperfecciones de los cristales y la despolarización), para ser utilizada como una ayuda para la navegación, incluso en condiciones nubladas.

Probando la teoría

La último de una impresionante lista de publicaciones sobre el tema aparecidas recientemente en Royal Society Open Science, tratando de abordar esta cuestión precisa. Gabor Horvath y sus colegas analizaron si las señales ópticas procedentes de estos tres tipos de cristal serían lo suficientemente fuertes como para ser detectadas y con suficiente exactitud para predecir la posición del sol bajo un cielo nublado.

Para ello, se simularon las condiciones, incluyendo la posición del sol, de un viaje vikingo entre Noruega, el sur de Groenlandia y Terranova. Encontraron que en los cielos claros, en los que el grado de polarización era alto, los tres cristales sí mostraron señal suficiente y una buena precisión. En condiciones de nubosidad de luz, donde el grado de polarización fue algo menor, pero todavía relativamente alta, la cordierita y la turmalina funcionaron mejor que la calcita.

Sólo la calcita muy pura (con impurezas ópticas eliminadas) se comporta en un nivel similar al de los otros dos cristales. Si la luz del sol era muy baja en polarización, la calcita pareció para dar los mejores resultados en la predicción de la posición del sol a través de las nubes. Y en condiciones nubladas más gruesas o niebla, los errores de medición son demasiado altos para los tres cristales.

El equipo de Horvath ahora está buscando más errores involucrados en la predicción de la posición geográfica del norte al utilizar esta información. Si el método no funciona en condiciones nubladas cuando se utiliza el tipo de cristales imperfectos que los vikingos probablemente habrían poseído, toda la teoría está probablemente equivocada. Y en días claros, habría sido más fácil simplemente usar los relojes de sol calibrados.

Pero si los investigadores establecen que las sunstones podrían ser utilizadas con precisión para determinar la dirección del Norte geográfico, entonces la idea parece factible. Entonces todo lo que quedará para demostrar esta teoría fascinante finalmente será encontrar un barco vikingo con una piedra solar calibrada en él. Eso, sin embargo, puede tomar algún tiempo.

http://phys.org/news/2016-02-vikings-crystal-sunstones-america.html