Für alle und über alles. Wikinger „Sonnensteine“ Wikinger-Solarkompass

Sie erinnern sich wahrscheinlich daran, wie wir darüber diskutierten, wer die Wikinger waren – Fakten und Missverständnisse. Hier in den Sagen über die norwegischen Wikinger finden sich Hinweise auf den geheimnisvollen und magischen „Sonnenstein“, mit dessen Hilfe Seefahrer den Stand der Sonne bestimmen konnten. In den Geschichten über den Heiligen Olaf, den Wikingerkönig, werden neben anderen magischen Gegenständen auch bestimmte mysteriöse Kristalle erwähnt, sodass die Möglichkeit der Existenz dieser Steine lange Zeit zweifelhaft war.

Tapfere Wikinger-Seeleute kannten keinen Magnetkompass (der außerdem in den Polarregionen nutzlos ist), hatten aber gleichzeitig eine ausgezeichnete Navigation im Meer und segelten nach Grönland und Nordamerika. Eine der alten isländischen Sagen (spätes 9. – frühes 10. Jahrhundert) beschreibt eine Episode, in der die Wikinger bei bewölktem Wetter segelten, als es nicht möglich war, sich an der Sonne zu orientieren: „Das Wetter war bewölkt und stürmisch ... Der König sah sich um und Ich habe kein einziges Stück blauen Himmel gefunden. Dann nahm er den Sonnenstein, hob ihn vor seine Augen und sah, wohin die Sonne ihren Strahl durch den Stein schickte.“

Bereits 1967 lieferte der dänische Archäologe Thorkild Ramskou eine Erklärung für diese Legenden. Er vermutete, dass die alten Texte von transparenten Mineralien sprachen, die das durch sie hindurchtretende Licht polarisierten.

Tatsächlich ermöglicht es ein auf einen wolkenbedeckten Himmel gerichteter Polarisationsfilter, zu bestimmen, wo am Himmel die Polarisation des Lichts maximal und wo sie minimal ist, und von hier aus zu verstehen, wo die Sonne steht. Sonnenlicht selbst ist nicht polarisiert, aber Wolken polarisieren es. Diese Navigationsmethode wurde erst im 20. Jahrhundert entdeckt und in der Polarfliegerei bis zum Aufkommen des Funkkompasses und der Satellitennavigation eingesetzt, aber die Wikinger kannten sie möglicherweise schon vor Tausenden von Jahren. Bienen nutzen es übrigens an bewölkten Tagen, da ihre Augen polarisiertes Licht wahrnehmen.

In den Jahren 1969 und 1982 wurden Ramskows Bücher über den Sonnenstein und die Sonnennavigation der Wikinger veröffentlicht (Illustrationen von nordskip.com).

Da auch das Licht vom Himmel nach dem Rayleigh-Himmelsmodell polarisiert ist, konnten Seeleute durch langsames Drehen in verschiedene Richtungen durch den Stein nach oben schauen.

Das Zusammentreffen und die Diskrepanz der Polarisationsebenen des von der Atmosphäre und dem Kristall gestreuten Lichts würden sich in einer Verdunkelung und Aufhellung des Himmels äußern, wenn sich der Stein und der Beobachter umdrehen. Eine Reihe solcher aufeinanderfolgender „Messungen“ würde helfen, mit ziemlicher Genauigkeit herauszufinden, wo sich die Sonne befindet.

Experten haben mehrere Kandidaten für die Rolle des Sonnensteins vorgeschlagen – Islandspat (eine transparente Version von Calcit) sowie Turmalin und Iolith. Es ist schwierig, genau zu sagen, welches Mineral den Wikingern zur Verfügung stand.

Islandspat (links) und Iolith (rechts, von beiden Seiten fotografiert, um starken Pleochroismus zu demonstrieren) haben die richtigen Eigenschaften, um zu versuchen, die verborgene Sonne zu navigieren.Zwar hat noch niemand ein überzeugendes Experiment mit den Steinen selbst im riesigen Meer durchgeführt, um die schöne Version der listigen Navigation der alten Skandinavier endgültig zu bestätigen (Fotos von ArniEin/wikipedia.org, Gerdus Bronn).

Es ist merkwürdig, dass Iolith im 20. Jahrhundert als Polarisationsfilter in einem Gerät zur Bestimmung des Sonnenstands nach Sonnenuntergang seinen Weg in die Luftfahrt fand.

Tatsache ist, dass das Leuchten des Himmels auch in der Dämmerung polarisiert ist und daher die genaue Richtung zum verborgenen Stern leicht bestimmt werden kann, wenn man „Polaroid“-Sicht hat. Die Technik funktioniert auch dann, wenn die Sonne bereits sieben Grad unter den Horizont gesunken ist, also Dutzende Minuten nach Sonnenuntergang. Bienen sind sich dieser Tatsache übrigens durchaus bewusst, aber wir werden später darauf zurückkommen.

Im Allgemeinen war das Funktionsprinzip des Wikingerkompasses lange Zeit klar, aber die große Frage war die experimentelle Verifizierung der Idee. Der Forscher Gábor Horváth von der Universität Otvos in Budapest hat sich in den letzten Jahren Experimenten und Berechnungen in diese Richtung gewidmet.

Insbesondere untersuchte er zusammen mit Kollegen aus Spanien, Schweden, Deutschland, Finnland und der Schweiz Lichtpolarisationsmuster bei bewölktem Himmel (sowie bei Nebel) in Tunesien, Ungarn, Finnland und innerhalb des Polarkreises.

Gabor Horvath in der Arktis im Jahr 2005 (Foto von elte.hu).

„Die Messungen wurden mit präzisen Polarimetern durchgeführt“, berichtet New Scientist. Jetzt haben Horvath und seine Kameraden die Ergebnisse der Experimente zusammengefasst.

Kurz gesagt: Das ursprüngliche (aus der sogenannten Streuung erster Ordnung) Polarisationsmuster am Himmel ist auch unter den Wolken noch erkennbar, wenn auch sehr schwach, und die Wolken selbst (oder ein Nebelschleier) führen zu „Rauschen“. Es.

In beiden Situationen war die Übereinstimmung des Polarisationsmusters mit dem Ideal (gemäß dem Rayleigh-Modell) umso besser, je dünner die Wolken- oder Nebeldecke und je mehr Lücken darin vorhanden waren, die zumindest einen Bruchteil des direkten Sonnenlichts lieferten.

Der arktische Himmel (von links nach rechts) ist dunstig, klar und bewölkt. Von oben nach unten: Farbbild der „Kuppel“, Unterschiede im Grad der linearen Polarisation über den gesamten Himmel (dunkler ist mehr), gemessener Polarisationswinkel und theoretischer Winkel relativ zum Meridian. Die letzten beiden Zeilen zeigen eine gute Übereinstimmung (Illustration von Gábor Horváth et al./Philosophical Transactions of the Royal Society B).

Gabor und seine Kollegen simulierten auch die Navigation bei völlig bewölktem Himmel. Es stellte sich heraus, dass in diesem Fall der „Abdruck“ der Polarisation erhalten bleibt und theoretisch daraus der Sonnenstand berechnet werden kann. Der Grad der Lichtpolarisation war jedoch sehr gering.

In der Praxis bedeutet dies, dass die Wikinger, bewaffnet nicht mit Polarimetern, sondern mit Sonnensteinen, beim Blick durch den Kristall kaum subtile Schwankungen in der Helligkeit des Himmels wahrnehmen konnten. Die Navigation unter einer durchgehenden Wolkendecke erwies sich, selbst wenn möglich, als ungenau, kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss.

Die von Horvath durchgeführte Untersuchung ergab jedoch, dass die Legenden über den Sonnenstein und Thorkilds Erklärung seiner Wirkung durchaus plausibel und wissenschaftlich fundiert sind.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sowohl bei klarem Himmel (Spalten links) als auch bei bewölktem Himmel (rechts) der Anteil der gesamten Himmelsfläche, in dem die Polarisation mit der Rayleigh-Polarisation (grau schattiert) übereinstimmt, abnimmt Die Sonne geht (schwarzer Punkt) über dem Horizont auf (Höhenwinkel in Klammern angegeben). Diese Schießerei fand in Tunesien statt.

Dies bedeutet übrigens, dass die „Polarisierungs“-Navigationsmethode in hohen Breiten vorteilhafter ist, wo die Wikinger ihre Fähigkeiten verfeinerten (Illustrationen von Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).

Übrigens zu Legenden. Horvath zitiert einen Hinweis auf die „Polarisationsnavigation“ in der skandinavischen Saga: „Das Wetter war bewölkt und es schneite. Der heilige Olaf, der König, schickte jemanden, der sich umsehen sollte, aber am Himmel war kein klarer Fleck zu sehen. Dann bat er Sigurd, ihm zu sagen, wo die Sonne sei.

Sigurd nahm den Sonnenstein, schaute zum Himmel und sah, woher das Licht kam. So fand er den Stand der unsichtbaren Sonne heraus. Es stellte sich heraus, dass Sigurd Recht hatte.

Heutzutage beschreiben Wissenschaftler das Prinzip der Navigation durch polarisiertes Licht viel genauer als antike Geschichtenerzähler. Zuerst musste der doppelbrechende Kristall (derselbe Sonnenstein) „kalibriert“ werden. Als der Wikinger bei klarem Wetter und vom Stern weg in den Himmel schaute, musste er den Stein drehen, um die größte Helligkeit zu erreichen. Dann hätte die Richtung zur Sonne in den Stein eingeritzt werden sollen.

Das nächste Mal konnte der Navigator, sobald auch nur eine kleine Lücke in den Wolken war, einen Stein darauf richten und ihn auf die maximale Helligkeit des Himmels drehen. Die Linie auf dem Stein würde auf die Sonne zeigen. Wir haben bereits über die Bestimmung der Koordinaten eines Tagessterns ohne Oberlicht gesprochen.

Von Zeit zu Zeit finden Archäologen versunkene Wikingerschiffe, moderne Enthusiasten bauen Kopien davon (das Video unten zeigt eine dieser Nachbildungen – das Schiff Gaia), aber noch immer sind nicht alle Geheimnisse der erfahrenen Seefahrer der Vergangenheit gelüftet (Abbildungen aus dem Websites marineinsight.com, waterwaysnews.com, reefsafari.com.fj)

Nun, es war einfacher, die Richtung zum geografischen Norden anhand des Sonnenstands herauszufinden. Zu diesem Zweck verfügten die Wikinger über eine speziell gekennzeichnete Sonnenuhr, auf der die extremen Flugbahnen des Schattens des Gnomons in Schnitzereien dargestellt waren (von der Morgendämmerung bis zum Sonnenuntergang zur Tagundnachtgleiche und Sommersonnenwende).

Wenn die Sonne am Himmel stünde, könnte die Uhr auf eine bestimmte Weise positioniert werden (so dass der Schatten auf den gewünschten Streifen fällt) und die Himmelsrichtungen könnten durch die Markierungen auf der Scheibe bestimmt werden.

Die Genauigkeit der Kompassuhrdaten war großartig, allerdings mit einer Änderung: Sie zeigten den Norden nur von Mai bis August (nur während der Segelsaison der Wikinger) und nur auf einem Breitengrad von 61 Grad absolut korrekt an – genau dort, wo die Wikinger am häufigsten waren Route durch den Atlantik – zwischen Skandinavien und Grönland (Illustrationen von Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).

Gegner der Theorie der „polarimetrischen Navigation“ sagen oft, dass selbst bei bewölktem und nebligem Wetter der Stand der Sonne in der Regel mit dem Auge abgeschätzt werden kann – anhand des Gesamtbildes von Beleuchtung, durch Unregelmäßigkeiten im Schleier durchbrechenden Strahlen, Reflexionen auf den Wolken. Und deshalb mussten die Wikinger angeblich keine komplexe Methode mit einem Sonnenstein erfinden.

Gabor beschloss, auch diese Annahme zu testen. Er schoss viele vollständige Panoramen des Tageshimmels mit unterschiedlich starker Bewölkung sowie des Abendhimmels in der Dämmerung (nahe dem Meereshorizont) an mehreren Orten auf der ganzen Welt. Diese Bilder wurden dann einer Gruppe von Freiwilligen auf einem Monitor in einem dunklen Raum gezeigt. Mit einer Maus wurden sie gebeten, den Standort der Sonne anzugeben.

Einer der Rahmen, die im Augennavigationstest verwendet werden. Die Versuche der Probanden werden mit kleinen weißen Punkten dargestellt, ein großer schwarzer Punkt mit weißem Rand markiert nach Ansicht von Beobachtern die „durchschnittliche“ Position der Leuchte (Illustration von Gábor Horváth et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B).

Beim Vergleich der Motivauswahl mit der tatsächlichen Position des Sterns stellten die Wissenschaftler fest, dass mit zunehmender Wolkendichte die durchschnittliche Diskrepanz zwischen der scheinbaren und der wahren Position der Sonne merklich zunahm, sodass die Wikinger möglicherweise zusätzliche Technologie zur Orientierung zum Stern benötigten Himmelsrichtungen.

Und zu diesem Argument lohnt es sich, noch ein weiteres hinzuzufügen. Eine Reihe von Insekten reagieren empfindlich auf linear polarisiertes Licht und nutzen es zur Navigation (und einige Krebstiere erkennen sogar zirkular polarisiertes Licht). Es ist unwahrscheinlich, dass die Evolution einen solchen Mechanismus erfunden hätte, wenn die Position der Sonne am Himmel immer mit normalem Sehvermögen gesehen werden könnte.

Biologen wissen, dass Bienen sich mit Hilfe von polarisiertem Licht im Raum orientieren – sie blicken auf Lücken in den Wolken. An dieses Beispiel erinnert sich übrigens auch Horvath, wenn er über die Voraussetzungen für die ungewöhnliche Schifffahrt der Wikinger spricht.

Es gibt sogar eine Bienenart ( Magalopta genalis aus der Familie der Halictiden), deren Vertreter sogar eine Stunde vor Sonnenaufgang zur Arbeit fliegen (und es schaffen, vorher nach Hause zurückzukehren) und dann nach Sonnenuntergang. Diese Bienen navigieren im Dämmerungslicht anhand des Polarisationsmusters am Himmel. Es entsteht durch die Sonne, die gerade aufgeht oder gerade untergegangen ist.

Hier in den Sagen über die norwegischen Wikinger finden sich Hinweise auf den geheimnisvollen und magischen „Sonnenstein“, mit dessen Hilfe Seefahrer den Stand der Sonne bestimmen konnten. In den Geschichten über den Heiligen Olaf, den Wikingerkönig, werden neben anderen magischen Gegenständen auch bestimmte mysteriöse Kristalle erwähnt, sodass die Möglichkeit der Existenz dieser Steine lange Zeit zweifelhaft war.

In den Jahren 1969 und 1982 wurden Ramskows Bücher über den Sonnenstein und die Sonnennavigation der Wikinger veröffentlicht (Illustrationen von nordskip.com).

Da auch das Licht vom Himmel nach dem Rayleigh-Himmelsmodell polarisiert ist, konnten Seeleute durch langsames Drehen in verschiedene Richtungen durch den Stein nach oben schauen.

Es ist merkwürdig, dass Iolith im 20. Jahrhundert als Polarisationsfilter in einem Gerät zur Bestimmung des Sonnenstands nach Sonnenuntergang seinen Weg in die Luftfahrt fand.

Gabor Horvath in der Arktis im Jahr 2005 (Foto von elte.hu).

„Die Messungen wurden mit präzisen Polarimetern durchgeführt“, berichtet New Scientist. Jetzt haben Horvath und seine Kameraden die Ergebnisse der Experimente zusammengefasst.

Die von Horvath durchgeführte Untersuchung ergab jedoch, dass die Legenden über den Sonnenstein und Thorkilds Erklärung seiner Wirkung durchaus plausibel und wissenschaftlich fundiert sind.

Sigurd nahm den Sonnenstein, schaute zum Himmel und sah, woher das Licht kam. So fand er den Stand der unsichtbaren Sonne heraus. Es stellte sich heraus, dass Sigurd Recht hatte.

In einem Auszug aus der antiken Sage „Über den Heiligen Olaf“ heißt es: „Das Wetter war bewölkt und es schneite. Der heilige Olaf, der König, schickte jemanden, der sich umsehen sollte, aber am Himmel war kein klarer Fleck zu sehen. Dann bat er Sigurd, ihm zu sagen, wo die Sonne sei. Sigurd nahm den Sonnenstein, schaute zum Himmel und sah, woher das Licht kam. So fand er den Stand der unsichtbaren Sonne heraus. Es stellte sich heraus, dass Sigurd Recht hatte.

Alte Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Wikinger an bewölkten Tagen spezielle Kristalle zur Orientierung verwendeten. Obwohl in der Wikingerarchäologie keiner der sogenannten „Sonnensteine“ gefunden wurde, könnte ein in einem britischen Schiffswrack gefundener Kristall zum Beweis ihrer Existenz beitragen.

Wikinger „Sonnenstein“

Der einst transparente, heute vom Sand abgenutzte und mit Ablagerungen von Magnesiumsalzen bedeckte Kristall wurde im Wrack der Alderney gefunden, einem britischen Schiff aus der Zeit von Königin Elizabeth, das 1592 in der Nähe der Kanalinseln sank. Der Stein wurde weniger als einen Meter von einigen anderen Navigationsinstrumenten entfernt gefunden, was darauf hindeutet, dass er möglicherweise zusammen mit den Navigationsinstrumenten des Schiffes aufbewahrt wurde.

Die chemische Analyse ergab, dass es sich bei dem Stein um Islandspat oder Calcitkristall handelte, ein Mineral, das die Wikinger offenbar als „Sonnenstein“ verwendeten, der in der Sage des Heiligen Olaf aus dem 13. Jahrhundert gefeiert wurde. Mineralkristalle wie Cordierit, Calcit oder Turmalin wirken als Polarisationsfilter und verändern je nach Einfallswinkel des Lichts ihre Helligkeit und Farbe. Laut Biophysiker Gabor Horváth „konnten die Wikinger aus diesen Veränderungen die Richtung des polarisierten Himmelsglühens und damit den Sonnenstand bestimmen.“

Mike Harrison, Koordinator des Alderney Maritime Trust, erklärt: „Aufgrund der rhomboedrischen Form der Calcitkristalle brechen sie das Licht so, dass zwei Bilder sichtbar werden.“ Das heißt, wenn man durch ein Stück Calcit in das Gesicht einer Person blickt, sieht man zwei Gesichter. Wenn der Kristall jedoch in der einzig richtigen Position platziert wird, verschmelzen die beiden Flächen zu einer und der Kristall zeigt in Ost-West-Richtung.“

Diese Brechkraft bleibt auch bei schlechten Lichtverhältnissen, beispielsweise an nebligen oder bewölkten Tagen oder in der Dämmerung, erhalten. Als Ergebnis der Forschung haben Wissenschaftler bewiesen, dass die Wikinger auf diese Weise ihren Standort bestimmen konnten, selbst nachdem die Sonne unter den Horizont gesunken war.

Die Sonnensteintheorie wurde erstmals 1966 vom dänischen Archäologen Thorkild Ramsku vorgeschlagen. Hinweise auf die Verwendung von „Sonnensteinen“ durch die Wikinger leben jedoch in ihren Legenden, den sogenannten Sagen, fort.

„Obwohl es keine archäologischen oder historischen Beweise gibt, die diese Theorie stützen, ist sie so schön und großartig, dass sie sowohl professionelle Wissenschaftler als auch Amateure leicht in ihren Bann zieht“, sagte Horvath in einem Interview mit der Internetquelle LiveScience.

Europäische Seefahrer verließen sich bis zum Ende des 16. Jahrhunderts nicht vollständig auf Magnetkompasse. Daher gehen die Forscher davon aus, dass der Kristall möglicherweise an Bord eines britischen Schiffes zur Sicherung der Messwerte des Magnetkompasses verwendet wurde. Bisher wurde bei altnordischen Ausgrabungen kein einziger Kristall gefunden. Wissenschaftler stellen fest, dass es unwahrscheinlich ist, dass Archäologen in Bestattungen intakte Kristalle finden, da die Wikinger ihre Toten oft verbrannten. Doch jüngste Ausgrabungen einer Wikingersiedlung brachten der Welt das erste Fragment von Calcit zutage und bestätigten damit teilweise die Vermutungen der Wissenschaftler.

Forscher unter der Leitung von Guy Ropart von der Universität Rennes in Frankreich haben ihren eigenen Wikinger-Solarkompass aus einem Calcitkristall gebaut. Auf der reflektierenden Oberfläche im Inneren sind zwei Lichtstrahlen zu sehen.

Abschließend bleibt noch hinzuzufügen, dass neueren Forschungen zufolge neben den Wikingern offenbar auch Vögel und einige Insekten wie Schmetterlinge und Bienen neben anderen Signalen wie dem Magnetfeld des Planeten polarisiertes Licht zur Orientierung nutzen.

Das Geheimnis der Wikinger-Navigation – Magie oder Physik? Das Geheimnis der Wikinger-Navigation – Magie oder Physik? Die Art und Weise, wie die alten Bewohner Skandinaviens – die Wikinger – über das offene Meer navigierten, hoch...

In den Jahren 1969 und 1982 wurden Ramskows Bücher über den Sonnenstein und die Sonnennavigation der Wikinger veröffentlicht (Illustrationen von nordskip.com).

Da auch das Licht vom Himmel nach dem Rayleigh-Himmelsmodell polarisiert ist, konnten Seeleute durch langsames Drehen in verschiedene Richtungen durch den Stein nach oben schauen.

Experten haben mehrere Kandidaten für die Rolle des Sonnensteins vorgeschlagen – Islandspat (eine transparente Version von Calcit) sowie Turmalin und Iolith. Es ist schwer zu sagen, welches Mineral den Wikingern zur Verfügung stand.

Es ist merkwürdig, dass Iolith im 20. Jahrhundert als Polarisationsfilter in einem Gerät zur Bestimmung des Sonnenstands nach Sonnenuntergang seinen Weg in die Luftfahrt fand.

Gabor Horvath in der Arktis im Jahr 2005 (Foto von elte.hu).

„Die Messungen wurden mit präzisen Polarimetern durchgeführt“, berichtet New Scientist. Jetzt haben Horvath und seine Kameraden die Ergebnisse der Experimente zusammengefasst.

Die von Horvath durchgeführte Untersuchung ergab jedoch, dass die Legenden über den Sonnenstein und Thorkilds Erklärung seiner Wirkung durchaus plausibel und wissenschaftlich fundiert sind.

Sigurd nahm den Sonnenstein, schaute zum Himmel und sah, woher das Licht kam. So fand er den Stand der unsichtbaren Sonne heraus. Es stellte sich heraus, dass Sigurd Recht hatte.

Es gibt sogar eine Bienenart ( Magalopta genalis aus der Familie der Halictiden), deren Vertreter eine Stunde vor Sonnenaufgang zur Arbeit fliegen (und es schaffen, vorher nach Hause zurückzukehren) und dann nach Sonnenuntergang. Diese Bienen navigieren im Dämmerungslicht anhand des Polarisationsmusters am Himmel. Es entsteht durch die Sonne, die gerade aufgeht oder gerade untergegangen ist.

Mandyam Srinivasan von der University of Queensland und seine Kollegen von anderen Universitäten in Australien sowie Schweden und der Schweiz führten ein Experiment durch, das Srinivasan als „endgültigen Beweis“ dafür bezeichnet, dass die Theorie der Bienen, die sich durch polarisiertes Licht navigieren, richtig ist.

Wissenschaftler haben ein einfaches Labyrinth aus zwei sich kreuzenden Korridoren gebaut. Dadurch ergaben sich ein Eingang und drei mögliche Ausgänge. Die Korridore wurden durch polarisiertes Licht beleuchtet, das von der Decke herabfiel und den Himmel simulierte. Das Licht könnte entlang der Korridorachse oder senkrecht dazu polarisiert sein.

Diagramm von Srinivashans Experiment (Einschub). Die Position des Feeders wurde in einer Reihe von Experimenten geändert, sodass der gerade, rechte oder linke Weg korrekt sein konnte (Illustrationen von P. Kraft, M. V. Srinivasan et al. / Philosophical Transactions of the Royal Society B, qbi.uq .edu.au).

Biologen trainierten 40 Bienen, indem sie in ein Labyrinth flogen, um die Polarisation im Eingangskorridor zu bestimmen und an einer Kreuzung einen Korridor mit einer ähnlichen Polarisation zu wählen (die anderen beiden Wege wurden mit Licht einer anderen „Richtung“ beleuchtet). Am Ende der treuen Reise erwartete Zucker die Insekten.

Nachdem die Forscher die Ernährung fest mit der richtigen Polarisation der Beleuchtung verknüpft hatten, entfernten die Experimentatoren den Zucker. 74 Prozent der Bienen bewegten sich weiter in Richtung der Stelle, an der sich zuvor das Leckerli befunden hatte.

Dann schalteten die Wissenschaftler die Polarisationsfilter um, zunächst auf den Direktausgang statt auf den richtigen rechten und dann auf den linken. Die meisten Bienen (56 % und 51 %) folgten den neuen Lichtindikatoren. Der Rest wurde auf zwei falsche Korridore verteilt.

Das Experiment war so angelegt, dass die gestreiften Probanden keine anderen Zeichen – Duftmarken oder einfache Lichtreflexe – zur Orientierung im Raum nutzen konnten. Und der einfachste Weg, das Ziel zu erreichen (Regel befolgen „bis zur Kreuzung fliegen, dann rechts abbiegen“) hat nicht unbedingt funktioniert. Es stellte sich heraus, dass es die Polarisation der Strahlen war, die den Insekten sagte, wohin sie zur Nahrungssuche fliegen sollten.

Das Experiment mit Bienen verrät uns natürlich nichts über das Geheimnis der alten Seefahrer. Aber er erinnert uns daran, dass Menschen und Tiere oft ähnliche Taktiken wählen, um ähnliche Probleme zu lösen. Die Ergebnisse zweier neuer Studien wurden in derselben Ausgabe von Philosophical Transactions der Royal Society B veröffentlicht: Die „Detektive“ mit den Wikingern und den Bienen stimmten zeitlich erfolgreich überein.

Kürzlich wurde die Hypothese des dänischen Archäologen von Wissenschaftlern des Labors für Biologische Optik der Universität Budapest bestätigt. Sie machten eine Expedition in die Arktis und zeigten, dass selbst ein primitiver Polarisator es tatsächlich ermöglicht, die Richtung der Sonne bei Nebel und bewölktem Himmel anzuzeigen. Die Methode funktioniert auch zu einem Zeitpunkt, an dem der Stern mehrere Grad unter dem Horizont steht, er aber von dort aus das Himmelsgewölbe beleuchtet.

Welche Art von Stein konnten die Wikinger auf ihren Reisen verwenden? In Norwegen gibt es Vorkommen des Minerals Cordierit, dessen entlang einer bestimmten Ebene gespaltener Kristall als Polarisationsfilter dienen kann. Auf die Sonne gerichtet, von Wolken verdeckt, malt er beim Drehen den Himmel gelblich, während der Kristall weit vom Stern entfernt im Licht bläulich erscheint. Darüber hinaus konnten die Wikinger in Island isländischen Spat abbauen, der für seine polarisierenden Eigenschaften bekannt ist und immer noch in optischen Instrumenten verwendet wird. In diesen Gegenden kommt auch Turmalin vor, der ebenfalls ähnliche Eigenschaften hat.

Welches dieser Mineralien die alten Seefahrer „Sonnenstein“ nannten, blieb ein Rätsel, bis Wissenschaftler feststellten, dass ein Kristall, der vor einigen Jahren bei einem Schiffswrack vor der Insel Alderney gefunden wurde, tatsächlich für die Navigation verwendet werden konnte und aller Wahrscheinlichkeit nach den berühmten „Sonnenstein“ darstellte. Sonnenstein“ Wikinger. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society A veröffentlicht und wird von ScienceNow zusammengefasst.

Der Kristall wurde von Tauchern im Laderaum eines englischen Schiffes gefunden, das 1592 vor der Küste der Insel sank. Im selben Raum des Schiffes wurden Navigationsinstrumente gefunden.

Die chemische und physikalische Analyse des Kristalls ergab, dass es sich um eine Calcitart (CaCO3) namens Islandspat handelt. Obwohl der rissige und undurchsichtige Fund ganz anders aussah als das Mineral in seiner normalen Form, zeigten Wissenschaftler, dass alle diese Mängel durch die Einwirkung von Meerwasser und Sand verursacht wurden. Dazu führten die Autoren eine künstliche Modellierung der Sparalterung im Wasser mit anschließender Laboranalyse durch.

Islandspat ist für seine Doppelbrechungseigenschaft bekannt. Das Licht wird im Kristall in zwei Strahlen unterschiedlicher Polarisation aufgeteilt. Durch Drehen des Kristalls können Sie die Polarisationsrichtung des Lichts einstellen, wodurch Sie die Richtung der Sonne bestimmen können, auch wenn diese von Wolken verdeckt wird oder sich unter dem Horizont befindet. Dies kann für Segler als zusätzliches Navigationsmittel an Orten erforderlich sein, an denen magnetische Anomalien beobachtet werden. Die Autoren der Arbeit fanden heraus, dass der Kristall aus Alderney es ermöglicht, die Richtung der Sonne mit einem Fehler von nicht mehr als einem Grad zu bestimmen.

Wissenschaftlern zufolge deuten die gesammelten Daten darauf hin, dass es sich bei dem Kristall aus Alderney um denselben „Sonnenstein“ handelt, den die Wikinger der Legende nach zur Navigation verwendeten. Dieser Fund ist bisher der einzige Beweis dafür, dass solche Kristalle erst viel später – bis zum Beginn des 17. Jahrhunderts – verwendet wurden.

Die Experimentatoren erklärten theoretisch und demonstrierten experimentell, wie antike Seefahrer ein bestimmtes Mineral zur Navigation bei bewölktem Wetter nutzten.

Eine Gruppe von Forschern aus Frankreich, den USA und Kanada führte eine Reihe von Experimenten durch, aus denen hervorgeht, dass der legendäre Sonnenstein der Wikinger Islandspat war – ein lichtpolarisierender Kristall mit Doppelbrechung.

Diese Idee an sich ist nicht neu, aber die Forscher versuchten, eine möglichst vollständige wissenschaftliche Grundlage für diese Annahme zu liefern.

Aus antiken Quellen ist bekannt, dass die Skandinavier ihre Position im Meer auch dann bestimmen konnten, wenn der Himmel mit Wolken bedeckt war und es schwierig war, den Stand der Sonne mit dem Auge zu bestimmen. Der Magnetkompass war den damaligen Seeleuten unbekannt. Schließlich war es für die Wikinger aus offensichtlichen Gründen schwierig, in den Sommermonaten und in hohen Breiten (in der Nähe des Polarkreises) auf die Sterne zu zählen.

Anfang 2011 führte eine weitere Gruppe von Spezialisten umfangreiche theoretische und praktische Untersuchungen durch und zeigte, dass eine ganze Reihe von Mineralien aufgrund ihrer polarisierenden Eigenschaften die Rolle eines Sonnensteins spielen könnten, der den Wikingern auf ihren Reisen nach Amerika half.

Um die Himmelsrichtungen zu bestimmen, was auch dann funktionierte, wenn die Sonne am Horizont oder sogar knapp darunter stand, benötigten die Wikinger einen Sonnenstein mit vorab angebrachten Markierungen am oberen und unteren Rand des Kristalls, der in einer Position positioniert werden musste auf bestimmte Weise (Illustrationen von dmeijers.home. xs4all.nl, nasa.gov).

Indem sie den Himmel durch ein solches Mineral beobachteten und es drehten, verfolgten die Seeleute Schwankungen in der Helligkeit der Strahlen. Diese Schwankungen werden durch die Tatsache verursacht, dass Sonnenlicht, selbst durch Nebel und Wolken gefiltert, ein bestimmtes Polarisationsmuster am Himmel beibehält, auf das der Polaroidkristall reagiert.

Wie BBC News berichtet, haben Experimentatoren nun herausgefunden, dass sich Islandspat nicht nur hervorragend für die Rolle eines Sonnensteins eignet, sondern auch die Navigation im Weltraum mit hoher Genauigkeit ermöglicht.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass es durch den Ausgleich der Intensität der sogenannten ordentlichen und außerordentlichen Strahlen, die durch den Kristall gehen, möglich ist, die Richtung zur Sonne mit einem Fehler von mehreren Grad zu bestimmen.

Als indirektes Zeichen dafür, dass sie Recht haben, führen die Autoren der Studie ein Beispiel an, wenn nicht aus der Geschichte der Wikinger, so doch aus einer länger zurückliegenden Vergangenheit. An Bord eines elisabethanischen Schiffes, das Ende des 16. Jahrhunderts vor der Insel Alderney sank (Alderney Elizabethan Wreck), fanden Archäologen ein Stück Islandspat. Möglicherweise diente es auch der Navigation.

(Einzelheiten zur neuen Arbeit werden in Proceedings of the Royal Society A veröffentlicht.)

Quellen

http://www.randewy.ru/razn/kristall.html

http://www.bbc.com/russian/science/2011/11/111102_islandic_sunstones.shtml

http://www.membrana.ru/particle/17059

http://www.membrana.ru/particle/15681

http://www.nkj.ru/archive/articles/12390/

Aber es stellte sich heraus, dass es solche Schlachten gab, und hier sind die Legenden darüber Der Originalartikel ist auf der Website InfoGlaz.rf Link zum Artikel, aus dem diese Kopie erstellt wurde -

Seit Jahren versuchen Wissenschaftler herauszufinden, wie das geht Wikinger gelang es, lange Seereisen zu unternehmen. Denn wie Sie wissen, war es für diese verzweifelten skandinavischen Seefahrer mit ihren kompakten, wendigen Schiffen, Langschiffen, nicht schwer, einen Weg von etwa 2.500 Kilometern von der Küste Norwegens nach Grönland zu überwinden, ohne vom Kurs abzuweichen, d.h. fast in einer geraden Linie!

Ganz zu schweigen davon, dass es die Wikinger unter der Führung von Leif Eriksson waren, die als die wahren Entdecker Amerikas gelten.

Uunartok-Fjorduhr

Von einer magnetischen Navigation war damals noch keine Rede; die Seeleute mussten sich buchstäblich auf den Willen des Himmels verlassen – um nach dem Stand von Sonne, Mond und Sternen zu navigieren, aber die nördlichen Gewässer zeichnen sich nicht durch ein mildes und sonniges Klima aus Wetter, Wolken und Nebel kommen am häufigsten vor. Wie haben die Wikinger es geschafft, mit solchen Bedingungen umzugehen?

Diese Frage blieb bis 1948 unbeantwortet, als die legendäre Uunartok-Scheibe entdeckt wurde – ein Kompass, der den Sagen zufolge in Kombination mit einem bestimmten Solstenen, einem magischen Sonnenkristall, als Hauptnavigationsinstrument für Nordseefahrer diente. Aber diese Entdeckung warf mehr Fragen als Antworten auf.

In Aufzeichnungen aus der Zeit der Wikinger und späteren schriftlichen Quellen findet man Erwähnungen von ganz
ein trotz seiner scheinbaren Einfachheit genauer Kompass, der es Kriegerreisenden ermöglichte, die Bewegungsrichtung des Schiffes bei jedem Wetter zu bestimmen.

Was ist hier also das Besondere, fragen Sie. Für das frühe Mittelalter waren solche Möglichkeiten jedoch mit Hexerei vergleichbar. Angesichts des damaligen Niveaus der Schifffahrt war es fast unmöglich, auf dem offenen Meer zu navigieren, ohne die Himmelskörper zu sehen.

Dennoch hatten die Wikinger, die in der christlichen Welt des 9.-11. Jahrhunderts als schmutzige Heiden galten und nicht einmal einen eigenen Staat hatten, beneidenswerten Erfolg.

Was war der Wikingerkompass und wie funktionierte er? Anhand eines Fragments einer Scheibe aus dem grönländischen Fjord Uunartok konnten Forscher feststellen, dass es sich bei dem Wikingerkompass tatsächlich um eine komplexe Sonnenuhr mit Markierungen handelte, die die Himmelsrichtungen anzeigten, und Einkerbungen, die den Flugbahnen des Schattens des Gnomons (der zentralen Zunge von) entsprachen die Sonnenuhr) während der gesamten Tageslichtstunden während der Sommersonnenwende und der Tagundnachtgleiche.

Nach experimentellen Daten des Forschers dieses Artefakts, Gabor Horvath von der Universität Otvos in Budapest, war die Genauigkeit der Uhr sehr hoch: Wenn man die Scheibe bei sonnigem Wetter auf eine bestimmte Weise positioniert – so dass der Schatten der Gnomon stimmt mit der entsprechenden Kerbe überein – Sie können in den Himmelsrichtungen mit einem Fehler von nicht mehr als 4° navigieren.

Zwar wird in Horvaths Werken eine Änderung der Tatsache vorgenommen, dass die Uunartok-Scheibe in der Zeit von Mai bis September und nur auf dem Breitengrad 61° am effektivsten ist. Mit anderen Worten: Die Kompassuhr wurde ausschließlich im Sommer verwendet, als die Wikinger ihre Feldzüge unternahmen, und sorgte für die genaueste Navigation auf dem Weg von Skandinavien nach Grönland durch den Nordatlantik – der häufigsten und längsten Route in offenen Gewässern.

Die Untersuchung der Uunartok-Scheibe allein beantwortete jedoch nicht die Frage, um welche Art von mystischem „Sonnenstein“ es sich handelte, der den Wikingern einen Orientierungspunkt gab, als unser Stern am Himmel nicht sichtbar war.

Mythologie und Geologie

Die Plausibilität der Verwendung des mythischen Steins durch die Wikinger zur Navigation wird seit langem in Frage gestellt. Skeptiker glaubten sogar, dass der „Sonnenstein“ ein gewöhnliches Stück magnetisches Eisenerz sei und dass das Leuchten und Erscheinen der Sonne hinter den Wolken nur eine Erfindung von Geschichtenerzählern sei.

Aber Forscher, die dieses Problem genauer untersuchten, kamen zu dem Schluss, dass nicht alles so einfach ist, und formulierten sogar das theoretische Funktionsprinzip der Methode der Nordsegler.

Bereits 1969 brachte der dänische Archäologe Thorkild Ramskou die Idee vor, dass der „Sonnenstein“ unter Kristallen mit polarisierenden Eigenschaften gesucht werden sollte. Seine Theorie wird indirekt auch durch den Text der „Saga des Heiligen Olaf“ bestätigt, der im 13. Jahrhundert durch die Bemühungen des isländischen Skalden Snorri Sturluson in der berühmten Sammlung skandinavischer Sagen „Der Kreis der Erde“ aufgezeichnet wurde.

Der Text der Saga lautet: „... Das Wetter war bewölkt und es schneite. Der heilige Olaf, der König, schickte jemanden, der sich umsehen sollte, aber am Himmel war kein klarer Fleck zu sehen. Dann bat er Sigurd, ihm zu sagen, wo die Sonne sei. Sigurd nahm den Sonnenstein, schaute zum Himmel und sah, woher das Licht kam. So fand er den Stand der unsichtbaren Sonne heraus. Es stellte sich heraus, dass Sigurd Recht hatte.

Nach der Untersuchung aller möglichen Mineralien, die in den Tätigkeitsbereichen der alten Skandinavier üblich waren, kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass drei Mineralien als Hauptkandidaten für die Rolle des berüchtigten Solstenen gelten können – Turmalin, Iolith und Islandspat, eines davon Sorten von transparentem Calcit.

Es bleibt nur noch zu bestimmen, welches dieser Mineralien „das Richtige“ sein wird, denn alle standen den Wikingern zur Verfügung.

10 Jahre Experimente

Eine Entdeckung, die 2003 bei einer Untersuchung des Wracks eines elisabethanischen Schiffes gemacht wurde, das 1592 in der Nähe der normannischen Insel Alderney im Ärmelkanal sank, trug dazu bei, Licht auf das Problem des ursprünglichen „Sonnensteins“ zu werfen. In der Kapitänskajüte wurde ein durchscheinender weißlicher Block aus poliertem Stein entdeckt, der sich als nichts anderes als Islandspieren herausstellte.

Dieser Fund war für die französischen Physiker der Universität Rennes, Guy Ropars und Albert Le Floch, von großem Interesse, die eine Reihe von Experimenten mit Islandspat durchführten. Die 2011 veröffentlichten Ergebnisse übertrafen alle Erwartungen.

Das Prinzip der Verwendung des Minerals basiert auf der Doppelbrechung, einer Eigenschaft, die bereits im 17. Jahrhundert vom dänischen Physiker Rasmus Bertolin beschrieben wurde. Dadurch wird das durch die Kristallstruktur eindringende Licht in zwei Komponenten aufgespalten.

Da die Strahlen unterschiedliche Polarisationen haben, hängt die Helligkeit der Bilder auf der Rückseite des Steins von der Polarisation des ursprünglichen Lichts ab. Durch Ändern der Position des Kristalls, sodass die Bilder die gleiche Helligkeit erhalten, ist es möglich, den Stand der Sonne auch bei bewölktem Wetter oder unter der Voraussetzung zu berechnen, dass sie vor nicht mehr als 15 Minuten unter den Horizont gefallen ist.

Zwei Jahre später veröffentlichte die physikalisch-mathematische Zeitschrift der Royal Society of London, Proceedings of the Royal Society, einen in ihren Urteilen nicht weniger kühnen Artikel, in dem es hieß, dass ein auf einem versunkenen Schiff entdeckter Block Islandspieren zu Recht als a betrachtet werden könne vertrauenswürdiges Navigationsinstrument, das die Wikinger auf ihren Reisen verwendeten.

Finger zum Himmel

Es sollte nicht überraschen, dass eine ziemlich kühne Aussage über den gesicherten geologischen Ursprung des „Sonnensteins“ aus den altisländischen Sagen, die nicht durch archäologische Daten aus dem 9.-11. Jahrhundert bestätigt werden konnte, auf eine Welle der Kritik stieß.

Militanten Skeptikern zufolge, die die Theorie der „polarimetrischen Navigation“ der Wikinger nie akzeptiert haben, müssen zur Bestimmung des Sonnenstands bei bewölktem Wetter keine komplexen Methoden erfunden werden – dafür reichen Strahlen, die den Wolkenschleier durchbrechen .

Und die Geschichten über die mythischen „Sonnensteine“ sind Erfindungen von Skalden, die das Wissen und Können der „schmutzigen Heiden“ preisen wollen, und nichts weiter.

Als Reaktion auf diese Unterstellungen schlug Gabor Horvath vor, dass Skeptiker versuchen sollten, den Stand der Sonne buchstäblich zu bestimmen, indem sie „mit dem Finger in den Himmel stechen“. Den Probanden wurden mehrere Himmelspanoramen zu verschiedenen Tageszeiten und mit unterschiedlichem Bewölkungsgrad angeboten, auf denen sie mit der Maus den Ort markieren mussten, an dem sich ihrer Meinung nach die Sonne befand.

Wie die Experimentatoren diplomatisch zusammenfassen, nehmen die durchschnittlichen statistischen Unterschiede zwischen der imaginären und der tatsächlichen Position des Sterns mit zunehmender Wolkendichte deutlich zu.

Mit anderen Worten: Die Kritiker sind kläglich gescheitert. Die Wikinger brauchten unbedingt ein zusätzliches Navigationsgerät – und sie fanden es nicht nur, sondern entwickelten auch eine ziemlich geniale Methode, es zu nutzen.

Die gemeinsamen Bemühungen von Horvath, Ropar und Lefloch bestätigten experimentell, dass der Wikingerkompass, der bisher nur als Erfindung von Geschichtenerzählern galt, nicht nur tatsächlich existierte, sondern es auch ermöglichte, die Route in offenen Gewässern mit erstaunlicher Genauigkeit zu bestimmen.

Darüber hinaus beweist die Entdeckung eines im 16. Jahrhundert auf den Meeresgrund gesunkenen Schiffes, dass die von den Seefahrern des antiken Skandinaviens bekannte Orientierungsmethode anhand des „Sonnensteins“ auch zu Zeiten der magnetischen Navigation völlig gerechtfertigt war, trotz der halb- Tausendjährige Kluft zwischen der Wikingerzeit und dem elisabethanischen England.

Kirill ROGACHEV