維京人如何用晶石導航?

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維京人千多年前在歐洲獨領風騷,縱橫四海,其戰船最遠可達格陵蘭和北美沿岸,但他們的航海技術早已失傳於世,考古學家、史學家和科學家一直無法解答維京人是如何在沒有羅盤指引下橫渡大西洋,直到近年的科學研究發現,維京人很有可能是依靠晶體導航,即使烏雲密佈或大霧籠罩,仍可以由挪威航行 3 星期直達格陵蘭。

進行研究的考古學家 Gabor Horvath 解釋:「維京人的航海傳奇依賴一件神秘工具:太陽石(sunstones)。它們能夠用來確定太陽的位置,那怕是烏雲或濃霧蔽日的日子。」

根據 14 世紀輯錄的冰島民間故事集 Rauðúlfs þáttr 提及,維京人相傳會使用太陽石定位:「國王要求人們四出張望,但無人能夠看到晴朗的天空。然後國王吩咐 Sigurður 指出太陽的方位,Sigurður 即時給予肯定的答案。國王於是叫眾人拾起太陽石,透過光線折射的位置,證實了 Sigurður 的推斷。」

縱然這種定位方法多年來被視為無稽之談,但丹麥考古學家 Thorvild Ramskou 卻在 1967 年力排眾議,斷言太陽石正是維京人的導航工具,不過當年他無法舉出有力證據,直到 2011 年一項科學研究印證這個推斷,Horvath 在本月初發表的另一項研究更進一步證實,維京人可以憑著太陽石航海 1,600 浬,由挪威直達格陵蘭。

根據研究推斷,所謂「太陽石」可能是方解石(calcite)、堇青石(cordierite)或電氣石(tourmaline)。雖然考古學家在僅存的維京人遺跡中沒有發現這 3 種晶石,但考古學家卻在 1592 年沉沒的英國船隻 Alderney 遺骸中發現方解石,以致有推斷認為方解石可能是傳說中的維京「太陽石」之一。

在冰島發現相信是「太陽石」的晶石。 圖片來源:Wikimedia Commons

在 2011 年的研究中,法國雷恩大學(University of Rennes)物理學家 Guy Ropars 利用 Alderney 打撈所得的方解石做實驗,他們發現光線經過方解石折射會一分為二,在主光束以外形成一道偏振光(polarized light)光束,兩者強度不同,但只要把方解石面向光源,折射出的兩道光束強度便會相等,由此便可以推斷出太陽的方位,即使在陽光微弱的陰天或日落時份,仍然不失定位功能。

Horvath 與團隊根據以上結論進一步研究,他們用電腦模擬維京船利用方解石、堇青石或電氣石定位航行,從挪威港口卑爾根(Bergen)航向格陵蘭最南端,假定途中有不同雲層分佈,模擬航程多達 1,000 次。結果顯示,只要維京人每 3 小時使用晶體定位,即使是烏雲密佈,他們仍能夠在 3 週時間內抵達格陵蘭,成功機會超過 92%,報告形容這個機率是「驚人地高」。

報告同時指出,假如維京人每 4 小時才定位一次,抵達格陵蘭的機會便會跌至 32.1% 至 58.7%;如果每 6 小時定位一次,成功抵達機率更跌至只有 10%,屆時如果維京船偏南航行,船員便有可能在汪洋中斷糧至死,亦可能誤打誤撞抵達現今加拿大紐芬蘭(Newfoundland)海岸,這可能是維京人發現北美的原因之一。

撰寫著作 Science and the Vikings 的諾定咸大學(University of Nottingham)生物化學系教授 Stephen Harding 評價指:「這項研究的發現踏出非常重要一步,它解釋了如何在陰天情況下,有系統地以太陽石航海。」

Horvath 則坦言,縱然在「太陽石」方面的研究有了重大進展,但他們依然難以確知維京人的真正導航方法,而他們的研究團隊則期望進一步實驗,維京船如何可能透過太陽石導航來回挪威與格陵蘭。