维京海盗用什么导航的？也许是传说中的日长石

人是公元1000年前后唯一能完成远洋航行的民族。这些探险家的秘密是什么？两位激光物理学专家告诉了我们答案：他们拥有一块海上导航的魔石——日长石！

阿尔伯特·勒弗洛克（Albert Le Floch）和盖伊·罗帕尔斯（Guy Ropars）既非考古学家，也不是研究维京文化的专家，而是物理学家。虽然他们在法国雷恩的实验室离大海有段距离，可作为布列塔尼人，他们的目光却永远追随着大海。

“我的父亲是海员，盖伊则来自潘波勒（法国布列塔尼的一个海港小镇）。我们是听着新大陆的故事成长的，从小就知道关于维京海盗‘日长石’的传说。”阿尔伯特就这样为自己的行为辩护。是他把激光物理实验室的同事盖伊拉下了水，和他一起“不务正业”，研究起斯堪的那维亚文化中的这种神秘物件来。

关于神秘的“日长石”，现在能找到的只有一段简短的记述，那是在歌颂维京首领奥拉夫·哈拉尔松二世伟绩的北欧传说中：“此时乌云密布，白雪茫茫，正如塞格多尔（北欧神话中的英雄）预言的那样。首领当下召唤塞格多尔和达古前来。他先让部下们环视四周，没有一个人能在天空中找到太阳。于是首领命令塞格多尔指出太阳的方位，塞格多尔给出了一个明确的回答。首领令人拿来日长石。当他把石头高举过头顶，石头立刻迸发出炫目的光芒：塞格多尔的预言丝毫不爽。”

难道历史学家能单单根据这段传说，来证明维京人航海的秘密就是这一块能指明太阳方位并在大海中导航的魔石吗？无论怎样，事实是，维京人的航海本领在那个时代的确是大大超前。

公元9世纪至11世纪，大部分航海者在各个港口间辗转漂泊时，总是害怕在大海中迷失陆地的标记，未敢远离海岸。而此时的航海天才维京人却早已驾驶他们引以为豪的龙头船乘风破浪，驰骋万里汪洋，直达冰岛、格陵兰岛，甚至比哥伦布更早就“发现”了美洲大陆。

那么维京人的秘密究竟是什么？他们如何找到隐藏在漫漫海雾之后的太阳呢？阿尔伯特和盖伊或许真的找到了答案：维京人的指南针是一块特别的方解石晶体——冰洲石。

无光线损耗

这个想法并不始于阿尔伯特和盖伊。

1967年，丹麦考古学家托基尔德·拉姆斯库（Thorkild Ramskou）就提出维京人可能使用一种水晶来测量光线的折射角度，据此来判断太阳方位。因为光线在天空中会发生偏振——遭遇气体分子后，光波的电场方向发生偏折，与太阳位置形成固定夹角。

“所以只要找出辨识光线偏振角度的方法，就能确定太阳的方位并在大海中导航。”盖伊解释道。在拉姆斯库提出这一理论之后，许多科学家都开始用同一种淡紫色的水晶做起了实验，那就是堇青石。

“这种想法再自然不过了，因为这种水晶在斯堪的那维亚半岛很常见，它会随着射入光线偏振角度的不同而变换颜色。只需将其旋转，待其现出虹彩时就能确定太阳的方位。”阿尔伯特介绍道。只是这种光芒实在太弱，离开实验室就很难观察到。

盖伊打趣说：“我们的确可以依靠它辨识太阳的方位，只要它能够亮起来！”各种实验显示，堇青石绝非那块拯救维京人于茫茫大海的魔石。于是很快，物理学家收起了他们的水晶，直到盖伊和阿尔伯特重新对此产生兴趣！

盖伊说道：“我们决定研究另一种水晶：冰洲石。”

其实物理学家对冰洲石了若指掌，这种矿石常被用于激光物理实验中。它就像一小块斜切下来的玻璃，能使光线的折射方向随其偏振角度而变。“冰洲石和堇青石不同，不会变换颜色，但是它可以‘分解’偏振光，形成两道光束。”盖伊解释说。

两位激光物理学专家在实验室里对这个方解石晶体进行了实验。毫无疑问，它会根据投射到其表面的激光的电场方向，将激光分解成两束

这个奇怪的特性曾经使光学理论家头疼不已，然而这对研究维京人的秘密却是一大优势，阿尔伯特强调说：“与堇青石会吸收一部分光子不同，冰洲石不会损耗一丁点儿光线，它仅仅只是使光线发生偏折……”实验马上证实了他们的预感：冰洲石是一件判断光线偏振情况的利器！

可靠的推测

阿尔伯特和盖伊多次实验后发现，只要把冰晶石高举过头对着天顶，总能辨识出太阳在云层中的方位，即使太阳落入地平线几小时后也不例外。阿尔伯特感叹说：“我们竟然不知不觉地和维京海盗的太阳石共处了30年！”

虽然冰洲石并不是完美的指南针——例如它无法告知我们太阳的具体高度，并且在午时就变得不大灵敏，因为这是一天中光线偏振率最低的时刻，但是毫无疑问，它足以为浩瀚海洋中的维京人指明方向。

冰岛大学维京人研究专家阿尔尼·埃纳森（Arni Einarsson）回应说：“这项研究使长期以来的争论得以明朗化。现在我们终于可以说，有一种水晶能和指南针媲美！”

冰岛大学自然科学研究所的索尔斯坦·维查姆森（Thorsteinn Vilhjalmsson）更进一步指出：“这是一个相当可靠的推测，虽然我本人更偏向于认为维京人同时还倚靠其他多种航海技艺，例如观察风向、海流、海水颜色的变化，注意海浪、云雾以及动物的活动……”

现实情况表明这个方法的确行得通：只要不断旋转冰洲石，使两条折射光线的亮度相同（如上图），就能找到躲藏在云层后的太阳。

面对这些专家的肯定，盖伊和阿尔伯特兴奋不已。而且人们在英国奥尔德尼岛海岸附近发现的一艘16世纪英国舰船残骸中，真的找到了一块巨大的冰洲石。当然，这艘舰船制造于伊丽莎白一世时期，在时代和形制上都不同于维京海盗的龙头船。可是，如果冰洲石不被用作海上指南针的话，为什么它会出现在这艘船上呢？

经过鉴定，阿尔伯特和盖伊确定这块冰洲石已经在水底浸泡了几个世纪。“我们有足够的证据证明它是随这艘舰船一起航行的！”阿尔伯特斩钉截铁地说。尽管如此，他们更期望未来人们能在一艘维京海盗的龙头船里发现冰洲石，这样，他们的推测就能得到彻底验证，维京海盗“日长石”的秘密才能完全揭晓，而我们这两位布列塔尼的专家则将在航海传奇里青史传名。

撰文 Mathilde Fontez

编译 王佩瑶