Portada-Cristal de calcita hallado en un barco Isabelino y que se cree que habría ayudado a los vikingos a orientarse en sus travesías por el Atlántico. Fotografía: The Natural History Museum

¿Utilizaron los vikingos cristales minerales para descubrir América?

Las antiguas crónicas nos cuentan que los intrépidos navegantes vikingos que descubrieron Islandia, Groenlandia, y finalmente Norteamérica, navegaban utilizando puntos de referencia, aves, ballenas y poco más. Hay pocas dudas de que los marineros vikingos hubiesen hecho uso también de las posiciones de las estrellas durante la noche y del sol durante el día, y los arqueólogos han descubierto además lo que parece ser una especie de reloj de sol vikingo empleado en la navegación. Pero sin brújulas magnéticas, como todos los antiguos navegantes, se verían obligados a realizar grandes esfuerzos para seguir su ruta cuando el cielo se nublaba.

No obstante, existen también diversos documentos en las sagas nórdicas y otras fuentes que nos hablan de una sólarsteinn, una “piedra del sol”. La literatura no nos dice para qué se utilizaba, pero ha dado pie a décadas de investigaciones que intentaron averiguar si podría hacer referencia a una herramienta para la navegación aún más intrigante.

La idea es que los vikingos podrían haber hecho uso de la interacción de la luz solar con ciertos tipos concretos de cristal para crear un instrumento para la navegación que podría funcionar incluso con el cielo cubierto de nubes. Esto significaría que los Vikingos habrían descubierto los principios básicos de la medición de la luz polarizada siglos antes de que se explicara científicamente, y que aún se utilizan a día de hoy para identificar y medir diversos compuestos químicos. Los científicos están cada vez más cerca de determinar si esta forma de navegación sería posible o se trata simplemente de una fantasiosa teoría.

Es bien sabido que los vikingos eran excelentes navegantes: ‘Leiv Eriksson descubre América’, óleo de Christian Krohg, 1893 (Public Domain)

Es bien sabido que los vikingos eran excelentes navegantes: ‘Leiv Eriksson descubre América’, óleo de Christian Krohg, 1893 ( Public Domain )

Dispersión y polarización

Para entender como podría haber funcionado este dispositivo, necesitamos entender algunos conceptos sobre la forma en que se puede ver afectada la luz, y más concretamente la luz del sol. La luz procedente del sol es dispersada y polarizada por la atmósfera. Esto ocurre cuando la luz es absorbida y emitida de nuevo con la misma energía por las moléculas del aire y en diferentes cantidades dependiendo de la longitud de onda de la propia luz. El extremo azul del espectro de luz visible está más disperso que el rojo, como explica la teoría desarrollada por el físico británico Lord Rayleigh en el siglo XIX. La dispersión producida por las partículas presentes en la atmósfera explica por qué vemos el cielo de color azul .

Lo que es aún más importante, las ondas de luz dispersa están también polarizadas hasta cierto punto. Esto significa que vibran en un solo plano, más que en todas las direcciones a un tiempo. La cantidad de polarización a la que está sometido un rayo de luz solar depende de su ángulo respecto al observador y de si la luz ha seguido siendo dispersada por las nubes y otras partículas que provocan la despolarización.

En torno a las costas de Noruega e Islandia se pueden encontrar fragmentos cristalinos de carbonato de calcio, conocido como calcita o espato de Islandia. Cuando la luz solar polarizada incide en un cristal de calcita, ocurre algo muy interesante. La calcita es fuertemente birrefringente, lo que significa que divide a la luz que la atraviesa en dos ondas separadas que son desviadas o refractadas en diferentes direcciones y con diferentes intensidades, aunque la intensidad total se mantiene constante.

Esto significa que los objetos vistos a través de un cristal de calcita aparecen duplicados. Lo que es más importante para nuestro objetivo, las diferentes intensidades de las dos ondas de luz dependen de cómo la luz original se polariza y de la posición y orientación del cristal respecto a la fuente de luz.

Visión duplicada a través de un cristal. Fotografía aportada por el autor

Visión duplicada a través de un cristal. Fotografía aportada por el autor

La turmalina y la cordierita son cristales con propiedades similares, con la excepción de que en lugar de dividir la luz como la calcita son fuertemente dicroicos. Esto significa que absorben un componente de la polarización con más intensidad que el otro. De nuevo, las propiedades dicroicas dependen de cómo se haya polarizado la luz original y de la posición y orientación del cristal respecto a la fuente de luz.

Así pues, al menos en teoría, examinando cómo la luz del sol atraviesa uno de estos cristales, y calibrándolos adecuadamente, podrían ser utilizados como guía por navegantes que necesitaran conocer la posición del sol. Esto podría a continuación permitirles determinar la dirección del norte geográfico, aun sin comprender los principios científicos que subyacen bajo estos fenómenos.

Si damos por hecha la arriesgada suposición de que los vikingos llevaban cristales de estas ‘piedras del sol’ a bordo de sus barcos, y lo que es más importante, sabían lo que estaban haciendo con ellos, la pregunta es si las variaciones en la luz serían detectables a simple vista. Y si lo serían con la precisión suficiente (considerando posibles errores provocados por las imperfecciones de los cristales y la despolarización) como para ser utilizados como instrumento de navegación incluso con el cielo cubierto de nubes.

Poniendo a prueba la teoría

La siguiente es una impresionante lista de publicaciones acerca de este tema aparecidas recientemente en la revista Royal Society Open Science que buscan abordar esta cuestión en concreto. Gabor Horvath y sus colaboradores estudiaron cuándo las señales ópticas obtenidas gracias a estos tres tipos de cristales eran lo suficientemente fuertes como para ser detectadas y lo suficientemente precisas como para predecir la posición del sol bajo un cielo cubierto de nubes.

Para conseguirlo, simularon las condiciones, incluida la posición del sol, de una travesía vikinga entre Noruega, el sur de Groenlandia y Terranova. Descubrieron que en cielos serenos, en los que el grado de polarización era alto, los tres cristales mostraban señales suficientes y su precisión era buena. En tiempos ligeramente nubosos, con un grado de polarización algo menor pero aún relativamente alto, la cordierita y la turmalina funcionaban mejor que la calcita.

Solo la calcita muy pura (cuyas impurezas ópticas habían sido eliminadas) podía estar a la altura de los otros dos cristales. Si la polarización de la luz del sol era muy baja, la calcita parecía obtener los mejores resultados al predecir la posición del sol a través de las nubes. Y en condiciones de nubes más espesas o niebla, los errores en las mediciones eran demasiado altos para los tres cristales.

El equipo de Horvath está observando ahora los posibles errores en los que se podía incurrir posteriormente al predecir la posición del norte geográfico empleando esta información. Si el método no funciona con el cielo nublado cuando se emplean el tipo de cristales imperfectos que los vikingos probablemente tendrían a su disposición, es posible que toda la teoría esté equivocada. Y en días soleados hubiera sido más fácil recurrir sencillamente a relojes de sol calibrados.

Reloj de sol vikingo. Fotografía: Soren Thirslund

Reloj de sol vikingo. Fotografía: Soren Thirslund

Pero si los investigadores llegan a la conclusión de que las ‘piedras del sol’ podrían haber sido utilizadas con precisión para determinar la dirección del norte geográfico, entonces la idea parece factible. En este caso, todo lo que quedaría por probar finalmente sobre esta fascinante teoría sería hallar un barco vikingo con una piedra del sol calibrada en su interior. Sin embargo, se podría tardar aún algún tiempo en conseguirlo.

Imagen de portada: Cristal de calcita hallado en un barco Isabelino y que se cree que habría ayudado a los vikingos a orientarse en sus travesías por el Atlántico. Fotografía: The Natural History Museum

El artículo ‘ Did the Vikings use crystal sunstones to discover America? ’ obra de Stephen Harding fue publicado originalmente en The Conversation y ha sido publicado de nuevo y traducido bajo una licencia Creative Commons.

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