Jolán
-1 °C
7 °C

Magyarok kutatják a viking hajósok titkát

2007.02.25. 18:51
Az ELTE biofizikusai tudományos bizonyítékokkal támasztották alá azt a régi feltételezést, mely szerint a viking hajósok az égbolt polarizációja segítségével is tájékozódhattak a tengeren, amikor a Napot felhők miatt nem látták. Az elmélet működését a gyakorlatban jelenleg laboratóriumi körülmények között vizsgálják. A projektben részt vevő egyik kutatóval, Hegedüs Ramón doktorandusszal beszélgettünk.

Hogyan volt lehetőséged a vikingek navigációs módszereit kutatni?

A témavezetőmnek, dr. Horváth Gábornak köszönhetően. Ő az ELTE Biológiai Fizika Tanszékének docense, és a vikingeknek az égbolt polarizációja alapján történő feltételezett tengeri tájékozódása az egyik kedvenc témája, aminek már régóta szeretett volna utánajárni. A Biooptika Laboratóriumban főleg a fénypolarizáció légköroptikai és biológiai alkalmazásaival foglalkozunk, és a viking napkövek rejtélye passzolt ehhez. A vikingek legendáiban szerepelnek ezek a kitüntetett jelentőségű kristályok, és több mint 40 éve tartja magát az a hipotézis, hogy amikor a Napot felhő takarta, de foltokban azért még látható volt a kék ég, akkor a vikingek polárszűrőként használhatták a napköveket. A feltételezés szerint a kristályok segítségével következtethettek a nem látható Nap helyére, ami tengeri navigációjuk legfőbb alapja volt.

Akkoriban még nem volt iránytű?

A vikingeknek nem volt mágneses iránytűjük, helyette egy napórához hasonló eszközt használtak. Ez egy olyan vízszintesen tartandó fatárcsa volt, aminek közepéből egy apró rúd állt ki. Ahogy a rúd árnyéka változott a Nap mozgásával, úgy rajzoltak különböző görbéket a tárcsára, amelyek azt mutatták, hogy egy adott földrajzi szélességen egy adott nyári hónapban napkeltétől napnyugtáig milyen görbét írt le a rúdárnyék végpontja a tárcsán. Ezt egyszer kellett megcsinálni egy adott földrajzi szélességen, és utána már tudták navigációra használni a tárcsát a nyílt tengeren.

Mai tudósok ki is próbálták ezt az eszközt, és tényleg működött: az árnyékból mindig meg lehetett határozni a földrajzi északi irányt. Bizonyítottnak tűnik, hogy a vikingek napsütésben így tájékozódtak a nyílt vizeken. Ugyanakkor a napiránytű csak napos időben működött, és a vikingekről lehet tudni, hogy hosszú tengeri utakat tettek meg, elérték Grönlandot és Észak-Amerikát. Az Északi-sarkkör környékén sokszor felhős vagy ködös az idő, gyakran hetekig nem süt ki a Nap. Ezért a napiránytű önmagában nem magyarázza a vikingek kiváló navigációját, valószínűleg volt valami más eszközük is, amivel ködben vagy felhős időben tájékozódtak.

viking napiránytűlelet és a napiránytű rekonstrukciója

Hogy jön ehhez a polarizáció?

A vikingek polarimetrikus navigációjának elméletét bizonyos állatok égboltpolarizáción alapuló tájékozódása ihlette. A fény mint elektromágneses hullám terjed, és van egy úgynevezett rezgési síkja. Akkor beszélünk teljes polarizációról, ha a fény egyetlen síkban rezeg. Ha össze-vissza rezeg mindenféle síkban, nem poláros a fény – ilyen például a napfény. A mi szemünk nem érzékeny a fénypolarizációra, csak színt és fényintenzitást érzékelünk. A rovarok, számos hal, kétéltű, hüllő és madár szeme viszont hasonlóan működik, mint az autós szemüvegekben vagy a fotózásnál is használt polárszűrők: meg tudják különböztetni a poláros és a polarizálatlan fényt.

Sok vízirovar például ezt a képességét használja fel, hogy a vízről visszaverődő vízszintesen poláros fény alapján találja meg a vizet. Az égboltnak is van polarizációs mintázata, és több állat képes arra, hogy ez alapján navigáljon. A vikingeknek segédeszköz nélkül nem volt lehetőségük erre. A teória lényege az, hogy a napköveket – valójában polárszűrőként működő kristályokat – használhatták arra, amire egyes állatok a polarizációérzékeny szemüket.

Ezt a polarizációs mintázatot borús időben is lehet látni?

Igen, megfelelő eszközökkel. Mi egy forgatható polárszűrővel ellátott halszemoptikás fényképezővel lefényképeztük a teljes égboltot a polárszűrő eltérő irányai mellett. Ezek után a fényképekből számítógéppel meghatároztuk az égboltfény polarizációfokát és -irányát, amiből végül megkaptuk a teljes ég polarizációs mintázatait. A tiszta ég polarizációirányának mintázatán egy jól felismerhető nyolcas alakzat van, aminek a szimmetriatengelye pontosan átmegy a Napon.

A felhőtlen égnek ezt a sajátságát már évtizedekkel ezelőtt felfedezték, és az is kiderült, hogy a méhektől a madarakig rengeteg állat képes ez alapján tájékozódni, mikor a Napot felhő takarja. Azt azonban mi mutattuk ki először, hogy az égbolt e jól felismerhető mintázata olyan stabil, hogy még akkor is látszik, ha felhős vagy teljesen borult az ég. Ha még csak megközelítőleg sem lehet kitalálni, hol a vastag felhő vagy köd által takart Nap, akkor is kialakul az égbolt jellegzetes polarizációirány mintázata, még füstös vagy ködös körülmények között is. Sőt, a legújabb kutatásaink azt igazolják, hogy még sűrű, lombos erdőben is létrejön a mintázat, ha a lombokat napfény éri.

az égbolt polarizációs mintázata különböző időjárási viszonyok között
Kattintson a nagyításhoz! (forrás: ELTE)

A vikingek is ismerték ezt a polarizációs mintázatot?

Az említett elmélet kiagyalója szerint rájöhettek az égboltnak erre a sajátságára. Az 1960-as években Thorkild Ramskou dán régész vetette fel, hogy a méhekhez hasonlóan a vikingek is használhatták ezt az információt navigációra a napkövek segítségével. A napköveket Skandináviában nagyon elterjedt ásványokkal azonosítják, például kalcittal, turmalinnal vagy kordierittel. Ezek a kristályszerkezetüknek köszönhetően polárszűrőként működnek, vagyis ha egy ilyen megfelelően hasított kristályt a szemünk előtt forgatunk és rajta keresztül nézzük az eget, akkor periodikusan hol elsötétül, hol pedig kivilágosodik az égbolt vizsgált része, ha az onnan jövő fény poláros.

A hipotézis szerint legalább két kristály (napkő) kell ahhoz, hogy meg tudjuk mondani, merre van a felhő miatt nem látható Nap. Az égboltnak egy-egy eltérő pontját kell nézni a két kristályon át, és mindegyiknél meg kell találni azt az irányt, ahol a legkevesebb fényt eresztik át. A két kristály hossztengelye így beáll valamilyen irányokba. Ezekkel az irányokkal párhuzamosan a kristályokon átmenő főköröket kell elképzelni az égbolton – ahol a két főkör metszi egymást, ott található a Nap. Nem egyszerű módszer, és a teória azért is áll gyenge lábakon, mert a régészek eddig még nem találtak napköveket, csak a legendák említik ezeket. Mi annyival járultunk hozzá az elmélet alátámasztásához, hogy egy svéd szervezésű északi-sarki expedíción a témavezetőm által mért égboltpolarizációs mintázatok számítógépes kiértékelésével bizonyítottuk: a polarimetrikus viking-navigáció légköroptikai feltételei szinte minden időjárási körülmény között adottak.

Ezek szerint még nincs megfejtve a titok?

Nincs, és ezúton szeretnék helyesbíteni minden ellentétes bulvársajtó-értesülést. Az angol tudományos akadémia egyik lapjában, a Proceedings of the Royal Society of London A-ban írtunk egy tudományos közleményt a felfedezésünkről, ami idén áprilisban fog megjelenni, de egy tudományos kivonat már februárban kikerült az internetre. Ezt értették félre a szakmában járatlan külföldi újságírók, és szenzációhajhász stílusban kezdték el terjeszteni, hogy "magyarok fejtették meg a viking hajósok titkát". Aztán ez a hazai sajtóban is így terjedt el. A mi eredményeink nem a napkőre vonatkoznak, és nem tőlünk származik a hipotézis sem. Mi azt bizonyítottuk be, hogy ködben és felhős időben is adva vannak a polarimetrikus viking-navigáció légköroptikai feltételei.

napkövek is lehetnének: kalcit (balra fent), kordierit (balra lent) és turmalin (jobbra)

Mit kell még igazolni?

A fizikai feltételek adottak, de nem szabad elfeledkezni az emberi tényezőről. A polarizációnak az erőssége is számít, nem csak az iránya, és minél gyengébb a polarizáció, annál kisebb fényváltozást látni a kristályokon (napköveken) keresztül. Nem tudjuk még, hogy mi az a polarizációfok, mi az a küszöbérték, ami fölött az emberi szem még képes érzékelni a kristályon át nézett poláros fény intenzitásváltozásait. Most egyrészt ezt fogjuk megvizsgálni egy pszichofizikai kísérletben, másrészt pedig azt, hogy az ember laboratóriumi körülmények között képes-e elvégezni azt, amit a feltételezés szerint a viking hajósok tettek. Vagyis arra vagyunk kíváncsiak, hogy a kísérleti alanyok egy szimulált égbolton (egy műanyag félgömbön) képesek-e a napkövekhez hasonló kristályokkal megtalálni egy szimulált Napot. A képzeletbeli főkörök égboltra vetítése ugyanis pontatlan és bonyolult módszernek tűnik, és gyakorlatban még senki nem próbálta ki.

Mennyire piacképes ez a kétségtelenül érdekes kutatás?

Nem nagyon. Magyarországon kutatói szférában eleve nehéz állást találnia egy pályakezdőnek, de itthon nincs is olyan intézet, ahol azokkal a témákkal foglalkoznak, amikkel mi az ELTE Biooptika Laboratóriumában. A polarizáció biológiai vonatkozásait célzó alapkutatásoknak eléggé korlátozottak az alkalmazási lehetőségei, eleve nagyon kevesen foglalkoznak vele a világon. Néhány százan lehetünk csak. Ennek ellenére ez egy érdekes téma, az pedig a tudományos életben általában igaz, hogy sokszor nem lehet előre látni, melyek azok az alapkutatásban elért eredmények, amelyekből végül alkalmazás is lesz.

Amerika igazi felfedezői
A vikingek közül először Vörös Erik kötött ki Grönlandon, időszámításunk szerint 982-ben. A hajóst három évre száműzték, és ezt az időt utazással akarta eltölteni, végül a sziget kellemesebb klímájú délnyugati részén húzta ki a három telet. Hazatérésük után Vörös Erik a szigetet Grönlandnak, "zöld földnek" nevezte el. Grönlandon a norvégok főleg a háziállatok tartásából tartották fenn magukat, valamint halásztak és vadásztak. Erik fia, Leif Eriksson apját is felülmúlta: ő kötött ki először Amerikában, kb. 992-ben. Leif és társai elhajóztak Labrador mellett, majd tábort vertek egy területen, amelyet Vinlandnak, Borföldnek neveztek el, mert Leif mostohaapja szőlőt (vagy más, borkészítésre alkalmas bogyós gyümölcsöt) talált az egyik felderítőútja során. A felfedezők megfigyelték, hogy a nappalok és éjszakák hossza nem különbözik annyira, mint Grönlandon, és a tél sem annyira hideg. Miután sikeresen kiteleltek, visszatértek Grönlandra. Leif bátyja, Thorvald öccse nyomdokain haladva szintén eljutott Vinlandba, majd felfedező utakat tett a terület partvidékén. Thorvald és vikingjei egy újabb év után már a letelepedés gondolatával foglakoztak, amikor találkoztak néhány bennszülöttel. Az összecsapás során Thorvald megsebesült és meghalt, társai ezután visszatértek Grönlandra. A sagák szerint ezután is több expedíció indult Vinland földjére, amelyből kitűnik, hogy az északi nép komolyan foglalkozott a felfedezett terület gyarmatosításával, de a feladat meghaladta az erejüket.

(forrás: Wikipédia)