Les Vikings auraient-ils pu utiliser un cristal pour naviguer?

Des légendes Vikings parlent d'une "pierre du soleil" qui permettraient de naviguer même lorsque le ciel était couvert. C'est ce qui leur aurait permit de mettre le pied sur le sol nord-américain plusieurs centaines d'années avec les Européens.

Cependant, aucun outil ou "pierre du soleil" n'a été trouvé jusqu'à présent dans les tombes des rois vikings (dont certains se faisaient enterrer avec un bateau et leur trésor) ou dans les épaves de bateaux coulés. Cette "pierre du soleil" reste une légende.

Récemment, des scientifiques ont créé ce à quoi une telle "pierre du soleil" aurait pu ressembler, avec des matériaux qui leur aurait été disponible.

Source : Guy Ropars, Université de Rennes

L'utilisation en est très simple. Après calibration durant une journée où le soleil est présent, une personne n'a qu'à placer cette boite à l'extérieur et observer les deux points lumineux qu'on peut voir au fond de cette boîte. Ensuite, l'utilisateur va tourner la boite pour que les deux rayons aient la même intensité lumineuse. À ce moment, la flèche pointe vers le soleil.

Un minéral nommé Calcite

Le secret est dans le cristal utilisé dans la boite. Il s'agit d'un simple cristal de calcite, connu également sous le nom de "calcite optique" et "Spath d'Island (Iceland Spar)".

Source : Gemstone Buzz 

Cette pierre est très connu grâce à sa capacité à "dédoubler" tout ce qui est placé derrière, comme dans l'image ci-haut. Ce phénomène est la biréfringence.

Un peu de physique : la biréfringence

La lumière naturelle du soleil (non-polarisée) qui passe à travers ce cristal se sépare en deux rayons polarisés : le rayon ordinaire et le rayon extraordinaire. 

Source : Leland Standford Junior University
Scintillator Materials Group

L'intensité lumineuse pour chacun de ces rayons va varier en tournant le cristal. À un angle particulier, l'intensité lumineuse des deux rayons va être égale, à un autre angle, un va être brillant et l'autre opaque et à un autre angle, les deux rayons seront opaques (tout cela grâce à la polarité des rayons). Voir la vidéo qui démontre cette caractéristique (pas besoin de comprendre l'anglais).

Ainsi, il n'y a que deux angles pour lequel il est facile de stabiliser le crystal de manière répétitive : lorsque les deux points ont la même intensité lumineuse et lorsqu'ils sont tous les deux opaques. 

Les Vikings n'auraient eu qu'à calibrer l'appareil (en fonction de la calcite) pour que l'aiguille pointe vers le soleil à ce moment précis. Par la suite, malgré la couverture nuageuse, la lumière du soleil parviendrait tout de même à la boite et l'utilisateur n'aurait qu'à tourner la boite pour obtenir deux points de même brillance et l'aiguille pointerait vers le soleil. 

La "pierre du soleil" aurait donc pu exister grâce à la calcite, une pierre disponible un peu partout en Scandinavie.

Pour en savoir plus...

Article original
Biréfringence des pierres
Fiche technique de la Calcite