Навигационные приборы, используемые на кораблях викингов

Викинги, господствовавшие в водах Северной Европы с конца восьмого по начало одиннадцатого века, были одними из самых опытных мореплавателей досовременного мира. Их способность пересекать Северную Атлантику, достигать Исландии и Гренландии и даже касаться берегов Северной Америки за столетия до Колумба опиралась на сложное понимание природных явлений и набор простых, но эффективных навигационных инструментов. В отличие от современных кораблей, оснащенных GPS, радарами и электронными картами, викингским мореплавателям приходилось читать небо, море и ветер, чтобы найти свой путь через тысячи миль открытого океана. В этой статье исследуются инструменты и методы, которые сделали эти путешествия возможными, проливая свет на изобретательность норвежского мореплавания.

Норвежское расширение между 793 и 1066 годами нашей эры не было случайной серией набегов и поселений. Это было преднамеренное, организованное перемещение людей и товаров через некоторые из самых опасных вод на Земле. Северная Атлантика представляет собой проблемы, которые испытывали бы любого моряка: внезапные штормы, густой туман, жестокий холод и непредсказуемые течения. То, что викинги не только выжили, но и процветали в этой среде, говорит непосредственно о качестве их навигационных знаний. Их методы не были записаны в руководствах, а переданы от мастера к ученику, усовершенствованы через поколения практического опыта.

Каждое плавание было уроком, и каждый мореплаватель нес ментальный атлас ветровых моделей, звездных позиций и морских путей, которые современные моряки все еще уважают.

Основы навигации викингов: небесные наблюдения

Небесная навигация сформировала основу путешествия викингов по открытой воде. Днем солнце было основной точкой отсчета. Моряки отмечали положение солнца на рассвете, в полдень и в сумерках, чтобы поддерживать общую направленность. Ночью звезды захватывали, а Северная звезда (Поларис) служила фиксированным индикатором истинного севера. Опытные мореплаватели могли оценить свою широту, измеряя угол солнца над горизонтом в полдень — техника, которая, хотя и не точна по современным стандартам, была достаточной для достижения известных мест, таких как Исландия или Шетландские острова.

Понимание пути солнца по небу требовало глубоких знаний о сезонных колебаниях. Мореплаватель, плававший в июне, столкнулся с очень отличающейся солнечной дугой, чем один, плававший в сентябре. Викинги тщательно отслеживали эти изменения, вероятно, используя простые опорные точки на самом корабле для измерения высоты солнца. Положение солнца относительно мачты или оружейного вала в полдень обеспечивало грубую, но работоспособную проверку широты. Этот метод в сочетании с мертвым расчетом - оценкой положения на основе скорости, времени и направления - позволял штурманам Викинга поддерживать курс даже когда они были вне поля зрения земли в течение нескольких дней или недель.

Солнечный компас

Одним из самых сложных инструментов, приписываемых навигаторам викингов, является солнечный компасВ отличие от магнитного компаса, которым викинги, вероятно, не обладали (магнитные компасы появляются в Европе позже), солнечный компас использует тень солнца для определения направления. Простая версия состоит из вертикального гномона (палки или колышка), установленного на горизонтальном диске, отмеченном концентрическими кругами. Записывая тень солнца в разное время суток, моряк мог найти линию восток-запад и, зная сезон, правильную для склонения солнца. Археологические фрагменты таких устройств, в частности деревянный диск, найденный в гренландском норвежском поселении, предполагают, что викинги использовали солнечные компасы во время длинных океанских переходов. Диск, обнаруженный в Уунартоке в 1948 году, датируемый примерно 1000 годом нашей эры, считается частью солнечного компаса, с выгравированными линиями, которые выравниваются с солнечным путем в определенных широтах.

Диск Унартока — замечательный артефакт. Изготовленный из дерева, он имеет диаметр около 7 сантиметров и имеет центральное отверстие для гномона. Выгравированные линии на его кривой поверхности в рисунке, который соответствует траектории кончика тени на 61 градус северной широты в летние месяцы. Именно эта широта используется для перехода из Норвегии в Гренландию. Экспериментальные реконструкции показали, что диск, при использовании с правильно откалиброванным гномоном, может определить истинный север в течение нескольких градусов.

Однако одного диска было бы недостаточно. Навигаторам нужно было знать дату, чтобы учесть изменение склонения солнца. Это говорит о том, что викингские навигаторы также использовали простой календарь, возможно, отмеченный на отдельной палке или доске, чтобы отслеживать сезоны с достаточной точностью для навигации.

Shadow Boards и Latitude Sailing (альбом)

Дополняющим солнечный компас был теневой доска, плоская доска с центральным колышком и отмеченными концентрическими кольцами. Измеряя длину и направление тени в полдень, штурман мог определить, поддерживает ли корабль желаемую широту. Это было критически важно для «широтного плавания», где судно плыло бы на север или юг до правильной широты, прежде чем совершить пробег восток-запад. Например, чтобы добраться до Гренландии из Норвегии, викинги сначала плыли на запад по 61-й параллели, затем повернули на север. Этот метод уменьшил риск полного исчезновения целевого острова.

Пока не сохранились полные теневые доски, экспериментальные реконструкции продемонстрировали свою практическую эффективность.

Широтный парус был блестящей стратегией для эпохи без измерения долготы. Поскольку у викингов не было возможности определить свое положение на востоке-западе в море, они сосредоточились на одной координате, которую они могли измерить: широте. При плавании на правильную широту перед поворотом они эффективно трансформировали двумерную навигационную проблему в одномерную. Этот подход требовал терпения и дисциплины, поскольку часто означал плавание в сотнях миль от прямого пути. Но он резко улучшил шансы на попадание в небольшую цель, такую как Исландия или Гренландия, которая могла бы быть пропущена на мили, если широта была неправильной.

Современные реконструкции подтвердили, что опытный штурман, использующий теневую доску, может поддерживать широту в пределах примерно одного градуса или примерно 60 морских миль — достаточно близко, чтобы увидеть землю в хорошую погоду.

Солнечный камень: миф, наука и споры

Возможно, самым известным и наиболее обсуждаемым навигационным инструментом, приписываемым викингам, является «Викинг». солнечный камень Упомянутый в нескольких исландских сагах, солнечный камень, как говорили, позволял морякам находить солнце, даже когда оно было скрыто за облаками или туманом. Принцип основан на поляризации света: некоторые кристаллы, такие как кальцит (исландский спар), кордиерит или турмалин, могут разделить свет на два луча. Вращая кристалл и наблюдая яркость неба, обученный пользователь может найти направление поляризации солнца, таким образом, определяя положение солнца в пределах нескольких градусов.

Физика за солнечным камнем — это звук. Когда солнечный свет проходит через атмосферу, он становится поляризованным в узоре, который зависит от положения солнца. Чувствительный к поляризации кристалл действует как анализатор: по мере вращения кристалла яркость неба, видимого через него, меняется, достигая минимума, когда ось кристалла выравнивается с направлением поляризации. Найдя этот минимум и зная время суток, навигатор может определить местоположение солнца даже тогда, когда оно скрыто за облаками или ниже горизонта. Техника работает лучше всего, когда солнце находится низко в небе, так как поляризация сильнее.

Это сделало солнечный камень особенно полезным в летнее время высокой широты, когда солнце никогда не заходит, но часто затуманено туманом.

Современные эксперименты подтвердили целесообразность этой методики. В 2011 году исследователи из Университета Ренна протестировали кристалл кальцита под пасмурным арктическим небом и успешно обнаружили солнце с точностью около 1 градуса. Однако прямые археологические свидетельства о солнечных камнях остаются неуловимыми. Ни один кристалл не был найден в четком навигационном контексте, хотя фрагмент исландского спара был обнаружен в кораблекрушении 16-го века в Ла-Манше. Большинство историков сходятся во мнении, что солнечный камень, вероятно, был реальным инструментом, но его использование, возможно, было ограничено конкретными условиями или зарезервировано для опытных мореплавателей.

Сами саги рассматривают его как особый, почти магический объект — предполагая, что он ценился, но не повседневное оборудование. Несмотря на неопределенность, солнечный камень остается мощным символом изобретательности викингов в естественных науках.

Недавние исследования добавили нюансы к дебатам о солнцезащитных камнях. В 2018 году команда из Венгрии проверила три типа кристаллов — кальцит, кордиерит и турмалин — в контролируемых условиях и обнаружила, что кальцит лучше всего работает с точностью около 2 градусов под пасмурным небом. Кордиерит, который меняет цвет с поляризацией, также эффективен, но требует большей подготовки. Исследователи отметили, что техника требует четкого обзора неба, даже если солнце скрыто, и становится ненадежным при сильном пасмурном освещении или когда солнце очень высоко. Это говорит о том, что солнечный камень был специализированным инструментом для конкретных условий, а не универсальным навигационным инструментом.

Прибрежная и ландшафтная навигация

Не все путешествия викингов пересекали открытый океан. Большая часть их деятельности — торговля, набеги и поселения — происходила вдоль береговых линий, фьордов и рек. Для прибрежного судоходства викинги в значительной степени полагались на ориентирыОни запоминали профили наголовья и распознавали форму знакомых гор издалека в море. Эта техника, известная как «покрытие», не требовала никаких инструментов — просто острого наблюдения и хорошей памяти. Норвежские капитаны, например, могли идентифицировать отличительный силуэт Лофотенских островов с расстояния более 50 морских миль, используя заснеженные вершины в качестве ориентиров.

Помимо визуальных ориентиров, викинги использовали звуковые линии Линия свинца для измерения глубины воды и оценки состава морского дна. Линия свинца — это вес, прикрепленный к веревке с разметкой через регулярные промежутки времени. Дно веса часто выдолбалось и упаковывалось с помощью табло, которое подбирало песок, гравий или грязь. Обоняние или дегустация осадка, навигатор мог определить их местоположение — например, уникальная смесь песка и раковин у побережья Исландии помогла морякам узнать, что они приближаются к земле. Эта техника, все еще используемая в некоторых традиционных рыбацких сообществах, позволяла викингам ориентироваться в тумане или темноте, когда ориентиры были невидимыми.

Линия свинца была не только искателем глубины, но и пробоотборником морского дна, обеспечивая «отпечаток пальца» дна океана, который опытные мореплаватели могли читать как карту.

Викинги также разработали подробные ментальные карты приливов и течений.В фьордах Норвегии и каналах Балтики приливные течения могут проходить в несколько узлов, достаточно сильных, чтобы отодвинуть корабль на мили от курса за несколько часов.Навигаторы научились читать водную поверхность на наличие признаков течения: ряби, пенопластовых линий и изменений волновых узоров. Они также приурочили свои проходы к совпадению с благоприятными приливами, практика, которая требовала интимного знания местных условий. Этот уровень местных знаний передавался внутри семей и общин, создавая богатую устную традицию прибрежной навигации, которая сохранялась веками.

Птицы и киты как гиды

Викинги также уделяли пристальное внимание дикой природе. Морские птицы, такие как чайки, пуффины и буревестники, были надежными индикаторами близлежащей земли, так как многие виды возвращаются на берег ночью. Выпуск воронов, как записано в сагах, был преднамеренной стратегией: вороны — сильные летчики с инстинктом самонаведения, и направление их полета могло указывать путь к суше. Киты тоже давали подсказки: разные виды обитают в конкретных зонах океана. Например, присутствие пилотных китов часто сигнализировало о глубокой воде, в то время как правые киты были связаны с более мелкими континентальными шельфами.

Опытные моряки интегрировали эти наблюдения в свои ментальные карты, создавая богатое понимание океанической географии.

Особого внимания заслуживает использование воронов. Сага Флоки Вильгердарсона описывает, как он перевозил трех воронов в своем путешествии в Исландию. Когда он был освобожден, первый ворон полетел обратно в Норвегию, второй вернулся на корабль, а третий полетел вперед в сторону Исландии, направляя корабль на сушу. Это было не суеверие, а практическая орнитология. Вороны - это территориальные птицы, которые летят прямо к ближайшей земле, когда их выпускают в море.

Наблюдая за их поведением, мореплаватель мог вывести не только направление земли, но и ее приблизительное расстояние - ворон, который возвращается на корабль, не нашел землю в пределах своего диапазона, в то время как один, который улетает, имеет. Эта техника требовала терпения и множественных выпусков, но она предлагала надежное резервное копирование, когда небесные сигналы были недоступны.

Приливная и текущая навигация

Викинги понимали ритмы океана так, что современные технологии легко забывали. Они знали, что луна управляет приливами, что весенние приливы следуют за полными и новыми лунами, и что приливные потоки изменяются с фазой Луны и формой береговой линии. В открытом море они использовали Североатлантический дрифт — теплое течение, которое течет на северо-восток от Гольфстрима — чтобы ускорить их прохождение из Норвегии в Исландию и Гренландию. Это течение в сочетании с преобладающими западными течениями могло отрезать дни от плавания. Возвращаясь на восток, они следовали более южному маршруту, чтобы избежать борьбы с течением, используя систему высокого давления Азорских островов для поиска благоприятных ветров.

Это сложное понимание циркуляции океана было основано не на теории, а на поколениях эмпирических наблюдений, записанных в устных традициях и подтвержденных повторными плаваниями.

Дополнительные методы и СПИД

Помимо небесных наблюдений и береговых сигналов, навигация викингов опиралась на глубокие знания о том, как управлять океаном. Морские течения, ветровые модели и морская метеорология.В Северной Атлантике есть предсказуемые течения (такие как Североатлантический дрейф) и преобладающие Вестерлии. Викинги, направляющиеся из Норвегии в Исландию, использовали бы их для сокращения времени в пути. Аналогично, они знали сезонные ритмы штормов и тумана, планируя путешествия в летние месяцы, когда условия были наиболее благоприятными. Они также понимали предупреждающие признаки приближения плохой погоды: потемнение облаков, сдвиг ветра и изменения в волновой структуре.

Опытный капитан мог прочитать эти знаки и укрыться или скорректировать курс перед ударом шторма.

Другой техникой было использование направлениеДаже когда небо было пасмурным и видимость была низкой, океанский набух — волны длительного периода, генерируемые отдаленными ветрами — обеспечивали устойчивую направленную отсчет. В Северной Атлантике доминирующий набух исходит с запада, созданного преобладающими Вестерли. Навигатор, который мог чувствовать направление набухания через движение корабля, мог поддерживать грубый курс даже без небесных сигналов. Это умение требовало огромной чувствительности и практики, но это была надежная резервная копия, которая работала днем и ночью, при любых погодных условиях.

Роль дизайна кораблей

Викинг долгоносик Сам по себе был замечательным навигационным инструментом. Его мелкий осадок (чуть меньше одного метра) позволял ему подниматься вверх по рекам и приземляться на пляжи, в то время как его симметричный лук и корма означали, что он мог быстро поворачиваться, не поворачиваясь. Корпус судна, построенный клинкером (перекрывающиеся доски), был легким и гибким, что делало его быстрым и мореходным в грубых условиях. Один квадратный парус (обычно сделанный из шерсти или белья) мог быть отрегулирован рядом линий (листы и ярусы), чтобы плыть близко к ветру. Викинги также использовали весла, когда ветры не удались.

Это сочетание скорости, ловкости и стабильности дало капитанам викингов исключительный контроль, позволяя им реагировать на изменение погоды и выполнять сложные прибрежные маневры.

Конструкция корабля также влияла на навигацию более тонкими способами. Движение корабля в воде — его шаг, крен и рыскание — обеспечивало постоянную обратную связь о морских условиях. Искусный рулевой мог чувствовать изменения глубины воды через обращение судна, поскольку волновой рисунок менялся по более мелкому дну. Звук корпуса через воду также давал подсказки: шум волн, прорывающихся на далеком берегу, изменение эха от скал или льда, отличительный звук прибоя над рифом. Эти акустические сигналы в сочетании с визуальной и тактильной информацией создали мультисенсорный навигационный опыт, с которым современные моряки, коконированные в электронных инструментах, редко сталкиваются.

Устная традиция и передача знаний

Навигационные знания в эпоху викингов передавались устно, от опытных шкиперов до более молодых членов экипажа. Эта тренировка включала запоминание направлений плавания (руттер), в которых описывались ориентиры, расстояния и опасности. Некоторые из этих устных традиций позже были записаны в исландских сагах и средневековых географических текстах. Ландамабок (Книга поселений) включает подробные маршруты для путешествий из Норвегии в Исландию. Один известный отрывок описывает, как исследователь викингов Флоки Вильгердарсон выпустил трех воронов, чтобы вести свой корабль, когда он был потерян: первый вылетел обратно в Норвегию, второй вернулся на корабль, а третий вылетел вперед в Исландию, приведя его на сушу.

Эта практика использования воронов - птиц, известных своими инстинктами самонаведения - была еще одной умной техникой в инструментарий викингов.

Саги также содержат ссылки на конкретные навигационные маркеры. Айрикс сага rauða (Сага Эрика Красного) описывает маршрут из Исландии в Гренландию с точки зрения парусных дней и ориентиров: «От Брейдафьёрдура в Исландии, парус восток-северо-восток в течение двух дней, затем юго-восток в течение одного дня, затем юг в течение трех дней, и вы достигнете Гренландии. Эти направления удивительно точны, когда нанесены на график современного, подтверждающий, что викинги имели точное знание своих парусных маршрутов. Саги также упоминают использование «кожи» — термин, который может относиться к простой форме диаграммы или карты, нарисованной на коже животных.

Рунестоуны и навигационные рекорды

Некоторые рунические камни, воздвигнутые в Скандинавии, отмечают путешествия и служат косвенным свидетельством навигационных знаний. Камень Келлунге в Швеции, например, упоминает человека, который «напал на запад» и умер в Исландии. Хотя сами по себе эти памятники не являются навигационными инструментами, они отражают, насколько важным было мореплавание для идентичности викингов, и они иногда включают изображения кораблей с парусами, веслами и рулевыми веслами (боковой руль). Рулевое весло, установленное на правой стороне, позволило рулевым викингов управлять судном с точностью, и его положение является источником слова «горнолыжный» сам. Руновые камни также свидетельствуют о пройденных расстояниях и маршрутах, помогая современным ученым реконструировать навигационные узоры викингов.

Одним из особенно информативных рун является тюнский камень из Норвегии, включающий в себя отрывок, который может относиться к навигационному маркеру: «Три сына подняли этот камень в память об отце, хорошем мореплавателе».Фраза «хороший мореплаватель» предполагает, что навигация была специализированным навыком, достойным поминовения.Другие рунисты упоминают конкретные места назначения, такие как Англия, Ирландия и Иерусалим, подтверждая диапазон путешествий викингов.Вместе эти камни рисуют картину морской культуры, которая ценила навигационное мастерство и отмечала достижения своих самых опытных моряков.

Психология навигации викингов

Понимание навигации викингов требует больше, чем анализ инструментов и методов. Также требуется понимание мышления самих штурманов. Путешествия викингов были опасными начинаниями. Навигационная ошибка могла означать отсутствие места назначения на сотни миль, без возможности исправить курс. Исчезновение пищи и воды, оттеснение от курса штормами или потеря в море были реальными рисками.

Саги наполнены историями о кораблях, которые никогда не достигали своих пунктов назначения, их экипажи терялись в океане. На этом фоне мореплаватели викингов разработали осторожный, методичный подход к принятию решений. Они плыли в виду земли как можно больше, часто совершали высадку на сушу, чтобы подтвердить свою позицию, и делали несколько наблюдений, прежде чем совершить изменение курса. Они также плыли в конвое, когда это возможно, используя другие корабли в качестве дополнительных ориентиров.

Викинги также глубоко уважали сам океан. Саги показывают, что капитаны повернут назад или будут искать убежища, если условия станут слишком опасными, а не давить независимо. Это уважение к силе моря в сочетании с консервативными навигационными практиками объясняет, как викинги добились таких замечательных путешествий без технологии, которую мы считаем необходимой сегодня. Они не брали на себя ненужных рисков. Они тщательно планировали, наблюдали постоянно и корректировали свои планы на основе условий.

Этот подход, рожденный необходимостью, сделал их одними из самых эффективных штурманов в досовременной истории.

Наследие и современное понимание

Навигация викингов очаровывает ученых уже более века. Современные экспериментальные археологические проекты, такие как путешествия реконструированных кораблей, таких как Гёран и СигридЭти путешествия продемонстрировали, что солнечный компас и теневая доска достаточно точны, чтобы пересечь Северную Атлантику, и что поляризованная световая навигация с кристаллами кальцита надежно работает в пасмурном небе. Однако исследователи также отмечают, что викинги, вероятно, использовали комбинацию методов, подстраивая свои инструменты под условия под рукой.

Один из самых больших открытых вопросов — как викинги смогли ориентироваться в сильном тумане или во время полярных сумерек высоких широт. В то время как солнечный камень предлагает возможный ответ, он не является надежным. Современные эксперименты обнаружили, что точность навигации по поляризации снижается, когда солнце очень низко на горизонте или за густым облаком. Возможно, викинги просто ждали лучшей видимости или использовали свое ощущение набухания моря и направления ветра для поддержания устойчивого курса. Искусный моряк может чувствовать направление волн даже без визуальных ссылок — навык, который передавался через поколения.

В последние годы ученые также обнаружили, что некоторые беспозвоночные и птицы могут воспринимать поляризованный свет, предполагая, что викинги, возможно, использовали широко распространенную природную навигационную систему. Был ли солнечный камень обычным явлением, общий подход викингов — сочетающий наблюдение, опыт и простые инструменты — был удивительно эффективным. Это позволило им создать торговые сети, которые простирались от Каспийского моря до канадской Арктики, и поселить острова, которые никогда ранее не были достигнуты европейцами. Наследие их навигационного мастерства сохраняется в названиях мест, генетических маркерах и культурных традициях, которые выживают на землях, которые они поселили.

Современные приложения навигационных исследований Viking выходят за рамки исторического интереса. Разработка навигационных систем на основе поляризации для беспилотных летательных аппаратов и автономных транспортных средств черпала вдохновение из принципа солнечного камня. Инженеры нескольких университетов работают над датчиками поляризации, которые могут определять положение без GPS, потенциально создавая резервную навигационную систему для использования, когда спутниковые сигналы недоступны. Эта работа, хотя и экспериментальная, показывает, как древние знания могут информировать современные технологии. Викинги, которые не могли себе представить спутники или электронику, тем не менее поняли принципы света и навигации, которые мы только сейчас полностью оцениваем.

Заключение

Навигационные инструменты эпохи викингов раскрывают культуру, которая сочетала практическую необходимость с острым естественным наблюдением. От небесной точности солнечного компаса и теневой доски до прибрежной фамильярности ориентиров и линий, от научной возможности солнечного камня до проверенной временем мудрости наблюдения за птицами и китами, викингские мореплаватели командовали впечатляющим набором техник. Их успех стоит как мощный пример человеческой приспособляемости и находчивости в эпоху до технологии. Сегодня, оглядываясь на тысячу лет назад, мы можем восхищаться мастерством тех, кто, руководствуясь солнцем, камнем и морем, открыл Атлантический мир. Методы, которые они разработали, усовершенствовали на протяжении поколений проб и ошибок, представляют собой одно из великих достижений досовременной науки.

Они напоминают нам, что эффективная навигация - это не только инструменты, но и наблюдение, опыт и мужество выходить за горизонт.

Дополнительное чтение: