Los navegantes nórdicos hallaban el rumbo del sol a partir de la polarización del cielo

Los marinos vikingos que cruzaban mar abierto para llegar a Islandia, Groenlandia y, finalmente, América del Norte no tenían brújula y dependían de la posición del sol para mantener un rumbo, pero el Atlántico Norte está de forma fiable cubierto, con niebla o nevando durante largos tramos, exactamente las condiciones en las que el disco solar se vuelve invisible y la estima a ojo corre el riesgo de desviar mucho un barco de su rumbo en una travesía de varios días en mar abierto.

No existía ningún instrumento para generar un rumbo cuando el sol no podía verse directamente; las opciones aparentes eran esperar un claro entre las nubes o navegar por señales menos fiables como los patrones de las olas, el vuelo de las aves y puntos de referencia lejanos, ninguno de los cuales funcionaba de forma fiable en medio del océano, lejos de cualquier costa.

Las sagas nórdicas, incluido un episodio en el que intervienen el rey Olaf Haraldsson y el navegante Sigurd, describen una «piedra solar» (sólarsteinn) utilizada para encontrar la posición del sol en un día muy nublado. Investigadores modernos proponen que se trataba de un cristal transparente de calcita conocido como espato de Islandia, que polariza la luz que lo atraviesa.

Leer el patrón de polarización del cielo a través de un cristal de calcita, que sobrevive a la cobertura de nubes y revela la posición verdadera del sol con un margen de un grado.

La dispersión atmosférica conserva un patrón de polarización en todo el cielo incluso cuando el disco solar es invisible.

Un cristal de calcita hace legible esa polarización invisible al equilibrar la intensidad de una imagen duplicada.

El patrón de polarización se correlaciona con la posición verdadera del sol, por lo que el rumbo puede derivarse con precisión.

Esta señal indirecta funciona en las mismas condiciones de cielo cubierto que bloquean la señal directa, lo que permite la navegación.

Cuando la señal directa está bloqueada, busca una propiedad correlacionada que sobreviva al obstáculo y construye una herramienta para leerla.

Un estudio de 2011 dirigido por Guy Ropars, publicado en Proceedings of the Royal Society A, demostró que el método podía fijar el rumbo verdadero del sol con una exactitud de aproximadamente un grado, con una precisión de unos pocos grados alcanzable incluso en condiciones de penumbra; otros investigadores hallaron que el patrón de polarización del cielo seguía siendo detectable incluso con cielo totalmente cubierto en condiciones del océano Ártico.