Как свет выдаёт положение солнца

Даже когда облака закрывают солнечный диск, часть света всё равно проходит сквозь них и рассеивается в атмосфере. При рассеянии световые волны упорядочиваются: их колебания преимущественно ориентируются в определённом направлении. В разных участках неба это направление меняется закономерным образом, поэтому поляризация может подсказать, где находится солнце, хотя его самого не видно.

Что делает исландский шпат

Исландский шпат — прозрачная разновидность кальцита. Внутри такого кристалла свет разделяется на два луча, идущих по-разному и поляризованных в разных направлениях. Если смотреть на небо через кристалл и поворачивать его, изображения или яркость меняются. По этому изменению можно определить направление поляризации света, а затем — оценить положение солнца.

Кристалл не работает как маленький телескоп: он не показывает солнце сквозь облачную толщу. Он помогает прочитать невидимый рисунок рассеянного света, сохранившийся на участках неба.

Навигация без прямого взгляда на солнце

Такой способ особенно полезен, когда нельзя ориентироваться по солнечному диску. Но для определения направления требуется понимать, как распределяется поляризация по небосводу; одного куска минерала недостаточно, если не знать, как интерпретировать наблюдение.

Исландский шпат часто связывают с так называемым «солнечным камнем» из рассказов о северном мореплавании. Однако сама оптическая возможность не доказывает, что именно этот минерал применяли для навигации в конкретных исторических плаваниях. Надёжно можно сказать другое: кристалл способен превратить едва заметные свойства облачного неба в ориентир для наблюдателя.