Un cristal du 16e siècle éclaire la "pierre de soleil" des Vikings

Par @Culturebox
Mis à jour le 06/12/2016 à 06H30, publié le 06/03/2013 à 11H24
Calcite

Calcite

© Christophe Lehenaff/AFP

Un petit cristal de 5 cm de long découvert à bord d'une épave britannique du 16e siècle n'est autre qu'une "pierre de soleil", comme celles utilisées par les navigateurs vikings pour s'orienter, selon une étude franco-britannique publiée mercredi.

L'analyse des chercheurs a confirmé qu'il s'agissait bien d'un cristal de calcite, aux propriétés optiques étonnantes. En 2011, l'équipe d'Albert Le Floch et Guy Ropars (Laboratoire de physique des lasers de l'Université de Rennes-1, France) avait déjà montré que les  Vikings avaient pu exploiter les propriétés de ce cristal, relativement courant en Scandinavie, pour se diriger grâce au Soleil, même par temps couvert.  "Ça faisait près de dix ans que l'on se posait la question", affirmait Guy Ropars, enseignant chercheur au laboratoire de physique des lasers de Rennes dans le journal Ouest France en novembre 2011.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue scientifique britannique Proceedings of the Royal Society A, les physiciens français et leurs collègues de l'Alderney Maritime Trust se sont intéressés à un cristal découvert à bord de l'épave d'un bateau. Le navire a coulé en 1592 dans la Manche, au large de l'île anglo-normande d'Aurigny (Alderney en anglais). C'est le seul cristal de calcite trouvé à ce jour sur une épave ancienne.

Spath d'Islande

Il a perdu sa transparence, mais a gardé sa géométrie caractéristique (un rhomboèdre), avec ses angles bien particuliers. "La forme est intacte", a indiqué Albert Le Floch. "Les angles font  78 degrés et 102 degrés, comme les cristaux qu'on trouve aujourd'hui dans les  mines", a-t-il poursuivi. Selon les chercheurs, la chimie, et plus précisément "un échange ionique", explique comment il a gardé sa forme "malgré ses quatre siècles au fond de  l'eau" : le calcium a été remplacé par le magnésium, qui a durci la surface du cristal. Cet échange a en revanche altéré sa transparence.
Timbre des Iles Feroe, représentant les voyages des Vikings

Timbre des Iles Feroe, représentant les voyages des Vikings

© Wikimedia commons
Selon les sagas scandinaves, les navigateurs vikings, outre leurs excellentes connaissances astronomiques et maritimes, auraient utilisé des "pierres de soleil" pour détecter, en regardant au travers, la position exacte du Soleil, invisible à l'oeil nu par temps couvert ou encore à la tombée de la nuit, et en déduire ainsi le cap de leur navire. On sait qu'ils ont parcouru des milliers de kilomètres, découvrant sans doute l'Amérique du Nord vers l'an 1000, bien avant Christophe Colomb. Les légendes ne donnent cependant aucune indication sur la nature de ces pierres, dont aucune n'a jamais été formellement identifiée dans les vestiges archéologiques vikings.

Selon Guy Ropars,  chercheur au laboratoire de physique des lasers de l'université de Rennes-I, interrogé par Le Monde en 2011cette pierre de soleil serait un spath d'Islande, un cristal de calcite transparent relativement courant en Scandinavie et qui est actuellement encore utilisé dans certains instruments optiques.

Magique

Le cristal de calcite a la propriété de "dépolariser" la lumière du Soleil, c'est-à-dire de la filtrer différemment selon la façon dont on oriente la  pierre. "S'il y a peu de luminosité, on peut quand même suivre le Soleil. Même s'il  est sous l'horizon, même quand les premières étoiles apparaissent, on peut  suivre sa progression", a souligné Guy Ropars. "Pour nous c'est indubitable, le cristal de calcite est magique", a-t-il  ajouté.

Mais pourquoi un cristal de calcite sur un navire au 16e siècle, alors que la boussole était connue des navigateurs européens depuis le 13e siècle ?Pour les chercheurs, les deux instruments pouvaient être "complémentaires". Le cristal a d'ailleurs été retrouvé à côté d'un compas de navigation. "C'est troublant", a relevé Guy Ropars. De là à penser que le cristal servait à la navigation comme le compas magnétique... Jusqu'au 16e siècle, le fonctionnement du compas magnétique restait en effet pour le moins empirique. On pensait par exemple que les diamants, ou encore l'ail, pouvaient faire dévier l'aiguille aimantée. C'est l'Anglais William Gilbert qui le premier a apporté un éclairage scientifique au magnétisme, en 1600. Aucun écrit faisant référence à une telle utilisation du cristal à l'époque  n'a cependant encore été retrouvé.

Cristal de l'homme invisible

Aujourd'hui, le cristal de calcite est utilisé par les astrophysiciens pour repérer l'atmosphère des exoplanètes en observant les effets de polarisation. Le "petit cristal" a donc traversé les siècles. Il est même "aujourd'hui très à la mode", a relevé Guy Ropars, puisque des physiciens exploitent les propriétés des cristaux de calcite pour imaginer des dispositifs d'invisibilité, comme la cape d'Harry Potter.