Según los investigadores, el principio de las piedras del sol se basa en su característica inusual de crear una doble refracción de la luz solar, incluso cuando ésta se encuentra oculta por las nubes o la niebla. Girando el cristal frente al ojo humano hasta que la oscuridad de las dos sombras es la misma, puede determinarse la posición del sol con una exactitud sorprendente. Se realizaron simulaciones informáticas de 1.000 viajes entre Noruega y Groenlandia con nubosidad variable para determinar hasta qué punto eran precisas.
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