viernes, 9 de diciembre de 2011

EL PROBLEMA DE LA LONGITUD

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Deformaciones en el trazo de Cartas: Desconocimiento de la Longitud
Tal parece como si la responsabilidad de llevar a buen puerto el crucero “Música”, en el que va nuestro murguero Antonio, fuese solo mía: Hago más horas de puente de las reglamentarias todas las noches y vigilo su senda.
Además le sigo buscando cosas del mar que le distraigan y le hagan corta la travesía, como las curiosidades esas de La Cruz del Sur.
Y así, previendo que ya mismo la nave entra en la Latitud Cero, es decir, corta la línea ecuatorial, me acordé, y me dio por pensar, en aquel viejo y difícil problema del cálculo de La Longitud.

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La Murga tenía ya su cronómetro: Le faltaba el barco
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Parece increíble, pero hasta que el hombre no dispuso de un par de cronómetros mecánicos de resorte fiables a bordo, no se pudo hacer el cálculo exacto y al instante de la Longitud geográfica ni elaborar mapas o cartas náuticas con rigor.
Ya de por sí, el solo hecho de descubrir que el control del tiempo podía ser la solución al problema de la longitud geográfica, fue un gran logro del hombre. El caso es que La Bóveda Celeste, con sus estrellas, planetas y satélites, con sus movimientos sincrónicos, rapidísimos y regulares, estaba lleno de “relojes”. Piénsese en las cuatro “lunas galileas” de Júpiter, ejemplo de cronómetro de regularidad infinita y sin pilas.
El problema estaba, sin embargo, en que este y otros ejemplos, eran adecuados en tierra firme, con cielo despejado y todo el tiempo del mundo para realizar los pesados cálculos matemáticos, pero… ¡y en mitad de una borrasca, lloviendo a mares y con mar arbolada…! -¿Quién es el guapo que planta un pesado telescopio en una oscilante y peligrosa cubierta?

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Las lunas de Júpiter: Cronómetros perfectos 

En busca de la Longitud
De las dos coordenadas geográficas necesarias para poder orientarse en alta mar, el cálculo de la longitud resultó ser una tarea ardua y complicada, cuya resolución no tuvo lugar hasta bien entrado el siglo XVIII con la invención de un reloj lo suficientemente preciso, que determinara tanto la hora del puerto de salida como la de cualquier punto en el planeta.
Y no es que antes del siglo XVIII se prescindiera de la longitud. En mapas antiguos se ven establecidos meridianos que dividen el planeta. El problema era establecer las coordenadas. Mientras que la latitud se puede establecer a base de observar el firmamento y conocer la hora solar, la longitud no se conseguía hallar con exactitud porque no existía ningún instrumento lo suficientemente preciso para conocer el transcurso del tiempo, que es el que determina la longitud hacia el este o hacia el oeste de un punto concreto. En el siglo XV y XVI, lo más usual era navegar estableciendo un punto de latitud determinado, como meridiano cero. Colón, por ejemplo, eligió las Islas Canarias, y “montándose” en ese paralelo referencial, a modo de rail, viajar hacia el oeste hasta encontrar tierra sin “apearse” de él.
Queremos decir con esto que el Almirante de la Mar Oceana (como todos los navegantes de su tiempo), siempre supo su altura –su latitud-, pero no sabía a qué distancia se encontraba de su puerto de salida (en realidad, cuánto había navegado, salvo valores aproximados que daba la experiencia).
Para hallar la longitud es necesario medir el tiempo a la vez, en dos puntos de la Tierra. Es necesario conocer la hora en el puerto base y la hora en el barco –situación en el mar-. Los dos tiempos reales permiten al navegante convertir la diferencia entre ambos en separación geográfica. Una hora equivale a 15º de rotación terrestre. Cada hora de diferencia entre el barco y el punto de partida supone un avance de 15º hacia el este o hacia el oeste. Para que esta medición sea verdaderamente efectiva es necesario que el reloj que mide el tiempo sea de una precisión altísima con apenas error, y esto no se consiguió hasta 1768, momento en el que se dio por válido el primer prototipo de cronómetro marino.

El cronómetro marino
Los relojes en los barcos no eran precisos en absoluto: Se atrasaban, se paraban, se averiaban; a consecuencia de las condiciones de humedad altísima en el mar que oxidaban los mecanismos, los movimientos del barco desajustaban los péndulos de los relojes, los golpes y caídas en cualquier movimiento brusco, los terribles cambios de presión atmosférica en función de las distintas latitudes y que incidían sobre los materiales del mecanismo interno del reloj… La búsqueda por inventar un artefacto que consiguiera solventar todos estos problemas se convirtió en la obsesión de un relojero inglés a comienzos del siglo XVIII, y esta tarea le ocupó toda su vida.
El desastre del 22 de octubre de 1707, cuando cuatro buques de guerra ingleses naufragaron junto a las costas de las Islas Sorlingas al sur de Inglaterra a consecuencia de un error de cálculo en la estima de la longitud, en el que murieron casi 2.000 hombres, supuso la espoleta definitiva para crear en 1714 El Consejo de Longitud, cuya misión era la de inspeccionar cualquier avance o invento que estuviese relacionado con el cálculo de las longitudes.
En el plano científico, desde Galileo a Newton, científicos y astrónomos seguían empeñados y defendieron que, con la observación previa de la luna y el control del tiempo que tardaba en moverse a lo largo de una noche, es decir, el método de las distancias lunares, se podía hallar la longitud en el mar.
El caso llegó a tales extremos que en varios países se habían ofrecido incentivos económicos para motivar a la gente en la búsqueda de un método eficaz que solucionara el problema. Tanto la Corona española como la francesa habían ofrecido premios para aquellos que consiguiesen resolver esta cuestión. En aquella época, la determinación de la longitud era tan importante como serían muchos años más tarde la bomba atómica o el genoma humano, y los países más importantes pretendían ser los primeros en resolver este asunto. Pero fue Inglaterra, isla y potencia marítima de creciente importancia, la que se llevó el gato al agua.
En 1714, el Gobierno Inglés ofreció, mediante un Decreto del Parlamento, 20.000 libras a quien pudiera determinar la longitud con un error de medio grado (que equivale a 2 minutos de tiempo). Hay que tener en cuenta que 4 segundos equivalen a 1 milla náutica: Llegar a buen puerto o irse contra las rocas. El método propuesto tenía que probarse en un barco en navegación.
El decreto establecía que “sobre el Océano, desde Gran Bretaña hasta cualquier puerto en las Indias Occidentales señalado por el Comité... sin perder la longitud por encima de los límites establecidos”. El método tenía que ser probado y ser útil en el Mar.
El Comité de la Longitud juzgaría y adjudicaría el Premio de la Longitud. Recibieron unas cuantas proposiciones extrañas y maravillosas, como la cuadratura del círculo o la invención de una máquina de movimiento perpetuo. La frase “determinar la longitud” pasó a ser sinónimo de lunático o de loco. Casi todo el mundo pensó que era imposible determinar la longitud.
El problema fue eventualmente resuelto por un carpintero de Lincolnshire con muy poca formación: John Harrison supero a la comunidad científica y académica de su época y ganó el premio de la Longitud a base de esfuerzo personal y de un talento y conocimiento técnico extraordinario. Harrison había nacido en 1693 y siguió los pasos de su padre que había sido carpintero. Para resolver el problema de la longitud Harrison diseñaría un reloj portátil que tuviese la misma precisión que los mejores relojes de pie de su época, y la respuesta al problema fue el reloj H4.

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El fabuloso reloj H-4 de Harrison: Fin de un problema

El H4 fue completamente distinto a los anteriores que había ideado: H1, H2, y H3. Medía solo 13 cm. de diámetro y pesaba 1,45 Kg. Era como un reloj de bolsillo grande. El 18 de Noviembre de 1761 el hijo de Harrison, William, partió hacia las Indias Occidentales en el barco Deptford con el reloj H4. Llegaron a Jamaica el 19 de Junio de 1762; al comprobar la hora que marcaba el reloj, empleando medidas astronómicas, comprobaron que solo había atrasado 5.1 segundos. Era un logro impresionante pero aún pasó tiempo hasta que el Comité de la Longitud decidió darle el premio a Harrison.
Sin embargo, el Comité, pidió que Harrison construyese más relojes y que desvelara sus secretos. Se le pagarían 10.000 libras. El resto sería pagado cuando entregase más relojes que permitiesen calcular la longitud con un error no superior a las 30 millas.

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John Harrison y su cronómetro marino de alta precisión

En Agosto de 1765 se le pagó la mitad del premio pero se quedó sin sus cuatro relojes (H1, H2, H3 y H4). Para conseguir la otra mitad tenía que construir al menos otros dos relojes. Además, el H4 original tenía que estar depositado en el Observatorio, con lo cual tenía que construir su copia siguiendo sus planos y su memoria. Nevil Maskelyne, que había sido nombrado astrónomo real, seguía abrigando serias dudas sobre los relojes y estaba convencido de que el único método seguro para calcular la longitud en el mar era el de la distancia lunar.

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Estampillas conmemorativas de los 300 años del reloj de Harrison

El Comité había nombrado a Larcum Kendall como relojero conservador de los relojes de Harrison en el Observatorio. Además le habían encargado una copia del H4. En 1769 terminó el K1. John Harrison, que tenía 70 años, y su hijo William terminaron la primera copia: el H5. Pidieron al Comité que considerase el K1 y el H5 como los dos relojes necesarios para cobrar la segunda mitad del premio, la respuesta fue que las dos copias del H4 tenían que ser hechas por Harrison.
Harrison decidió dirigirse directamente al rey Jorge III, al que le entusiasmaba la ciencia, y que al conocer los detalles de cómo había sido tratado Harrison decidió que había que otorgarle el premio. El mismo rey comprobó la precisión de los relojes de Harrison. Pero el Comité siguió terqueando. Harrison apeló al Parlamento quien finalmente admitió que tenía derecho a la otra mitad del premio.
Harrison murió a los 83 años. La tozudez y el ingenio de este carpintero, que acabó siendo relojero, contribuyó, mucho más que los cañones, a que Inglaterra obtuviese el Imperio que hasta hace bien poco se extendía por toda la tierra.

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El método de las distancias lunares

Ya veis los muchos problemas que aguantó Harrison para que su invento fuese reconocido. Por eso diré siempre que la historia del problema de la Longitud es una historia de soberbias y mezquindades: La cosa es que el método de la distancia lunar unía a científicos de todo el mundo en una empresa internacional a gran escala. Además, su utilización exigía unos conocimientos que en absoluto estaban al alcance de cualquiera. Entonces llega Harrison y dice que él arregla todo el asunto con un aparatito que puede usar el más tonto. No se lo quisieron consentir.
Pero ganó.
NITO

4 comentarios:

eloisa dijo...

Qué historia más fantástica,Nito, has conseguido que lea el texto más largo en los últimos 10 años, gracias

Manuel Espadafor Caba dijo...

Dicen que desnortarse es perder el Norte, y así estoy yo “desnortao” con esos cálculos enrevesados para los que somos torpes en estas cuestiones, pues soy de los que conocen el Lucero del Alba y poco más. Me pregunto qué expresión dirán los del casquete sur de nuestra querida tierra al desnortarse, pues su guía es la Estrella de Sur y no la del Norte. Aparte de esto, enhorabuena por este laborioso trabajo.

Anónimo dijo...

Me he emocionado. Lo siento pero me he emocionado y extasiado con tu artículo y sorprendido con estas cosas y que desconocía por completo.
¿Y dices que calcular la Latitud sí era fácil en aquellos tiempos y para aquellos navegantes?
¡Qué mal nos han explicado, NITO, estas y otras cuestiones en el Bachillerato.

ERMITAÑO BEBEDOR

Anónimo dijo...

Con artículos así,y tan amenos, dan ganas de ponerse ha estudiar la Historia de nuevo, pero con más ganas.
¡Qué cabezas más privilegiadas tenían los antiguos. Máxime teniendo en cuenta el oscurantismo que imperaba en el mundo!

SANDIRA
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