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El cálculo de la longitud:
El problema de la longitud como tal devino de capital importancia a partir del encuentro de los europeos con el Nuevo Mundo, y la consiguiente disputa por los derechos de conquista entre españoles y portugueses. Con la ampliación del mundo -y la consiguiente reforma cartográfica- se demandaba la necesidad de una solución "científica" que zanjase definitivamente la cuestión. Puesto que la longitud puede calcularse en virtud de las diferencias de tiempo encontradas entre dos emplazamientos, la solución más lógica consistiría en portar un cronómetroajustado a la hora local del meridiano de salida para poder comparar la diferencia horaria existente entre el lugar de origen y el destino, para traducir posteriormente esta diferencia en grados, a razón de 1º cada 4 minutos, la resultante de dividir 360º de la circunferencia entre las 24 horas del día. Como esta solución no fue técnicmente posible hasta finales del siglo XVIII había que ingeniárselas de otro modo y muchas soluciones planteaban la posibilidad de registrar un suceso astronómico de referencia para marcar la diferencia temporal y, por tanto, espacial entre ambas localidades. (Samuel Doble)
El cálculo en el s.XVIII:
Los marinos pudieron dirigir sus buques con mayor base científica y con ayuda de mapas dotados de más garantía. En Francia en 1720, y en Inglaterra y Holanda en 1740, los gobiernos crearon archivos de mapas, así como reunieron Memorias y Diarios de navegación que fueron copiados o consultados por los capitanes, que aprendieron a documentarse antes de zarpar.
Los instrumentos ópticos se perfeccionaron. Hadley en 1731 puso a punto el octante y más tarde apareció el sextante, aparato destinado a tomar la altura del sol y determinar, con un error mínimo, la latitud de un lugar. Quedaba, sin embargo, el problema de la determinación exacta de la longitud, que no podía resolverse sin disponer de un cronómetro más preciso que los relojes que se usaron en siglos anteriores. Cuando el sol se halla en el meridiano del punto de observación, si se conoce con exactitud la hora del punto de partida, es posible saber la longitud (distancia en grados al meridiano cero). En líneas generales, una diferencia de 4 minutos viene a representar un grado de longitud, pero los relojes difícilmente conservaban la misma hora del punto de partida lo cual era causa de graves errores.
Cotosos errores de cálculo:
Debido a este hecho algunas cartas holandesas situaban la costa oriental de Terranova, aún en 1750, a nueve grados de su posición real. Y en 1765 ocurría lo mismo, en varios grados de error, con los cabos de Hornos y Buena Esperanza.
Según los cartógrafos, existían hasta tres archipiélagos Galápagos y varias islas Santa Elena. En 1714, a consecuencia de haberse desviado de su longitud real, un buque estuvo errando durante un mes por el Pacífico Sur en busca e la isla de Juan Fernández y 80 personas murieron por esta causa, víctimas del escorbuto. En 1763 el barco francés Le Glorieux se dirigía hacia el cabo de Buena Esperanza, pero el capitán creía hallarse al este de las islas de Cabo Verde cuando en realidad se encontraba al oeste. Puso rumbo en esta dirección y arribó a las costas del Brasil.
Cronómetros (s.XVIII):
Edmund Halley (1656-1742) en su viaje científico a Santa Elena de 1676 llevó consigo varios relojes para efectuar mediciones astronómicas sobre la posición de estrellas australes.
Trabajos posteriores a lo largo de su vida constituyeron una destacada aportación a la cartografía y la navegación.
En 1714 el Parlamento inglés ofreció una recompensa de 20.000 libras a quien pudiera dar solución al problema de calcular las longitudes en alta mar con un error máximo de medio grado. Después de cuarenta años de trabajo, el mecánico inglés John Harrison (1693-1776) ganó el premio llamado Copley al construir un cronómetro muy perfecto, el cual se instaló en un barco que en 1761 partía rumbo a Jamaica. Cuando regresó a Inglaterra, después de 147 días, el reloj sólo había variado 1 minuto y 54 segundos. El problema de las longitudes quedaba, pues, resuelto. Sin embargo, la fabricación del cronómetro resultaba cara y complicada.
La perfección del cronómetro corrió a cargo de dos franceses: Le Roy y Berthond. Entre 1767 y 1772 varios barcos franceses fueron dotados de cronómetros obteniendo resultados satisfactorios, y en 1772, el cronómetro de Harrison hizo posible el segundo viaje de Cook. A pesar de todo ello, el cronómetro no se aplicó a todos los buques; incluso durante la guerra de América muchos almirantes incurrieron en grandes errores al calcular las longitudes.
El Meridiano Cero:
El problema de la elección de un primer meridiano común para el cálculo de la longitud y el tiempo ha sido, posiblemente, uno de los grandes problemas de la historia de la ciencia, no sólo por la ingente cantidad de recursos -tanto materiales como humanos- implicados en su solución, sino también por la indiscutible relevancia que tiene para la vida cotidiana. Dado que no existe un criterio "natural" para privilegiar un meridiano frente a otro a partir del cual realizar el cálculo de la posición, el problema de la longitud descansaba, en última instancia, en los motivos de la elección de este primer meridiano. Históricamente, el problema fue planteado por vez primera en la Geographia de Ptolomeo (siglo II), quien clasificó casi 8.000 ciudades que componían su catálogo en términos de latitud y longitud, en referencia a un primer meridiano situado en el confín oeste del mundo conocido hasta entonces, coincidiendo con la ubicación de lo que él denominó las islas Afortunadas.
Las posturas del Congreso de Washington (1884):
Desde un primer momento se hizo patente que la controversia sobre la decisión en torno a la elección del primer meridiano se iba a dirimir en torno a dos posturas: por un lado los franceses defendían un meridiano inicial absolutamente neutral, que debería "ser escogido exclusivamente para asegurar, tanto para la ciencia como para el comercio internacional, todas las ventajas posibles -en particular y especialmente, no debería atravesar ningún gran continente"; por otro lado los ingleses y norteamericanos entendían que, puesto que la ciencia moderna demandaba un grado importante de precisión, el primer meridiano "debería pasar por un observatorio astronómicode primer orden" que además "debería estar en comunicación telegráfica con el mundo entero".
(Samuel Doble)
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Intentos con el reloj de péndulo (s.XVII):
Galileo recibió información de los Estados Generales de las Provincias Unidas de los Países Bajos sobre la urgente necesidad que tenían los navegantes de resolver este problema. El sabio indicó en 1610 a los Estados Generales que la longitud podía ser determinada en el mar mediante la observación de los cuatro satélites de Júpiter que él había descubierto aquel mismo año. Pero esto exigía una prolongada observación a través de un gran telescopio situado sobre la movediza cubierta de un barco navegando, lo que hacía que esta solución fuese poco práctica. Galileo inventó entonces un casco con un telescopio acoplado que el observador podía utilizar sentado en una silla montada sobre balancines similares a los que se usaban para mantener en posición horizontal la brújula del barco. Este método demostró con el tiempo su utilidad para la topografía, pero nunca fue eficaz en el mar. Galileo recomendó finalmente la creación de un reloj exacto para el mar. Después de descubrir que el péndulo era un sencillo mecanismo natural para medir el tiempo, Galileo pensó que si este servía para calcular el pulso humano, tal vez podría proporcionar también un reloj marino exacto. Solo cuando ya se encontraba en el retiro forzoso de sus diez últimos años de vida Galileo exploró esta posibilidad, y la ceguera le impidió entonces montar el reloj que había inventado.
Los holandeses, que para esta época tenían avanzadas hacia el este, en las costas de Asia, sentían más que nunca la necesidad de definir mejor la longitud, de contar con un reloj de mar. Christiaan Huygens (1629-1695), un joven brillante, se dispuso a resolver el problema. Lo intentó una y otra vez desde los veintisiete años, cuando concibió su primer reloj de péndulo, pero nunca lo logró del todo, pues un péndulo no podía medir el tiempo con precisión en un barco que se balanceaba en las olas.
El marinero que deseara orientarse antes de que existiera un reloj marino preciso, tenía que ser un matemático. El modo aceptado de determinar la longitud en el mar era mediante exactas observaciones de la luna, que requerían instrumentos afinados y cálculos sutiles. Una pequeña equivocación de cinco minutos (5’) al observar la luna se traducía en un error de dos grados y medio de longitud, que en el océano podían ser unos 240 kilómetros —más que suficiente para que un barco naufragara en unos traicioneros bancos de arena—. Los fatales errores de cálculo podían ser producidos por un instrumento rudimentario, por un error en las tablas náuticas o por el mismo balanceo del barco.
Almirantazgo inglés:
Todo lo dicho hacía que el problema de la longitud fuese tanto un problema de educación como técnico. Las grandes naciones de navegantes organizaban, con optimismo, cursos de matemáticas para sus marineros. Cuando Carlos II instituyó un curso de matemáticas para cuarenta alumnos en el Christ’s Hospital, la célebre escuela de caridad de Londres, los profesores hallaron que era difícil satisfacer a la vez a los marineros y a los matemáticos. Los directores de la escuela, que habían notado que Drake, Hawkins y otros grandes navegantes se las habían arreglado bastante bien sin saber matemáticas, preguntaron si realmente eran necesarias para los futuros marineros. Sir Isaac Newton, a favor de las matemáticas, sostuvo que la antigua regla del pulgar ya no era suficiente.
Los niños matemáticos, que son la flor y nata del Hospital, pueden adquirir mejores conocimientos, y cuando hayan sido bien instruidos y dirigidos por maestros expertos, ellos serán capaces de proporcionar a la nación diestros marineros, constructores de barcos, arquitectos, ingenieros y artistas matemáticos de todas clases, tanto del mar como de la tierra, mejores que aquellos que son en el presente el orgullo de Francia.
Samuel Pepys, que para entonces era secretario del Almirantazgo, ya había establecido un examen para los tenientes de navío que incluía náutica y, siguiendo los consejos de Newton, se enviaron profesores de la marina a bordo de los navíos para enseñar matemáticas a las tripulaciones.
Los cálculos para hallar la longitud mediante la luna eran, sin embargo, excesivamente complicados. Había que encontrar un método, preferiblemente una máquina, que sirviera para que tripulaciones semianalfabetas pudieran orientarse. El rey Felipe III de España ofreció en 1604 un premio de diez mil ducados a quien hallara una solución; Luis XIV de Francia ofreció más tarde cien mil florines, y los Estados Generales holandeses anunciaron el premio al que respondió Galileo.
En Inglaterra, el urgente impulso para resolver el problema de la longitud no provino de las necesidades de los marineros en océanos lejanos, sino de una catástrofe junto a Land’s End, en la costa sudoeste de la isla, que hubiera podido ser evitada. Una flota inglesa se hundió en 1707 en las rocas de las islas Scilly, un puñado de ciento cuarenta islotes a menos de 65 kilómetros de tierra firme. Junto con la tripulación se fue también a pique su almirante, sir Clowdisley Shovell, verdadero modelo de capitán heroico. La pérdida de tantos hombres tan cerca de su hogar, pérdida que no había sido provocada por una acción enemiga, fue algo muy humillante en aquellos días de apogeo de la marina británica. La conciencia pública sentía remordimientos. Dos matemáticos eminentes declararon públicamente que el naufragio podría haber sido evitado si los marineros no hubiesen ignorado la longitud en que se encontraban. Lo que se necesitaba, pues, era un modo de determinar la longitud que fuese «fácil de comprender y de practicar por simples marineros, sin necesidad de misteriosos cálculos astronómicos».
(Boorstin)
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► Relojes marca Rolex y el mar:
A lo largo del siglo XX las excepcionales prestaciones de los innovadores relojes desarrollados por Hans Wildorf quedaron asociadas a hitos en torno al mar.
En 1912 la empresa Wilford & Davis se traslada de Inglaterra a Suiza para evitar gastos en la compra de metales preciosos. Los relojes de muñeca de la época eran escasos y de mecanismo poco fiable. En 1927 la nadadora Mercedes Gleitze, después de una travesía de más de diez horas, cruzó el canal de la Mancha. Su reloj de muñeca hermético Oyster cumplió perfectamente su cometido. El nombre de Oyster evocaba que los relojes Rolex eran resistentes al agua como la concha de una ostra. Gracias a sus prestaciones de alto rendimiento diversos modelos ganaron adeptos en todos los deportes y en el ámbito de la exploración científica. En 1953 Tenzing Norgay, el sherpa que acompañó a Edmund Hillary, coronó la cima del Everest portando un Rolex.
En 1960 se colocó un Rolex en el exterior del batiscafo Trieste, pilotado por Jacques Piccard y Don Walsh. Resistió el punto más bajo de la superficie terrestre, el abismo Challenger, en la Fosa de las Marianas.
Husos horarios:
Es habitual que las islas alejadas se rijan por un huso horario distinto al que les corresponde por longitud.
El límite del huso horario de Chile se extiende hacia el oeste para abarcar la isla de San Félix, San Ambrosio y el archipiélago Juan Fernández. La de Pascua e Isla Sala y Gómez, se salen del huso que corresponde a su longitud y se rigen señalando una hora menos que el territorio continental. Canarias comparte huso horario con Madeira pero no con las Azores ni Cabo Verde. La hora oficial fijada para el extremo oeste de Islandia se salta dos husos horarios. Sobre el meridiano en que se cambia la fecha internacional, situado a 180 grados del de Greenwich, el huso también dibuja una línea zigzagueante que separa Midway de Tonga y Samoa. La Polinesia francesa se engloba en un huso horario a pesar de que geográficamente se extiende por tres.
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