Helga Szmuk

 

O Relógio que determinou a Longitude

Desde criança me lembro da diferença entre latitude e longitude. As latitudes são paralelos e circundam o globo terrestre em linhas paralelas do Equador ate os pólos, como anéis.

Os meridianos de longitude vão em outra direção: vão de norte a sul. A distância entre eles nas proximidades do Equador é maior e nas proximidades dos pólos é menor até que, no pólo norte e sul, eles se encontram.

Ptolomeu 150 anos DC já os desenhou no 1º mapa mundi. Ele deu nomes para lugares em ordem alfabética e sua posição com latitude e longitude.

O Equador era o zero e o fim do mundo. Embaixo disso tudo derretia (o sol, a lua e os planetas perto dessa linha entre o trópico de Capricórnio e o de Câncer). 

Já a marca zero da longitude foi determinada pelo homem. Ptolomeu escolheu as Ilhas Madeiras como marco zero de  longitude, depois Açores,  Cabo Verde, Roma, Kopenhagen, Jerusalém, St. Petsburg, Paris, Filadélfia até, finalmente, Londres.

O marco zero do meridiano é puramente político e aqui está a grande diferença: latitude é definida pela lei da natureza e longitude pela lei do homem.

Encontrar a latitude é fácil até mesmo para crianças. Longitude não. A longitude  é fundamental para a navegação. Encontrar a longitude ocupou grande parte da história da humanidade.

Qualquer marinheiro pode estimar sua latitude pela duração do dia, pela altitude do sol ao meio dia, etc, etc...

A medição da longitude é obtida pelo tempo. Para saber a longitude no mar é necessário saber que horas são a bordo do navio e também a hora no porto de saída ou qualquer lugar de referência.

A diferença entre os dois horários mostra a distância percorrida. Cada dia no mar, quando o navegador ajusta seu relógio para meio dia local, ele precisa saber que horas são no ponto de saída. Cada hora de diferença significa 15 graus de longitude. Isso mostra a distância percorrida e sua posição no momento.  

Os mesmos 15 graus  de longitude no Equador são exatamente 1000 milhas marítimas. Ao norte e ao sul o valor em milhas fica menor. Um grau de longitude em qualquer parte da Terra vale 4 minutos, mas em distância varia de 68 milhas no Equador até quase nada nos pólos. Saber o horário em 2 lugares diferentes ao mesmo tempo hoje é brincadeira com relógios de pulso baratos - mas era impossível no tempo dos relógios de pêndulo. No convés de um navio ele acelera ou freia ou pára completamente. Mudanças de temperatura esticam ou encolhem o pêndulo.

Por falta de um método prático para determinar a longitude, cada capitão na era da exploração, se perdeu no mar. De Vasco de Gama até Vasco Nunes de Balboa, Fernando de Magalhães até Sir Francis Drake, todos eles navegaram pelas forças atribuídas à boa sorte ou às graças de Deus.

Mais e mais navios saíram para explorar o mundo, para a guerrapara o enriquecimento dos reis, achar ouro e fortunas, conseqüentemente, mais e mais vítimas. A solução de achar a longitude se tornou mais urgente. Os reis da Europa foram os mais interessados na solução desse problema.

Em outubro 1707, no sul da Inglaterra, 4 navios de guerra afundaram com 2000 marinheiros perdidos. Rei George da Inglaterra e Rei Luis XIV da França foram os mais ativos nessa busca. Finalmente, em 1714, o parlamento da Inglaterra estabeleceu o famoso "ato da longitude" com um prêmio enorme em valores de hoje, alguns milhões de dólares, para quem finalmente resolvesse o problema da longitude.

Um simples relojoeiro inglês, um gênio de mecânica, dedicou sua vida a resolver esse problema. Ele encontrou o que Newton achava impossível! Ele inventou um relógio que levou o tempo de um porto de saída até qualquer lugar do mundo. John Harrison de berço humilde, mas de uma inteligência invejável, quis receber esse prêmio formidável. Um homem sem quase nenhuma  educação formal, tinha 17 anos  em 1714quando o prêmio foi estabelecido. Mas ele o recebeu somente quando tinha 66 anos e apenas a metade, com seu H4 (Harrisson4)


Parece um relógio de  bolso comum, mas com tamanho de 5 polegadas de diâmetro. Antes, ele já tinha construído 3 outros H1,H2 H3 junto com o seu irmão James. Eles nunca assinaram os relógios. 

H1 H2 H3

Ele tinha as partes sem fricção, sem pêndulo, com partes que não se dilatam no calor ou se contraem no frio. Mas a comissão nunca estava satisfeita. Eles queriam que um astrônomo ganhasse o prêmio. O erro permitido era 1/5 minuto de arco ou 30 milhas marítimas.

O primeiro teste com o H4 foi feito na Jamaica, em 1761. Depois de 81 dias de viagem o relógio estava 5 segundos atrasado. No Equador isto significa um erro de 1 ¼ minutos de arco ou 1 ½ milhas náuticas. Melhor do que foi esperado dele. Mas eles acharam que poderia ter sido sorte ou coincidência  e que o teste precisava ser repetido. O segundo teste foi realizado entre Inglaterra  e Barbados. Dois astrônomos foram mandados juntos, primeiro para estabelecer a longitude, observando um eclipse de um satélite de Júpiter. O relógio de Harrison H4 foi a bordo do navio H.M.Tartar, junto com o filho de John William. Na chegada a Barbados, o H4 estava 40 segundos adiantado, um erro de 110 minutos de arco. A performance do H4 foi  verificada e confirmada pelo astrônomo a bordo.

Harrison, finalmente, foi considerado apto a receber o prêmio. Mas o comitê não quis pagar tudo, somente a metade. Com ajuda do rei George III ele recebeu o restante, quando já estava com 80 anos. Outro requerimento para receber o prêmio era que precisava ser possível copiar o relógio para ser usado em todos os navios. 

A primeira cópia era K1 e foi dada ao Capitão Cook para ser testado na sua viagem para a Antártica. A segunda cópia K2 já foi feita com um preço muito menor e foi dada ao Capitão Blight, em 1787, no Bounty.  A tripulação fez um motim e levaram K2 consigo para Pitcairn, onde ficou até 1808, quando foi roubado outra vez e finalmente retornou para Inglaterra em1843.

H4: Harrisson o adorava e disse: "Não existe no mundo mais uma coisa  igual a esse medidor de tempo e da longitude."

Ele está exposto no Museu Nacional Marítimo de Londres, protegido com vidro e com a inscrição simples: John Harrison A.D 1759 (AD= anno domini).  Os visitantes que olham primeiro para H1 depois para H2 e, depois para o  H3, encontram  depois em uma sala especial o H4, que mudou a navegação no mundo inteiro!

Uma coincidência ocorreu durante esses anos de procura. Harrison estava procurando um material que não dilatasse e nem encolhesse. Nessa tarefa, visitou muitos oficinas para experimentar materiais diferentes. Assim ele se encontrou com John Jeffery, um artesão em fazer relógios, um maçom do The Worshipful Company of Clockmakers. Ele seguiu as especificações do Harrison, mas usou material que não adiantou ou atrasou com a mudança da temperatura. Além disso ele inventou um modo que o relógio não parou durante o tempo em que era dado corda (neste intervalo o navio já andou uma ou 2 milhas). Todos os outros relógios do Harrison pararam durante esta operação. Alguns relojoeiros consideram o relógio do Jeffery o primeiro relógio de precisão.

Harrison guardou este relógio sempre no seu bolso e os filhos e netos dele contaram que ele mesmo considerou o relógio do Jeffery a verdadeira máquina da longitude de bolso. Ele mencionou isto para a comissão da longitude, em 1755. Quando Harrison terminou o H4, ele admitiu que este tem mais semelhança com o relógio do Jeffery do que o H1 ,H2 ou H3.  Mas só uma única peça tem o nome do Jeffery e o nome do Harrison está em todos os relógios de bordo.

A história dos heróis da ciência é estranha. Tanta luta, tanto sacrifício e por pouco tempo. Depois do H4 logo inventaram o rádio, o radar, etc e o relógio não era mais necessário para a navegação desperdício? Não, é evolução, uma coisa conduz à outra. Mas porque as verdades são tão bem escondidas?  E tão difíceis de achar? A partir dos deuses da chuva, do sol, dos planetas até hoje um longo  penoso caminho foi percorrido.


 

Texto de Helga Szmuk, astrônoma amadora

 

 

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