La longitudine e John Harrison

La longitudine e John Harrison

Alla scoperta della longitudine in una avventurosa storia piena di colpi bassi, di rivalità e di sorprese.

Sapete cos’è la longitudine? E la latitudine? Avevo appena finito il mio ultimo libro e dovevo scegliere il successivo. Per caso mi sono imbattuto in un libro curioso, diverso, particolare.
In questo caso ne parlo in questo blog, cosa che faccio raramente, perché strettamente attinente al tema del viaggio.
Si tratta di non dare per scontata una cosa, che per me (ed immagino anche per voi) non è mai stata un problema: la longitudine.

Cos’è la latitudine?

Le linee di latitudine, o paralleli, sono le linee davvero parallele che circondano la Terra. Anelli concentrici sempre più stretti che vanno dall’equatore ai Poli.

L’equatore è il parallelo zero, perché lì passano il Sole e la Luna.

Longitudine
Longitudine

Cos’è la longitudine?

Le linee di longitudine, o meridiani, sono, invece, quelle che vanno nell’altra direzione, da un Polo all’altro.

In questo caso la scelta del meridiano zero è solo una scelta politica ed, infatti, è cambiata nel corso del tempo.

Il problema della longitudine

Se per calcolare la latitudine in cui ci si trova basta tenere in considerazione la lunghezza del giorno, l’altezza del sole e le stelle.

Al contrario, misurare la longitudine è complicato, perché bisogna conoscere l’ora a bordo della nave ed in un altro luogo.

In teoria è facile, ma nella pratica niente affatto.

Come si misura la longitudine

La Terra impiega 24 ore per girare su se stessa di 360°. Quindi in un’ora gira di 15° (360/24=15).

In pratica la differenza di un’ora tra dove sono ora ed il punto di riferimento, significa che sono avanzato di 15° di longitudine a oriente o occidente.

Ovviamente, a seconda della posizione sui paralleli, la distanza è diversa, perché, ad esempio, all’equatore è più che sui Poli.

Peccato che sulla nave gli orologi non fossero precisi, a causa del rollio, della temperatura. Quindi era impossibile essere precisi e molti capitani si perdevano in mare. Un problema serio, non trovate?

Soprattutto quando le navi affondavano, cariche di merci preziose, contro ostacoli non previsti in mezzo alla nebbia.

Talmente serio che molti provarono invano a trovare una soluzione, finché il parlamento inglese nel 1714 bandì una gara a premi, il Longitude Act.

John Harrison

Questo genio di nome John Harrison inventò orologi senza attrito, senza pendolo, precisi ed inattaccabili dalla ruggine.

John Harrison
John Harrison

Peccato che non vollero pagarlo, perché gli altri erano invidiosi. Capita.

Tuttavia nel 1773 il vecchio Harrison chiese al Re Giorgio III di essere pagato, cosa che ottenne solo in parte.

Navigazione a casaccio senza longitudine

Non sapendo come calcolare la longitudine i capitani navigavano a casaccio, il che non era una bella cosa, perché non sapevi né dov’eri né dove stavi andando.

In alternativa, dovevi seguire le rotte già conosciute e rischiare di essere depredato da altre navi.

Non era divertente, non trovate?

Anno 1736

Un orologiaio, come abbiamo detto, portò a bordo della nave inglese Centurion un orologio e tutti furono sani e salvi.

La stessa nave salpò per il Pacifico nel 1740 senza Harrison e senza il suo orologio. Fu un girovagare senza meta e perse più della metà del suo equipaggio di 500 uomini. Niente male.

Ci prova Galileo a calcolare la longitudine

Galileo Galilei nel 1610 e negli anni successivi trovò diversi metodi complicati per calcolare la longitudine, basati sui satelliti di Giove. Nessuno poteva essere usato in mare, ma almeno in terraferma permise di ridisegnare il mondo nelle carte geografiche.

Un catalogo delle stelle

Tutti volevano trovare il modo di calcolare la longitudine. Saint Pierre propose lo studio della Luna in base alle stelle. E fu così che un giovane astronomo, John Flamsteed, divenne astronomo reale del nuovo osservatorio di Greenwich. Nel 1725 pubblicarono postumo il suo catalogo delle stelle. Era comunque troppo complicato.

John Flamsteed Longitudine
John Flamsteed

Meglio un orologio per misurare la longitudine

I capitani delle navi preferivano soluzioni semplici, come guardare il proprio orologio. Peccato che questi non riuscivano a misurare correttamente il tempo nel 1500 né nel 1600.

Racconta la leggenda che Galileo ebbe un’illuminazione guardando la lampada del Duomo che oscillava per una folata di vento. Un’ottima idea per il pendolo, che il figlio costruì sui disegni del padre.

Nel 1656 Huygens costruì un orologio a pendolo, diceva lui indipendentemente da Galileo. Chissà. Fatto sta che questo orologio funzionava anche in mare. Piccolo particolare: il tempo doveva essere sempre sereno. Per rimediare rubò l’idea della spirale del bilanciere a Hooke. Ne nacque una controversia, ma tanto non funzionava.

La teoria del cane ferito

Ormai era diventato un business! Chiunque cercava soluzioni bizzarre per arricchirsi. Una merita l’attenzione per la sua assurdità.

Sir Kenelm Digby aveva inventato una polvere miracolosa che guariva a distanza. Bastava applicarla ad un oggetto appartenente al malato. Cosa c’entra la longitudine, direte voi? Semplice. Bisognava portare a bordo un cane ferito e lasciare a terra una persona fidata che avrebbe applicato la polvere alla benda del cane a mezzogiorno. Il cane avrebbe guaito, cosa che indicava il mezzogiorno!

Alcuni tenevano appositamente aperte le ferite del cane. Follia pura.

Anche se all’epoca i marinai usavano il quadrante di Giacobbe, che doveva essere puntato direttamente verso il sole, cosa che rendeva alla lunga la persona circa.

Quadrante di Giacobbe Longitudine
Quadrante di Giacobbe

Almeno finché John Davis nel 1595 introdusse un nuovo astrolabio che faceva calcolare l’altezza del sole alle sue spalle.

Il cane ferito diventava un dettaglio trascurabile.

La petizione del 1714

Due matematici, Whiston e Ditton, provarono invano delle soluzioni, ma ebbero il merito di riuscire a presentare al parlamento inglese una petizione sottoscritta dai capitani delle navi, civili e militari, per risolvere il problema della longitudine.

Il premio

La commissione parlamentare si occupò subito della questione e si rivolse a sir Isaac Newton e a Edmond Huxley. Peccato che le soluzioni esaminate non fossero altro che teoriche e non applicabili nel concreto.

Il Longitude Act stanziava quindi un premio di 25.000 sterline per chi avesse trovato un metodo con un’approssimazione di mezzo grado, 15.000 per due terzi di grado, 10.000 per un grado. Si trattava di diventare straricchi, l’equivalente di milioni di euro attuali.

La Commissione poteva anche dare borse di studio per la ricerca.

Ovviamente la Commissione ricevette una valanga di proposte, e tra queste alcune non c’entravano nulla con l’argomento.

Sembrava un rompicapo impossibile da risolvere, tanto da entrare nella letteratura dell’epoca. Ne parla pure I viaggi di Gulliver!

Nello slancio, era anche un ottimo metodo per insultare gli altri e le loro assurde proposte (non è una moda solo italiana, dunque).

Fu così che nacque per caso anche la parola cronometro, grazie a Jeremy Thacker ed al suo orologio sotto vuoto, che prevedeva per la prima volta una campana di vetro e delle aste di caricamento di nuova generazione. Peccato che la temperatura rovinasse la sua precisione di 6 secondi al giorno, che era comunque il miglior risultato del tempo in confronto ai 15 minuti degli altri. Ma non era sufficiente.

Probabilmente la soluzione era nelle stelle, ma Flamsteed tardava a pubblicare risultati.

Chi era John Harrison?

Sebbene non si sappia molto sul suo conto, il padre era falegname e guardiano presso un ricco proprietario terriero. John nacque il 24 marzo 1693 nello Yorkshire e studiò da autodidatta. Nel 1713 costruì il suo primo orologio a pendolo. Piccoli particolari: non aveva studiato da orologiai ed era quasi tutto in legno!

Se siete in zona, sappiate che è esposto nel piccolo museo della Worshipful Company of Clockmakers, in Guildhall a Londra.

Divenuto famoso come orologiaio, nel 1720 costruì un orologio in legno sulla torre della proprietà di sir Charles Pelham a Brocklesby Park (e funziona ancora!).

L’errore dei suoi orologi è di un secondo al mese. Praticamente perfetto.

Nel 1730 propose un nuovo orologio, non a pendolo, ma a molle, alla commissione per la longitudine. Ottenne dal famoso Graham un prestito generoso e costruì in ottone il suo primo orologio marino, l’H1 (Harrison 1).

L’orologio H1 di Harrison

A dire il vero, sembra una nave più che un orologio! Potete vederlo funzionare ancora oggi al National Maritime Museum di Greenwich.

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Tuttavia, Graham presentò l’H1 non alla Commissione, ma alla Royal Society, Che lo inviò sul Centurion a Lisbona e non nelle Indie Occidentali. Ovviamente funzionò e per la prima volta la Commissione si riuní.

Harrison, anziché chiedere la prova delle Indie per intascare la ricompensa, chiese fondi per un orologio migliore e più piccolo. Acconsentirono.

Nacque così l’H2.

L’orologio H2 di Harrison

Ma, non contento, volle migliorarlo e vent’anni dopo presentò l’H3.

L’orologio H3 di Harrison

Un concorrente: l’orologio siderale

Mentre Harrison migliorava il suo orologio, astronomi e matematici lavoravano su un orologio basato sui movimenti delle stelle e dei pianeti.

Ne venne fuori il quadrante di Hadley.

Il quadrante di Hadley Longitudine
Il quadrante di Hadley

Gli astronomi facevano un lavoraccio e catalogarono migliaia di stelle ed il movimento della Luna. L’orologio di Harrison, al contrario, era troppo semplice e la cosa non piaceva.

Pertanto, il suo nuovo H4 (1759) subì numerose prove sgradevoli. Era comunque decisamente più piccolo dei precedenti ed era praticamente perfetto. Sapete perché era così piccolo? Si trattava di una sfida con sé stesso, dopo aver ricevuto un orologio portatile da Jeffery’s. Possiamo ammirare l’H4 al National Maritime Museum di Londra.

L’orologio H4 di Harrison

Finalmente il premio?

Harrison aveva risolto il problema della longitudine con risultati migliori di quanto richiesto nel Longitude Act, ma per ricevere le 20.000£ la Commissione chiese la consegna dei 4 orologi e l’aiuto per costruirne altri.

Si poteva fare, direte voi. Peccato che l’astronomo reale, membro della Commissione, Nathaniel Bliss morì e fu nominato un nemico di Harrison, Nevil Maskelyne. Un dramma.

Nevil Maskelyne Longitudine
Nevil Maskelyne

Il 32enne Maskelyne spinse per il metodo delle distanze lunari e relegava l’orologio di Harrison a capriccio per pochi.

Tuttavia, spiegò alla commissione come funzionava il suo orologio e consegnò i disegni. Peccato che ora doveva costruirne altri senza originale né disegni!

Una buona notizia arrivò nel 1765: ricevette 10.000£ dalla Commissione.

Tuttavia nel 1766 Maskelyne gli sequestrò i primi tre orologi. Inoltre sottomise l’H4 a prove di navigazione, che stranamente decretarono l’orologio inaffidabile.

Il capitano Cook

Il capitano Cook ebbe il compito di mettere alla prova una imitazione dell’H4, chiamato K1, e ne fu davvero entusiasta. Nel frattempo Harrison fece una sua copia, che chiamò H5, oggi esposto al Clockmakers’ Museum di Guildhall, a Londra.

L'orologio H5 Longitudine
L’orologio H5

Nel 1772 il figlio di Harrison, William, anch’egli orologiaio, scrisse al re Giorgio, il quale mise sotto prova l’H5. Fu promosso a pieni voti.

Stavolta il Re incaricò il Parlamento a decidere sulla questione ed Harrison ricevette 8.750£, ma non il premio.

La morte di Harrison

Harrison morì il 24 marzo 1776 a 83 anni. Era diventato un martire degli orologiai. La storia ci mostra, tuttavia, che tutte le navi avevano numerosi cronometri a bordo e che erano diventati essenziali.

Nonostante tutto Greenwich rappresenta ancora oggi il meridiano zero, mentre Harrison è praticamente dimenticato. Dobbiamo alle fatiche di Rupert T. Gould il recupero dei 4 orologi, abbandonati a sé stessi.

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