Navegación: otra gran aplicación para un reloj especial

Por Michel Rosengaus

En la columna de hace dos semanas conversamos sobre un reloj muy especial que se está construyendo para operar en forma muy exacta durante los próximos 10,000 años. Pero hay otras muchas historias interesantes sobre versiones especiales de estas máquinas del tiempo. El sistema de coordenadas de longitud (Oeste a Este) y latitud (Sur a Norte) sobre la superficie de la Tierra nos permite ubicar cualquier punto sobre ella en forma única. En la antigua navegación marítima, una de las principales dificultades era calcular cuál era la longitud (sobre qué meridiano estaba) de la nave en la que se viajaba.

Y ¿por qué sólo la longitud y no también la latitud? Pues con la fecha del día y el máximo ángulo de elevación del Sol durante el día, la latitud era fácilmente estimada con bastante precisión. Pero la longitud sobre la que estamos es muy difícil de calcular con bases astronómicas. Por ejemplo, cuando viajaban de Europa hacia América sobre la franja de los vientos favorables (los vientos Alisios) resultaba importante saber cuando virar hacia el Norte o hacia el Sur para llegar a una determinada isla del Caribe. 

Por lo que en 1714 el Parlamento Inglés aprobó un premio que se le daría a quien diseñara un mecanismo para ser eficaz para calcular la longitud de un barco en altamar, de 10,000 libras esterlinas si lograba precisiones mejores a un grado (unos 100 km) y hasta 20,000 libras esterlinas si lograba precisiones mejores a medio grado (unos 50 km). Esto era equivalente al salario de unos 100 años de un profesionista en aquel entonces. Y el ganador fue, aunque retrasado y no sin una gran controversia, nada menos que un inglés autodidacta experto en relojes, John Harrison (1693-1776) con un reloj muy exacto que podía funcionar bien bajo las condiciones típicas de un barco de la época, incluyendo sus bamboleos, cambios de temperatura y cambios de humedad, uno que garantizaba una precisión mejor a un tercio de segundo por cada día de viaje del barco.

¿Por qué un reloj? Pues resulta que el mediodía (el momento en el que el Sol se encuentra en su lugar más alto en el firmamento) se da en diferentes instantes dependiendo de la longitud a la que está dicho sitio, exactamente el cambio de horario al que tan acostumbrados estamos en los viajes modernos en avión, por ejemplo el mediodía sobre el meridiano de Greenwich se presenta con seis horas de antelación al mediodía sobre la parte central de México. 

Así que si pusiéramos un reloj a la hora correcta del meridiano del sitio de salida en el barco (digamos el de Greenwich) sabríamos durante todo el viaje cuál es la hora correcta en Greenwich. También sabríamos con bastante precisión el instante en el que se da el mediodía en la posición del barco (el instante de máxima altura del Sol en el firmamento). 

La diferencia entre este mediodía local y lo que al mismo tiempo marcara el reloj con la hora de Greenwich nos diría cuantos grados hemos avanzado hacia el Oeste o hacia el Este desde el momento de inicio del viaje, cada hora de diferencia representaría 15 grados de longitud. En un viaje de Europa hacia América, el reloj con la hora de Greenwich marcaría más tarde que lo que indica la posición más alta del Sol en el sitio en el que se encuentra el barco. 

Con un error máximo de un tercio de segundo al día, un viaje de 30 días tendría un error máximo de 10 segundos, que sería equivalente a un error en longitud de tan solo 0.04 grados, del orden de unos 4 km, suficiente para hallar cualquier isla del Caribe. 

Las características del reloj, que ocupaba toda una mesa del orden de un metro cuadrado, son muy complejas y llenas de ingeniosos trucos para compensar mecánicamente por los bamboleos del barco, así como los cambios en temperatura y humedad a lo largo del viaje. John Harrison tuvo que pelear por su premio, pues el jurado prefería las soluciones más astronómicas y científicamente elegantes. 

Este caso me hace recordar el dicho: hay los que se pasan la vida diciendo que algo no se puede hacer; hay los que se pasan la vida buscando cómo es que algo se puede hacer; pero hay otros, los menos, que simplemente salen y lo hacen.

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