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La historia del relojero astuto y el astrónomo desalmado I / CIENCIORAMA 1 La historia del relojero astuto y el astrónomo desalmado Primera parte: Un problema por resolver Carlos Velázquez El 8 de julio de 1714 la corona inglesa promulgó un decreto que tendría profundas consecuencias científicas: ofreció un premio de 20,000 libras (equivalente a varios millones de dólares hoy en día) a quien fuera capaz de solucionar el problema de establecer la longitud (la coordenada complementaria de la latitud) de cualquier punto sobre la Tierra. Por muchos años este problema permaneció sin solución hasta que un relojero y un astrónomo sentaron las bases de las técnicas modernas de medición de la longitud terrestre. La historia del relojero astuto y el astrónomo desalmado I / CIENCIORAMA 2 Tiempos oscuros y tormentosos La navegación hasta finales del siglo XVIII se restringía a bogar avistando las costas. Adentrarse en el mar constituía una temeridad frecuentemente castigada con la muerte. Pero el mar siempre ha ofrecido tentadoras ventajas y desde tiempos inmemoriales la humanidad ha buscado mejores métodos para dominar el tránsito por los océanos, por ejemplo, la brújula de China, el astrolabio árabe y los mapas costeros. Figura 1. Más que a la guerra misma se temía no calcular bien la longitud a la que se encontraban las naves. Ilustración de naves holandesas a punto de naufragar. https://timeandnavigation.si.edu/sites/default/files/styles/original/public/multimedia- assets/230-shipwreck-a16333_f-ol_small-test_rgb.jpg?itok=hLCur-UY Pero incluso estas innovaciones tenían muchas limitaciones, esto lo ilustra bastante bien una página negra de la historia de Inglaterra acontecida en el año de 1707. En ese momento toda Europa se encontraba inmersa en la Guerra de Sucesión Española. El almirante inglés Cloudesley Shovell regresaba https://timeandnavigation.si.edu/sites/default/files/styles/original/public/multimedia-assets/230-shipwreck-a16333_f-ol_small-test_rgb.jpg?itok=hLCur-UY https://timeandnavigation.si.edu/sites/default/files/styles/original/public/multimedia-assets/230-shipwreck-a16333_f-ol_small-test_rgb.jpg?itok=hLCur-UY La historia del relojero astuto y el astrónomo desalmado I / CIENCIORAMA 3 a Inglaterra después de un ataque combinado por mar y tierra a la base naval más importante de Francia en Tolón, donde destruyeron la flota francesa. En este viaje de retorno la escuadra comandada por Shovell se encontró atrapada por doce días en una densa niebla. Cuando por fin la noche del 22 de octubre las embarcaciones divisaron tierra, los cálculos hicieron creer a los tripulantes que estaban cerca de la costa de Francia, en Eusa, lugar que no ofrecía mayores peligros. Pero al seguir avanzando se dieron cuenta de que habían calculado mal la longitud y que se hallaban cerca del extremo sudoriental de Inglaterra, donde estaban las peligrosas aguas que rodean el Land's End. Este hecho fue fatal, pocos minutos después de descubrir su error los barcos de Shovell comenzaron a hundirse uno a uno. La escena fue espantosa y esa noche murieron 2,000 marinos debido a la incapacidad de determinar la longitud de manera confiable. Las dos soluciones... que no son soluciones Hasta el siglo XVII muchos científicos, entre los que se contaban Christian Huygens, Robert Hooke, Edmond Halley y el propio Sir Isaac Newton, habían intentado crear un método para determinar la longitud, pero resultaba descorazonador que ni las más grandes mentes pudieran dar con la solución definitiva de este problema. Sin embargo, no todo fue en vano, y para fines del siglo XVII se sabía que existían dos caminos posibles para resolverlo. El primero consistía en construir un reloj increíblemente preciso (ver en Cienciorama "El espacio y el tiempo en el tiempo") y el segundo en tener mapas estelares increíblemente precisos. Para explicar cómo podemos determinar la longitud con un reloj, supongamos que nuestro aparato está ajustado perfectamente a la hora de Londres. Esto quiere decir que si estamos allí, cuando nuestro reloj marque las doce, el Sol estará exactamente encima de nosotros o en el punto más alto en el que lo podemos observar. http://cienciorama.unam.mx/#!titulo/456/?el-espacio-y-el-tiempo-en-el-tiempo La historia del relojero astuto y el astrónomo desalmado I / CIENCIORAMA 4 Figura 2. La latitud, es decir, qué tan lejos nos encontramos del Ecuador, es fácil de determinar, sin embargo durante siglos fue imposible determinar la longitud de manera confiable. http://www.britannica.com/science/latitude Si en ese mismo momento nos trasladamos digamos, unos 90° de longitud en dirección oeste, cuando nuestro reloj marque las 12:00, hora de Londres, seguirá siendo cierto que en Londres el Sol estará en lo más alto del cielo, pero en el lugar donde estamos no estará sobre nuestra cabeza, sino que apenas estará amaneciendo. De hecho tendremos que esperar 6 horas para que esté sobre nosotros y que sean las doce del día. Cuando medimos esta diferencia de tiempo entre las doce del día de dos lugares a una hora de diferencia, sabemos que nos hemos alejado 15° de longitud del lugar de referencia elegido. El segundo método consiste en guiarse por la perfecta maquinaria de relojería del universo, o sea, las estrellas ¿Cómo las utilizamos para ubicar la longitud? En el caso de la latitud es muy sencillo, basta con identificar la estrella polar del norte. Ésta permanece siempre en el mismo lugar del horizonte si nos mantenemos en una misma latitud y basta con que midamos qué tan arriba está en grados de la línea del horizonte para que sepamos http://www.britannica.com/science/latitude La historia del relojero astuto y el astrónomo desalmado I / CIENCIORAMA 5 cuál es nuestra latitud (para saber más detalles puedes ver "Coordenadas Celestes", aquí en Cienciorama). ¡Qué conveniente! ¡Hasta pareciera que nos dejaron una estrella a propósito! Bueno, esto es en el caso de la latitud, ¿qué pasa con la longitud? No hay una estrella con la que nos podamos guiar y no nos basta con saber la ubicación de una estrella, debemos conocer todo el mapa estelar o al menos un conjunto muy grande de estrellas para que cada vez que una estrella se oculte en el horizonte, otra esté visible. Además, tenemos que saber en qué punto se encontrarán en todo momento las estrellas que hayamos elegido. En la práctica esto significa que hay que hacer mapas celestes increíblemente precisos acompañados de tablas que nos digan la hora en la que se espera que aparezcan las distintas estrellas. Todas estas consideraciones nos harían inclinarnos hoy en día por el reloj, pero las mejores mentes del siglo XVII y XVIII no pensaban así, y cuando se le preguntó a Newton su opinión al respecto, expresó que la solución estaba del lado de los astrónomos y no de los relojeros. La Comisión de la Longitud y el gran premio Accidentes como la pérdida de la flota de Shovell hicieron que marinos y comerciantes se unieran para pedirle a la corona inglesa que buscara una solución para tan trascendente problema. Finalmente, consciente de que muchos de sus ingresos y su superioridad militar provenían de los mares, el gobierno imperial creó en junio de 1714 la Comisión de la Longitud. Una de sus primeras acciones fue preguntarle a Newton, entonces una leyenda viva de la ciencia en Inglaterra, su opinión del asunto, y ya hemos oído cual era. A pesar de ello, él hizo hincapié en que su opinión no era definitiva y recomendó a la Comisión ofrecer una recompensa en metálico a quien fuera capaz de resolver el problema. La Comisión atendió su sugerencia y en mayo de 1714 se establecieron los siguientes premios para quienes fueran capaces de dar con una solución: http://cienciorama.unam.mx/#!titulo/408/?coordenadas-celestes http://cienciorama.unam.mx/#!titulo/408/?coordenadas-celestesLa historia del relojero astuto y el astrónomo desalmado I / CIENCIORAMA 6 -20, 000 libras esterlinas (equivalente a varios millones de dólares hoy en día) para un método que determinara la longitud con un error no mayor a medio grado. -15,000 libras par un método con un error no mayor a dos tercios de grado. -10,000 libras para un método con un error no mayor a un grado. ¡Eran grandes cantidades para impulsar un avance científico trascendente! Sin embargo, el resultado inmediato no fue el esperado, pues las cantidades hicieron que toda una marabunta de chiflados, charlatanes, excéntricos y unos pocos científicos declararan tener la solución al problema. De hecho en sus primeros años la Comisión se volvió experta en descartar ideas sin el más mínimo fundamento, y por ello un par de años después de creada dejó de hacer reuniones formales y sus miembros se limitaban a enviar cartas de rechazo a los aspirantes. Figura 3. El Acta de la Longitud, que prometía premios fabulosos a quien diera con una solución a la medición de la longitud, hizo que hordas de charlatanes proclamaran tenerla. https://timeandnavigation.si.edu/sites/default/files/multimedia-assets/2011-006246-att-1.jpg http://imageweb-cdn.magnoliasoft.net/nmm/supersize/d7130.jpg https://timeandnavigation.si.edu/sites/default/files/multimedia-assets/2011-006246-att-1.jpg http://imageweb-cdn.magnoliasoft.net/nmm/supersize/d7130.jpg La historia del relojero astuto y el astrónomo desalmado I / CIENCIORAMA 7 Pero en 1730 la situación cambió por completo. Ese año un desconocido relojero de Yorkshire, un condado del norte de Inglaterra, llegó a Londres, su nombre era John Harrison. El relojero La historia de Harrison es la de un genio natural. Nació el 24 de marzo de 1693. Su primer oficio que aprendió de su padre, fue el de carpintero. Desde su adolescencia dio muestras de una insaciable ansia de conocimiento y devoraba todos los libros que llegaban a sus manos. En 1713 construyó su primer reloj de péndulo. Los estudiosos no están de acuerdo en la manera en que este muchacho de 20 años logró este prodigio. Al parecer cerca de donde vivía no había relojes de péndulo, y no se tiene registro de que hubiera consultado algún libro al respecto. Por otra parte, aunque no eran comunes, la existencia de estos relojes era del dominio público, del mismo modo en que aunque hoy en día es raro ver un Rolls Royce, todos tenemos una idea de cómo es. Pero a la luz de todo lo que pasó después, no parece exagerado suponer que gran parte de los mecanismos de este reloj los inventó el propio Harrison. Otro de los momentos claves de su vida fue en 1720, cuando sir Charles Perlman lo contrató para que construyera un reloj en una torre en su casa de Brocklesby Park. Harrison terminó de construir este reloj en 1722 y aún sigue dando la hora. La historia del relojero astuto y el astrónomo desalmado I / CIENCIORAMA 8 Figura 5. Harrison construyó relojes de péndulo y relojes para torres. Sus relojes tenían la asombrosa cualidad de no necesitar lubricación ya que estaban hechos con maderas especiales. http://johnketteringham.me.uk/davidvale/image20.jpg https://www.youtube.com/watch?v=sBKMTKl0wkY Este fue un reloj importantísimo para Harrison, ya que para ponerlo en funcionamiento inventó nuevos mecanismos y les añadió una característica que hasta ese momento nadie hubiera creído posible: funcionaban sin necesidad de ser lubricados. Este prodigio lo logró combinando su habilidad de ebanista con su fina intuición de relojero. Todos sus relojes están hechos de madera y los mecanismos de lubricación están fabricados con maderas que secretan resinas, en particular guayacanes de las especies Guaiacum officinale y Guaiacum sanctum. Poco después Harrison, junto a su hermano James, fundó un taller de relojes. La habilidad que mostraron fue tal que sus relojes no cometían errores mayores a un segundo en un mes. Comparados con los relojes de la época con errores de un minuto al día, las máquinas de los Harrison resultaban casi perfectas. Todos estos logros llevaron a Harrison a presentarse ante la Comisión de la Longitud para que ésta le facilitara los medios para construir un reloj que pudiera superar la gran prueba. Fue en el año de 1730 y Harrison tenía 37 años. Así comenzó la leyenda de la que sabrás más en la segunda parte de este artículo. Bibliografía: Rupert T. Gould, The marine chronometer. Its history and development. J. D. Potter, Londres, 1923. David Heskin, Perfecting the Harrison twin pivot grasshopper escapement, Soptera Publications, UK, 2009. Dava Sobel, Longitud, Anagrama, España, 2006. http://johnketteringham.me.uk/davidvale/image20.jpg https://www.youtube.com/watch?v=sBKMTKl0wkY La historia del relojero astuto y el astrónomo desalmado I / CIENCIORAMA 9 Crédito por la imagen inicial: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Starsinthesky.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Starsinthesky.jpg
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