Il problema della longitudine

Un problema che fin dai tempi antichi attanaglia marinai e viaggiatori, e che ancora oggi rappresenta una delle sfide principali per chi sta studiando per la patente nautica, è il calcolo accurato della propria posizione.
Mentre la latitudine poteva essere misurata in modo abbastanza semplice osservando l’altezza del sole e delle stelle sull’orizzonte, determinare la propria longitudine in modo preciso era invece una faccenda molto più complicata.
Trovare un metodo per determinare con sicurezza e precisione la propria longitudine fu una sfida che impegnò per secoli le migliori menti delle marine militari e mercantili di tutto il mondo.

Il premio della Corona Inglese

Nel 1714 la corona inglese stanziò un premio pari a 20.000 sterline (pari a circa dieci milioni di euro) per chi fosse riuscito a risolvere quello che ormai era conosciuto come “il problema della longitudine”.
Venne anche istituita una commissione incaricata di esaminare le varie proposte ed elargire premi ed incentivi a chi proponeva idee promettenti ma non aveva i mezzi per svilupparle. Questo potere rese la “Commissione per la longitudine” il primo organismo della storia preposto esclusivamente alla ricerca e allo sviluppo scientifico.

Molti tentarono di guadagnare il favoloso premio messo in palio e la commissione si vide costretta ad esaminare, ed inevitabilmente scartare, le proposte più strampalate. Tra le più assurde vi erano una rete di navi ancorate in mezzo al mare che battevano il segnale orario a colpi di cannone, un sistema basato su minuscole variazioni del campo magnetico terrestre e addirittura la stima della posizione in base alla guarigione miracolosa, mediante la cosiddetta “polvere simpatica”, di un cane portato a bordo e appositamente ferito…

Il cronometro e le distanze lunari

Dopo più di vent’anni solo due proposte erano ancora in corsa per il titolo: il “cronometro marino H1” di John Harrison e il metodo astronomico “delle distanze lunari”.
John Harrison era un carpentiere, orologiaio per passione, che aveva costruito un prototipo di orologio davvero prodigioso per l’epoca. L’H1 veniva caricato a molla e mediante un complicato sistema di molle e bilancieri rimaneva in funzione per circa 24 ore, accumulando un ritardo di non più di 3 o 4 secondi al mese.

Il primo test del cronometro.

Il cronometro fu testato in un viaggio fino a Lisbona e ritorno e superò brillantemente i requisiti della prova entusiasmando la commissione. L’unico non del tutto soddisfatto fu proprio il suo inventore che rifiutò il premio sostenendo di poter fare ancora di meglio.
(L’ H1 originale è perfettamente funzionante ancora oggi ed è visibile al National Maritime Museum di Greenwich https://www.youtube.com/watch?v=y-v4VqCd71Q )

Come nacquero le effemeridi nautiche.

La proposta antagonista era il “Metodo delle distanze lunari”, proposto dagli astronomi dell’osservatorio reale di Greenwich (tra cui Edmund Halley, scopritore dell’omonima cometa e amico e sostenitore di Harrison). Tale metodo si basava sull’osservazione della posizione della luna rispetto alle stelle e su una serie di complessi calcoli e tabelle. Per poter effettuare con precisione le complicate misure richieste vennero così inventati e perfezionati degli strumenti che sono in uso ancora oggi, come il sestante. Venne inoltre dato il via alla pubblicazione annuale, ininterrotta fino ad oggi, degli almanacchi delle “Effemeridi Nautiche”: tabelle che riportano giorno per giorno i valori delle principali grandezze astronomiche di sole, luna, pianeti e delle principali stelle note.

L’evoluzione del cronometro di Harrison-Halley.

Harrison dedicò il resto della vita a migliorare il suo prototipo e nei 25 anni seguenti creò l’H2 e l’H3, versioni migliorate, meno ingombranti e più precise dell’H1, e l’H4, di concezione totalmente nuova e dimensioni notevolmente ridotte (circa 13 cm di diametro), molto simile ai moderni orologi da taschino.
L’H4 entusiasmò nuovamente la commissione accumulando solo cinque secondi di ritardo durante un viaggio di due mesi verso la Giamaica. Ne vennero quindi prodotte altre due copie: l’H5 da Harrison e il K1 da Larcum Kendall per dimostrare che era possibile una produzione in serie.

Ma con il premio come andò.

Harrison durante la sua vita creò in tutto 5 modelli straordinari ma non ritirò mai il premio di 20000 sterline perché, dopo la morte dell’amico Halley, era osteggiato da alcuni membri della commissione che preferivano il metodo astronomico e arrivarono a falsare i dati delle prove. Tuttavia egli si vide attribuire a varie riprese dalla commissione e dal Re Giorgio III in persona la cospicua somma di 18750 sterline come premi e rimborsi per il suo operato.
Il Kendall K1 fu accuratamente testato dal comandante James Cook, che ne rimase entusiasta, a bordo della HMS Resolution durante un viaggio triennale di esplorazione intorno al mondo.
In seguito la marina inglese ne acquistò una serie di copie per dotarne le sue navi migliori.

Dove sono conservati i cronometri di Harrison

Oggi i cronometri originali sono ancora tutti integri e funzionanti, sono conservati al National Maritime Museum di Greenwich H1, H2 e H3 vengono ricaricati ogni giorno e ticchettano davanti a milioni di visitatori ogni anno, l’H4 è funzionante ma viene tenuto fermo poichè Harrison non riuscì a miniaturizzare tutti gli elementi che, nelle versioni più grandi, permettono un funzionamento quasi senza attriti e un funzionamento continuato ne comporterebbe alla lunga l’usura.
H1: guarda su youtube
H2: guarda su youtube
H3: guarda su youtube
H4: guarda su youtube
Tratto dal libro “Longitudine” di Dava Sobel
Esiste anche un film di questa storia, disponibile su youtube (in inglese) Longitude