El invento del cronómetro de navegación es un hecho de primera magnitud, ya que los navegantes no disponían de un instrumento preciso para medir la longitud. Su cálculo exacto permite conocer la posición al este o al oeste de un meridiano, y representaba un problema desde el origen de la navegación. En CurioSfera-Historia.com, te explicamos la historia del cronómetro marino y su inventor.
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El creador del cronómetro de navegación es el relojero británico John Harrison en el año 1760. Un año más tarde, La junta de Longitud (en inglés Board of Longitude) puso a prueba el modelo H-4 de Harrison en un viaje de Gran Bretaña hasta Jamaica. Se pudo comprobar que sólo se desvió 5 segundos después de 80 días de navegación.
Pero este era el cuarto modelo de John Harrison. Anteriormente creó tres modelos más que eran muy útiles. Pero su inventor no quedó completamente satisfecho hasta que construyó su modelo H-4. Era el más preciso de todos. Pero veamos cómo se llegó a este punto:
Origen del cronómetro marino
El cronómetro de navegación era realmente necesario. Hasta la fecha de su invención, los convoyes de barcos que regresan de América, cargados de metales preciosos, sólo podían hacer estimaciones a criterio de su longitud, obviamente muy inexactas.
Los jefes de escuadra son incapaces de saber cuándo van a encontrar tierras, y esta incertidumbre los obliga a navegar con suma prudencia, lo que a su vez ocasiona importantes retrasos. Así, en 1598, el rey Felipe III de España, ofrece una fuerte recompensa a quien “descubra la longitud”.
Medir la Tierra
Sin embargo, este problema sólo puede resolverse después de determinar muy precisamente la circunferencia de la Tierra, lo que permitirá, entonces, asignar un valor exacto al grado de longitud.
En 1669, el astrónomo francés Colbert encarga a Jean Picard medir la circunferencia terrestre, de este a oeste. Obtiene una medida muy cercana: un grado de longitud en el Trópico equivale a 109,433 km, o sea cuatro minutos de tiempo, sobre la base de una división de la esfera terrestre en 360°.
Como resultado de estos trabajos, se elabora el primer planisfeno dividido en latitud y longitud en el Observatorio de París, bajo la dirección de Giovanni Cassini. Anteriormente, se habían propuesto varios métodos para determinar la longitud.
El más efectivo fue el que propuso Galileo Galilei, quien elaboró, entre 1612 y 1641, unas tablas del tiempo del paso de los satélites de Júpiter sobre el disco del planeta, en diferentes períodos del año.
Mediante unos relojes que dan la hora local y la sideral, se pueden comparar las horas en que pasan los satélites de Júpiter, observado desde el lugar cuya longitud se desea obtener, con la hora, previamente calculada, de su paso en el meridiano de referencia. La diferencia entre las dos mediciones arroja la longitud del lugar.
Cómo calcular la longitud en alta mar
Sin embargo, este método hace necesarias unas observaciones astronómicas que sólo se pueden realizar en tierra firme. Por consiguiente, no está adaptado para ser ejecutado en una nave, en la que no se dispone de una plataforma de observación estable.
La única solución, directa y satisfactoria, consiste en disponer de un cronómetro que proporcione la hora del meridiano de referencia, y obtener luego la hora local por medio de un sextante. La diferencia entre ambas indica la longitud del lugar que se encuentra la nave.
Desafortunadamente, en el siglo XVIII, los mecanismos de relojería son aún muy imperfectos. Un verdadero cronómetro de navegación sólo merece su nombre si no se retrasa o adelanta más de tres segundos por día.
En 1714, el mismo Newton enumera todos los obstáculos que impiden la realización de un reloj tan preciso, “… el movimiento de un barco, la variación del frío y del calor, de la humedad y sequedad, así como la diferencia de gravedad según las latitudes…”.
Primeros cronómetros de John Harrison
A pesar de estas observaciones, en 1714 el Parlamento británico organiza un concurso con premios de 10. 000, 15.000 y 20.000 libras, respectivamente, para quien logre poner a punto un cronómetro capaz de determinar la longitud con un margen de error de 1° 40′ o 30’ (es decir que dé la hora del meridiano de referencia con un máximo de 4, 3 o 2 minutos de diferencia).
Se constituye una Comisión para recibir las propuestas, John Harrison es, a la vez, un joven relojero de 22 años, y está empeñado en mejorar los mecanismos de los relojes, aún no sabe, entonces, que dedicará su vida a este proyecto.
En 1728, realiza dos mejoras notables: un balancín de reja, que elimina la contracción y expansión debidas a los cambios de temperatura, y un escape «saltamontes», prácticamente insensible a los efectos de la fricción, aunque muy delicado. Posteriormente, Harrison se aboca al estudio de la realización de un cronometro de navegación.
En 1736, su primer cronómetro es sometido a prueba en alta mar y la Comisión le paga 500 libras para la fabricación de un segundo modelo, que Harrison ejecuta en 1739. Le sigue un tercer cronómetro, en 1746. Sin embargo, todos estos cronómetros quedan fuera de los márgenes de error definidos en las bases del concurso. A partir de 1756, Harrison concibe un nuevo modelo.
La prueba del primer cronómetro marino
El primer cronómetro de John Harrison es probado en alta mar en 1736, durante una travesía desde Inglaterra hasta Portugal, a bordo del navío HMS Centurión, bajo el mando del capitán Proctor. Al término del viaje, este último entrega a Harrison el siguiente certificado:
“Cuando avistamos tierra, ésta debió ser, según mis estimaciones (y las de otras personas) el cabo Start (a 30′ aprox. al este de Plymouth). Sin embargo, antes de que pudiéramos determinar de qué lugar se trataba, John Harrison nos dijo que según las observaciones que había efectuado mediante su máquina, tenía que ser el cabo Lizard (aprox. 1° al oeste de Plymouth), lo que resultó ser perfectamente exacto, situando sus observaciones al buque a más de un grado, 26 millas náuticas al oeste, en relación a mi propia estimación”.
El cuarto cronómetro marino de Harrison
Concluido en 1760, su cuarto cronómetro es probado en 1761, durante un viaje por mar desde Portsmouth hasta Jamaica, vía Madeira. Harrison predice correctamente la llegada a Porto Santo y a Kingston, a pesar de las pésimas condiciones climáticas durante la travesía.
El cronómetro es controlado a su regreso en Portsmouth: se averigua que su margen de error total, después de cinco meses de navegación, es de tan sólo 1 minuto 53 segundos, o sea, un error de longitud de 53 millas náuticas. Bien puede afirmarse que John Harrison «encontró la longitud».
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Fuentes y bibliografía
– ASIMOV, I. (2007). Historia y cronología de la ciencia y el descubrimiento. Barcelona. Editorial Ariel.
– BALAGUER, E. (2008). Grandes personajes: inventos e ideas que cambiaron el mundo. Alcobendas. Editorial LIBSA.
– FAGAN, B. (2005). Los 70 grandes inventos y descubrimientos del mundo antiguo. Barcelona. Blume.
– MESSADIÉ, G. (1995). Los grandes descubrimientos de la ciencia. Madrid. Alianza Editorial.
– RIVAL, M. (2000). Los grandes inventos. Barcelona. Grupo Planeta.
– VARIOS AUTORES (1990). Inventos y descubrimientos más famosos. Madrid. Editorial América.
– AUTOR: CURIOSFERA-HISTORIA.COM
– FECHA DE PUBLICACIÓN: FEBRERO DE 2020