LA CONQUISTA DELLA LONGITUDINE

Detto altrimenti: la maggiore conquista dell’  “illuminismo nautico”     (post 3864)

A 2000 anni di distanza dalla rilevabilità della latitudine, restava irrisolto il problema della longitudine, sino allora semplicemente stimata con un enorme grado di approssimazione ed errore. Infatti:

• Anche i più famosi navigatori (Cristoforo Colombo, James Cook con il veliero Endeavour; Sir Francis Drake, etc.), navigavano soprattutto grazie a complessi calcoli astronomici ed alla stima di rotte calcolate (cosiddetta navigazione stimata) sulla base della velocità della nave, dei venti e delle correnti, con risultati molto approssimativi sui quali contava moltissimo la componente “buona sorte”.

• L’incertezza sulla rotta comportava ritardi nella navigazione dal che derivavano moltissime morti per scorbuto da esaurimento delle scorte. Nel settembre 1740: la Centurion del Commodoro George Anson, vagò dal 7 marzo al 9 giugno 1741 ad est ed ovest di Capo Horn, subendo una tempesta di 55 giorni, prima di riuscire ad individuare e ad attraccare all’isola Juan Fernandez: nel frattempo lo scorbuto aveva ucciso 250 di 500 uomini di equipaggio! Solo nel 1772 James Cook scoprì che i crauti marinati si mantenevano anche un anno e quindi fornivano le vitamine necessarie a prevenire l’insorgere della malattia (e forse fu proprio per questo motivo che quei crauti furono chiamati “marinati”!). La dieta era arricchita da malto e marmellata di carote.

• In mancanza della determinazione della longitudine, tutte le rotte erano tracciate e seguite per uguali latitudini con il risultato di far incontrare anche navi che non si volevano o non si dovevano incontrare, provocando inutili scontri militari o agevolando atti di pirateria.

• I naufragi per errori di rotta erano moltissimi. Uno per tutti: quello di quattro delle cinque navi da guerra inglesi al comando dell’ Ammiraglio Sir Clowdisley, alle isole Scilly, nelle acque territoriali inglesi, il 22 ottobre 1707, nel quale persero la vita circa 2.000 marinai. Il naufragio avvenne subito dopo che l’Ammiraglio aveva fatto impiccare per ammutinamento un marinaio che si era permesso di avvisarlo del suo errore di rotta!

8 luglio 1714: a questo punto la regina Anna fece emanare dal Parlamento inglese il Longitudine Act che offrì a chi avesse scoperto un metodo semplice ed efficace per determinare la longitudine di una nave in mezzo all’oceano i seguenti premi:

• Lgs20.000, per approssimazioni di mezzo grado (34 miglia all’equatore, 17 miglia a 45° di latitudine; 0 miglia ai poli);
• Lgs15.000 per approssimazione di 2/3 di grado (45 miglia all’equatore; 22,5 miglia a 45° di latitudine; 0 miglia ai poli;
• Lgs10.000 per approssimazioni di un grado (68 miglia all’equatore, 34 miglia a 45° di latitudine; 0 miglia ai poli).

La soluzione non era stata trovata da Isacco Newton, da Galileo Galilei, da Gian Domenico Cassini, da Edmond Halley, etc., bensì da un artigiano autodidatta orologiaio inglese, John Harrison (1693-1776), il quale, superati i preconcetti contro una soluzione troppo “uovo di Colombo”, capì che il percorso longitudinale compiuto da una nave in un certo lasso di tempo, poteva essere individuato per mezzo delle differenze dei fusi orari. Quindi, oltre che a rilevare correttamente la propria latitudine basandosi sull’altezza del sole sull’orizzonte, sarebbe bastato che ogni nave avesse un orologio (presto chiamato cronometro) che continuasse a segnare l’ora esatta del e dal porto di partenza per confrontare il mezzogiorno dell’orologio con il mezzogiorno solare del luogo ove si trovava la nave per sapere di quanti gradi e miglia ci si era spostati in longitudine, sulla base di queste equivalenze:

• 1 giro della terra in 24 ore corrisponde a 360° di longitudine;
• 1 h equivale a 15° di longitudine;
• ad 1 minuto corrispondono 22,5 primi di grado di longitudine in tutto il mondo;
• ad 1 minuto all’equatore corrispondono 17 miglia;
• ad 1 minuto a 45° di latitudine corrispondono 8,5 miglia;
• ad 1 grado di longitudine corrispondono 4 minuti in tutto il mondo;
• ad 1grado di longitudine all’equatore corrispondono 68 miglia;
• ad 1grado di longitudine a 45° di latitudine corrispondono 34 miglia.

Quindi, conoscendo l’ora esatta secondo il fuso orario del e dal luogo di partenza (questo era il problema!) e confrontandola con il mezzogiorno solare locale della nave, si calcola – per ogni latitudine – la distanza longitudinale angolare e la distanza in miglia est-ovest compiuta dalla nave rispetto al porto di partenza, a sua volta già relazionato al meridiano fondamentale. In molti anni di lavoro, costruì cinque successivi modelli di un cronometro molto preciso e resistente ai fattori esterni (temperatura, oscillazioni, etc.) denominati Harrison1, e cioè H1, H2, H3, H4, H5.

Un esempio

Supponiamo che una nave rilevi col sestante di trovarsi a 45° di latitudine e riscontri una differenza di 12 minuti fra il mezzogiorno di partenza e il proprio mezzogiorno solare; poiché ad ogni 4 minuti di differenza corrisponde 1 grado di longitudine, lo scostamento è 3 gradi; la nave si trova quindi a 102 miglia est/ovest dal meridiano che passa dal porto di partenza (68 miglia per ogni grado all’equatore; diviso 2 in quanto si è a metà strada fra l’equatore ed il polo; moltiplicato per i 3 gradi riscontrati).

Ma quale grado di precisione deve avere l’orologio marino? I migliori orologi terrestri dell’epoca erravano di 1 minuto al giorno! Orbene, un orologio marino che fosse riuscito a mantenere anche in navigazione questa “precisione” (cosa assolutamente impossibile), in 40 giorni di navigazione (Inghilterra – Caraibi) avrebbe errato di 40 minuti e condotto ad un errore di 340 miglia!

• Gli H1 erravano di 3 secondi al giorno per cui nell’esempio l’errore sarebbe stato di sole 16,8 miglia.
• Gli H4 (1753 – 1759, peso kg.1,3) erravano di 4 secondi in 81 giorni! Quindi in 40 giorni di navigazione a 45° di latitudine l’errore all’arrivo fu di 360 metri e si aggiudicò il premio, la cui prima rata di Lgs10.000 fu pagata solo nel 1765, un anno prima della morte del suo inventore.

La commissione incaricata dell’assegnazione del premio fu sciolta solo dopo oltre un secolo, nel 1828. A quella data, per assegnare Lgs20.000, ne aveva spese oltre 100.000! Tutto il mondo è paese.

Gli orologi di Harrison sono esposti al National Maritime Museum di Londra.

(Etratto da “Makan anghiem” (in polinesiano “masticare aria”, l’equivalente del nostro andare a zonzo senza una meta, in questo caso per mare. Risposta data dal navigatore solitario giramondo dei mari, Bernard Moitessier, alla polizia che lo credeva un contrabbandiere di droga o altro – Conferenza del vostro blogger Riccardo dal titolo “Breve storia della navigazione a vela”)

Buon vento a tutti i velisti!

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