beh,Roger Smith non è mica il delfino di George Daniels per niente
e l'orologeria inglese è quella che ha risolto il problema del viaggiare per mare:
Il cronometro da marina nacque nel Settecento per la necessità di stabilire la longitudine in mare. Mentre le misure di latitudine, infatti, non hanno mai presentato eccessivi problemi per i naviganti, le misure di longitudine erano più difficili da effettuarsi con la stessa precisione. Nel primo caso si tratta di determinare con buona precisione l'altezza sull'orizzonte del Sole a mezzodì, quando raggiunge la massima altezza sul meridiano, oppure di una stella nota (usualmente la Stella Polare) durante le ore notturne, il che poteva essere effettuato con l'utilizzo di astrolabi o quadranti. Nel secondo caso, invece, si tratta di determinare l'istante in cui un oggetto celeste passa sul meridiano del luogo e, mediante l'utilizzo di effemeridi nautiche, di calcolare la differenza rispetto al tempo di transito dello stesso oggetto su di un meridiano noto (ad esempio, quello del porto di partenza). Emerge, quindi, l'importanza di conoscere l'ora con una elevata precisione, il che è stato praticamente impossibile per secoli, con gli strumenti usuali per misurare il tempo, quali le clessidre: un errore di solo due minuti poteva mettere la nave fuori rotta di 30 miglia.
Questo problema emerse con enorme importanza nel corso delle grandi traversate oceaniche del XVI e XVII secolo.
Fra i primi ad affrontarlo fu nel 1656 Huygens, il quale tentò di usare il meccanismo del pendolo. Sebbene tale sistema fornisse ottimi risultati a terra, non si rivelò valido per la navigazione, a causa dell'instabilità delle navi, che alterava, ovviamente, il movimento del pendolo.
Nel 1675 fu costituito a Greenwich il Royal Observatory per rilevare la tanto desiderata longitudine dei luoghi. Quando, nel 1714, la nave ammiraglia di sir Cloudesley Shovell naufrag• sulle isole Scilly - mentre egli pensava di veleggiare nella Manica, a oltre cento miglia di distanza - l'ammiragliato inglese fu costretto ad organizzare un Consiglio per la longitudine. Questi emise il celebre Longitude Act, con il quale offriva un premio di ventimila sterline (circa dieci miliardi di lire attuali) a chi avesse inventato un orologio in grado di avere un margine di errore di meno di due minuti in un viaggio di andata e ritorno dalle Indie Orientali.
I principali sforzi furono rivolti a isolare il bilanciere dai difetti meccanici dei ruotismi. Si inventarono, così, lo scappamento a verga (John Harrison) e quello a scatto (Pierre Le Roy). La sospensione a cardano veniva, infine, a conferire stabilità e planarità al tutto.
John Harrison (1639-1776), un carpentiere autodidatta dello Yorkshire, presentò al concorso, nel 1735, il primo modello di un orologio (pesante oltre trenta chili), che continuerà a migliorare per oltre 30 anni. Nel 1761 il figlio di Harrison intraprese un viaggio di prova fino a Giamaica, avendo con s$egrave; il cosiddetto Harrison N.4, il quarto prototipo sviluppato dall'originale. Dopo 81 giorni di navigazione il cronometro aveva solo cinque secondi di ritardo! Un duplicato di questo modello, costruito da Larcum, fu poi utilizzato da James Cook nel suo secondo viaggio, che durò dal 1772 al 1775: dopo tre anni di navigazione il ritardo segnato era di soli sette minuti e quarantacinque secondi.
Nel cronometro di Harrison il movimento era controllato da due bilancieri, collegati da una molla, che si adattavano ai cambiamenti di temperatura per mezzo di un bordo di compensazione di ottone e barrette di acciaio. La molla principale veniva parzialmente ricaricata ogni sette secondi, con un sistema di mantenimento di potenza, per evitare che l'orologio rallentasse durante questo processo. Rappresentava, così, per questo sistema di compensazione della temperatura e per i suoi cuscinetti autolubrificanti, un brillante esempio di fisica applicata.
Nonostante Harrison fosse, quindi, riuscito a risolvere il secolare problema della determinazione della longitudine in mare, l'Ammiragliato si rifiutò di pagare l'intera somma del premio e fu necessario l'intervento di Giorgio III per liquidare parte del premio all'ormai ottantenne inventore del cronometro da marina.
Circa nello stesso periodo, infatti, il tedesco Johann Tobias Mayer (1723-1762), sovrintendente dell'Osservatorio di Gottingen, aveva realizzato la prima serie di tavole lunari sufficientemente precise per poter fungere da base del metodo delle distanze lunari atto a stabilire la longitudine in mare. Il metodo consisteva nel misurare la distanza dalla Luna di prefissate stelle o pianeti; tale distanza misurata all'ora locale, opportunamente confrontata con quella riportata sulle tavole, permetteva di ottenere l'ora del meridiano fondamentale cui corrispondeva la medesima distanza lunare. La differenza delle due ore forniva la longitudine cercata.
L'Ammiragliato britannico concesse, nel 1765, alla vedova di Mayer parte del premio - tremila sterline - riconoscendo così anche all'astronomo tedesco, oltre che a Harrison, una primogenitura nella realizzazione di un metodo pratico e affidabile per la determinazione della longitudine in mare.
14 Risposte
2816 Visite