Longitud (4 page)

Cassini también llamó a astrónomos de Polonia y Alemania para cooperar en la tarea internacional consagrada a la Longitud derivada de los movimientos de las lunas de Júpiter.

Fue durante esta actividad efervescente en el Observatorio de París, cuando el astrónomo visitante dinamarqués Ole Roemer hizo un descubrimiento sorprendente: Los eclipses de los cuatro satélites Jovianos ocurrirían antes de lo calculado cuando la Tierra se acercaba a Júpiter en su órbita alrededor del sol.

Igualmente, los eclipses se atrasaban respecto a lo calculado por varios minutos, cuando la Tierra se alejaba de Júpiter.

Roemer concluyó, correctamente, que la explicación estaba en la velocidad de la luz. Los eclipses ocurrían ciertamente con la regularidad sideral, tal como los astrónomos los calcularon, pero el tiempo en que esos eclipses podían observarse en la Tierra, dependía de la distancia que la luz de las lunas de Júpiter tenía que viajar por el espacio.

Hasta ese momento, se pensaba que la luz viajaba de un lugar a otro en un instante, sin velocidad finita que pudiera ser medida por el hombre. Roemer reconoció que esos intentos anteriores de medir la velocidad de la luz habían fallado porque las distancias ensayadas eran demasiado cortas.

Por ejemplo, Galileo había intentado en vano cronometrar un viaje de la luz de una linterna, de una cumbre italiana a otra. Nunca descubrió alguna diferencia en la velocidad, no importaba cuán lejanas estuvieran las colinas que él y sus ayudantes subieran.

Pero en los días de Roemer, aunque inadvertidamente, los astrónomos estaban mirando la luz de una luna cuando emergía de la sombra de otro mundo. Debido a las inmensas distancias interplanetarias, se detectaron diferencias significativas en los tiempos de llegada de señales de luz.

Roemer usó la hora de inicio de un eclipse anunciado para medir por primera vez la velocidad de luz, en 1676. (Subvaloró ligeramente la velocidad actualmente aceptada de 300,000 kilómetros por segundo).

Por este tiempo, en Inglaterra, una comisión real acometió una investigación inútil, un estudio de viabilidad para encontrar la Longitud por medio de la declinación magnética de la aguja de la brújula en los buques. El Rey Carlos II, el jefe de la flota mercantil más grande en el mundo, sentía agudamente la urgencia de resolver el problema de la Longitud, y desesperadamente esperaba que la solución surgiera de su tierra. Carlos debe de haber estado contento cuando su ama de llaves, una joven francesa llamada a
Louise de Keroualle
, le informó de esta noticia: Uno de sus compatriotas había desarrollado un método para encontrar la Longitud y que había llegado recientemente por el Canal de la Mancha, para pedirle una audiencia a Su Majestad. Carlos estuvo de acuerdo en oír al hombre.

El francés, el señor de
St. Pierre
, tenía fija la vista en las lunas de Júpiter como un medio de determinar la Longitud, aunque ello era el anhelo en todo París. Él expresó que había puesto su fe personal en los poderes de la Luna. Proponía encontrar la Longitud por la posición de la Luna y algunas estrellas seleccionadas, tal como lo había sugerido Johannes Werner ciento sesenta años antes. El Rey encontró la idea interesante, y reorientó los esfuerzos de sus comisionados reales, que incluían a Robert Hooke, un multifacético hombre que se sentía tan cómodo delante de un microscopio como de un telescopio y a Christopher Wren, arquitecto de la catedral de San Paulo.

Para la valoración de la teoría de St. Pierre, los comisionados llamaron al especialista John Flamsteed, un astrónomo de veintisiete años de edad. El informe de Flamsteed juzgó el método como legítimo en la teoría, pero extremadamente impráctico. Aunque se habían hecho algunos adelantos en los instrumentos de observación, gracias a la influencia de Galileo, pero aún no había ningún mapa estelar confiable, y la trayectoria de la luna tampoco se había determinado.

Flamsteed, con la juventud y coraje de su lado, sugirió que el rey podría remediar esta situación, estableciendo un observatorio con los astrónomos necesarios para llevar a cabo el trabajo.

El rey cumplió y él, Flamsteed, fue designado como su primer “observador astronómico” personal, título que cambió después a astrónomo real, es decir director del observatorio. En el decreto que se promulgó para la creación del Observatorio en Greenwich, el rey pidió a Flamsteed aplicar "el cuidado más exacto y diligencia para rectificar las Tablas de los Movimientos de los Cielos, y los lugares de las estrellas fijas, para averiguar así, la muy ansiada Longitud del Mar, para perfeccionamiento del arte de la navegación".

Tal como narra Flamsteed más tarde, con el giro de estos eventos, él le escribió al Rey Carlos: "ciertamente no quiero que los dueños de los buques y sus marineros, se vean privados de cualquier ayuda que los Cielos puedan proporcionar, para que la navegación sea más segura".

Esta fue la filosofía de la fundación del Observatorio Real, igual que la del Observatorio de París antes que él; la astronomía era vista como un medio y no como un fin en sí misma.

Todas las estrellas lejanas debían catalogarse, para trazar un curso para los marineros sobre todos los océanos de la Tierra.

El Comisionado Wren ejecutó el diseño del Observatorio Real. Él lo puso, como lo establecía el decreto constitucional del Rey, en la parte más alta de Greenwich Park, completo, aún con los cuartos de alojamiento de Flamsteed y un ayudante. El Comisionado Hooke dirigió el trabajo del edificio real que entró en servicio en julio de 1675 y consumió la mejor parte del año.

Flamsteed ocupó la residencia en mayo siguiente (en un edificio que todavía se llama Flamsteed House) y reunió suficientes instrumentos para conseguir trabajar en octubre. Se esforzó en su tarea por más de cuatro décadas. El excelente catálogo de las estrellas que hizo, se publicó póstumamente en 1725. Por entonces, Sir Isaac Newton había empezado a sembrar la confusión respecto del movimiento de la luna con su teoría de gravitación. Este progreso animó el sueño que los cielos, algún día, revelarían el secreto de la Longitud.

Entretanto, lejos de los cobijos de los astrónomos, los artesanos y relojeros siguieron un camino alterno para dar una solución a la Longitud. Según un sueño esperanzado de navegación ideal, el capitán de la nave podría conocer su Longitud en la comodidad de su cabina, comparando su reloj de bolsillo a un reloj constante que le daba hora correcta en el puerto de zarpe.

Al no haber comunión mística de los relojes,

Poco importa cuándo bajó desde el Sol,

Describiendo cículos, esta brisa otoñal,

Para obligar a las hojas a orillar las aceras

Como un millón de lemings.

Un suceso es un trozo tan pequeño de tiempo y espacio

Que se puede echar al correo por el ojo acanalado de un gato.

DIANE ACKERMAN, La comunión mística de los relojes.

El tiempo es al reloj como la mente es al cerebro.

El reloj de algún modo contiene al tiempo. Y el tiempo todavía se niega a ser embotellado como un genio dentro de una lámpara.

Ya sea fluyendo como arena o moviendo los engranajes dentro de las ruedas, el tiempo se escapa irrecuperablemente, mientras nosotros solo miramos. Incluso cuando las bombillas del reloj de arena se quiebran, o cuando la oscuridad detiene la sombra del reloj de sol, o cuando la cuerda de los relojes está agotada, al extremo de detener las manecillas como la muerte, el tiempo sigue adelante. Lo que más podemos esperar de un reloj, es que marque el avance del tiempo. Y como el tiempo tiene su propio ritmo, como los latidos del corazón o como las mareas, los relojes realmente no guardan tiempo. Ellos apenas mantienen el ritmo de él, si es que son capaces.

Algunos entusiastas de los relojes creen que bastaría solo uno excelente para resolver el problema de la Longitud, permitiéndoles a los marineros que llevaran a bordo con ellos, la hora del puerto de partida, como un barril de agua o un trozo de carne, y calcularla fácilmente. A principios de 1530, el astrónomo flamenco Gemma Frisius vislumbró al reloj mecánico como una solución en el esfuerzo encontrar la Longitud en el mar.

Frisius escribió "
en nuestro tiempo hemos visto la apariencia de varios relojes pequeños, hábilmente construidos, que por sus dimensiones pequeñas, no producen ningún problema a los viajeros
". Debe de haber querido decir que ellos no causaban ningún problema de peso o de alto precio a los viajeros ricos; ciertamente que ellos no mantenían muy bien tiempo.
"Y es con su ayuda que puede encontrarse la Longitud".
Las dos condiciones que Frisius enumeró, sin embargo, hacía prácticamente imposible aplicar el método en esos tiempos:

que el reloj se ponga a la hora de salida con "la mayor precisión" y

que no se les permitiera detenerse durante el viaje,

Los relojes de inicio del siglo XVI no eran indicados para esa tarea. Ellos no eran exactos, ni eran capaces de correr continuamente debido a las cambiantes temperaturas de alta mar.

Aunque no está claro si el inglés William Cunningham conocía el proyecto de Gemma Frisius, reavivó la idea del instrumento medidor de tiempo en 1559, recomendando relojes de bolsillo "
como los que se hacen en Flandes
" que a veces también se encontraban en Londres. Pero estos relojes característicamente se adelantaban o atrasaban unos quince minutos por día, y esta exactitud estaba muy lejos de la exigida para determinar la posición en alta mar.

Por 1622, la construcción de relojes no había tenido adelantos significativos, cuando el navegante inglés Thomas Blundeville propuso usar un verdadero horómetro o reloj de bolsillo" para determinar la Longitud en los viajes transoceánicos.

Las limitaciones del reloj, sin embargo, no destruyeron el sueño de lo que se podría hacer una vez que se hubiese perfeccionado.

En los últimos años de su vida, Galileo, que cuando aún era un joven estudiante de medicina aplicó un péndulo al problema de tomar el pulso, con excelentes resultados, concibió planes para construir el primer reloj de péndulo. En junio de 1637, según Vincenzo Viviani, su biógrafo y protegido, el gran científico expuso su idea para adaptar el péndulo «a relojes de pared con mecanismo de ruedas con el fin de ayudar al navegante a determinar la longitud».

En junio de 1637, según el protegido de Galileo y biógrafo, Vincenzo Viviani, el gran científico describió su idea para adaptar el péndulo "
a los relojes de pared con mecanismo de ruedas con el fin de ayudar al navegante a determinar su Longitud
."

Las leyendas que rodean a Galileo cuentan de una temprana experiencia mística en una iglesia, que originó sus visiones profundas sobre el péndulo como un cronómetro: seducido por el ir y venir de una lámpara de aceite suspendida del techo de la nave e impulsada por las corrientes de aire, percibió que el sacristán detenía la lámpara para encender la mecha y la soltaba con un empujón; empezaba a oscilar de nuevo, mientras describía un arco más grande esta vez. Cronometrando el movimiento de la lámpara por su propio pulso, Galileo determinó que la longitud de un péndulo determina su amplitud.

Galileo siempre pensó poner esta observación notable a trabajar en un reloj de péndulo, pero nunca consiguió construir uno. Su hijo, Vincenzo, construyó un modelo a partir de los dibujos de Galileo, y la ciudad paterna de Florencia después construyó una torre con su respectivo reloj de péndulo, de acuerdo a ese proyecto. Sin embargo, el reconocimiento de completar el primer reloj de péndulo activo recayó sobre el heredero intelectual de Galileo, Christiaan Huygens, el hijo de un hacendado y diplomático holandés, que hizo de la ciencia su vida.

Huygens, también fue un astrónomo dotado, había adivinado que las "lunas" que Galileo observó en Saturno realmente eran un anillo, imposible imaginar algo parecido en ese momento. Huygens también descubrió la luna más grande de Saturno, que llamó Titán, y fue el primero en notar los canales de Marte. Pero Huygens no podría atarse al telescopio todo el tiempo. Tenía demasiadas cosas en su mente. Incluso se dice que reprendió a Cassini, su jefe en el Observatorio de París, por su devoción esclavizante de observar diariamente las estrellas.

Huygens, más conocido como el primer gran relojero, juró que llegó a la idea del reloj de péndulo, independientemente de Galileo. Y de hecho demostró un entendiendo más profundo de la física de la oscilación del péndulo y el problema de mantenerlas en una cadencia constante, cuando construyó su primer reloj regulado por un péndulo, en 1656. Dos años más tarde, Huygens publicó un tratado de sus principios, llamado “
Horologium”,
en el que declaró que su reloj era un instrumento adecuado para establecer la Longitud en el mar.

Por 1660, Huygens había completado no uno, sino dos cronómetros marinos basados en sus principios. Los probó cuidadosamente durante los años siguientes, enviándolos fuera con capitanes de mar colaboradores. En el tercer ensayo, en 1664, los relojes de Huygens navegaron las islas del Cabo Verde, en el Atlántico Norte, frente de la costa oriental de África, y tuvo un buen desempeño en el cálculo de la Longitud de la nave de ida y vuelta.

Ahora como una reconocida autoridad en el asunto, Huygens publicó otro libro en 1665, el “
Kort Onderwys”
, que eran directrices para el uso marino de los cronómetros. En viajes posteriores, sin embargo, se evidenció una cierta falta de precisión en estas máquinas. Ellos parecían exigir tiempo favorable para realizar fielmente su trabajo. La oscilación de la nave en las olas de una tormenta, confundieron el vaivén normal del péndulo.

Para salvar esta dificultad, Huygens inventó el resorte espiral de equilibrio, como una alternativa al péndulo, y lo patentó en Francia en 1675. Una vez más, Huygens se encontró bajo la presión de demostrarse a sí mismo, como el inventor de un nuevo adelanto en el cronómetro, cuando encontró a un competidor apasionado e inteligente, en la persona de Robert Hooke.

Hooke ya había hecho varios adelantos memorables en la ciencia. Como un biólogo que estudia la estructura microscópica de partes de un insecto, de las plumas de las aves, y escamas de pescados, aplicó la palabra célula para describir las cámaras diminutas que observó en las formas vivientes. Hooke también era topógrafo y arquitecto y ayudó a la reconstrucción de la ciudad de Londres después del gran incendio de 1666. Como físico, Hooke contribuyó al estudio en profundidad del comportamiento de la luz, la teoría de gravedad, la viabilidad de artefactos de vapor, la causa de terremotos, y la acción de los resortes. En este punto, el del dispositivo en espiral del volante del reloj, Hooke mantuvo una disputa con Huygens, diciendo que el holandés le había robado su idea.