ampulhetas e relógios de Sol. Estes tornaram-se mais populares e utilizados visto que o Sol determinava a maior parte da actividade humana, permitindo o trabalho durante o dia e sugerindo o descanso durante a noite. Foi pois o movimento diurno deste astro que inspirou a criação desses relógios, os quais no entanto não seriam utilizáveis para medições rigorosas, particularmente a bordo dos navios. Visto que o Sol apresenta uma velocidade variável na sua órbita aparente – a eclíptica, os dias solares i,.e, medidos com o sol teriam duração diferente ao longo do ano. Por isso o Homem teve necessidade de criar um conceito a que chamou de Sol médio, imaginário e idealizado para ter um movimento aparente regular. Os dias, as horas e as subunidades que actualmente medimos com os nossos relógios resultam deste Sol médio. Quando se houve falar em Horas médias de Gw, por exemplo, estamos a referir a tempo medido com base nesse Sol imaginário. Mas as unidades menores (minuto e segundo) são parâmetros relativamente recentes pois só em meados do século XVII passou a ser possível medir o minuto, fruto de uma evolução da relojoaria mecânica, entretanto operada em instrumentos utilizados em terra. Desde então o Homem foi conseguindo medir tempos cada vez mais curtos e com maior exactidão e, graças a uma extraordinária evolução tecnológica, na actualidade os relógios atómicos, baseados no batimento de cristais de césio, isto é no ritmo de oscilação da energia de um átomo, conseguem medir uma ínfima fracção do segundo. Como já referi a prática da navegação envolve como uma das principais competências a determinação da posição e é nesta vertente que a relação entre o tempo e o espaço se torna determinante, nos mais diversos aspectos. A determinação da posição envolve a obtenção de um ponto na carta ao qual correspondem as 2 coordenadas geográficas Latitude e Longitude. No entanto, apesar de já serem conhecidos os movimentos da mecânica celeste e de já dominar métodos de posicionamento astronómico, o Homem, até ao sec XVIII não conseguia determinar a sua posição em navegação oceânica com rigor suficiente, pois não tinha processo de determinar a coordenada Longitude, visto não dispôr de meios rigorosos de medição do tempo a bordo. Assim os nossos navegadores dos séculos XV e XVI determinavam a latitude, através da observação do Sol ao meio dia, isto é, na passagem meridiana, operação a que chamavam “pesar o Sol”, e usavam a agulha magnética ou bússola para determinar a direcção do movimento. A velocidade era estimada consoante a mareação e regime do vento ou utilizando instrumentos, como a barquinha. Apesar de ser pouco rigorosa servia para o cálculo da distância percorrida. A posição do navio era então calculada com base no tempo decorrido, executando um método que era chamado de carteação e estima. Para medir com algum rigor os intervalos de tempo relativamente curtos, utilizavam outros processos e unidades empíricas, como a duração de uma avé maria, ou instrumentos como a ampulheta. Portanto podemos concluir que mesmo para este método empírico de carteação e estima o tempo já era um parâmetro fundamental para a navegação, apesar de não ser possível medi-lo com rigor. No fim de contas o posicionamento era conseguido resolvendo uma das mais evidentes equações da mecânica – a 1ª Lei do movimento rectilíneo e uniforme que relaciona o tempo com o espaço percorrido, através de uma velocidade que se tem de assumir constante. Esta relação dist = vel x tempo é talvez a primeira que aprendemos em física. É muito limitativa dado que assume uma velocidade constante ou média que no mar pode variar por efeito de correntes, ventos, etc. Apesar da simplicidade desta equação ela tem sido a base para o princípio de funcionamento da maioria dos equipamentos e sistemas utilizados em navegação e, como adiante veremos, ainda hoje o é. Entretanto a evolução que se verificou no século XVII nos mecanismos de relógios conduziu à capacidade de indicação da sub divisão do minuto “o segundo” (por ser a 2ª subunidade). Este apareceria nos relógios de pêndulo e caixa alta a partir da década de 1670 o que viria permitir um extraordinário desenvolvimento da astronomia nos observatórios que entretanto surgiram na Europa. Mas estes relógios não funcionavam nos navios no mar, onde as condições de instalação e funcionamento eram evidentemente muito diferentes e desfavoráveis. Relógios de pêndulo instalados em navios em movimento, atrasavam-se ou adiantavam-se ou mesmo deixavam de funcionar. A ocorrência de inúmeros naufrágios por erros de posicionamento que provocaram grande quantidade de vítimas, veio dar origem a que surgissem prémios pecuniários avultados para quem conseguisse resolver o problema da determinação da longitude. Entre muitos prémios destacava-se o estabelecido pelo parlamento britânico que oferecia 20.000 libras em ouro para quem encontrasse a forma de calcular com rigor a longitude no mar. Este prémio resultou de um enorme naufrágio sofrido por uma esquadra inglesa ao encalhar junto das ilhas Scilly, a Oeste da Cornualha, na sequência de um erro grosseiro em longitude. A competição que entretanto se desencadeou na comunidade científica entre matemáticos, astrónomos e artífices de relojoaria durou ainda muito tempo e acabou por ser um homem inglês de origens humildes, John Harrison que, sem formação académica, nem aprendizagem em relojoaria, haveria de desenvolver ao longo de 40 anos, 5 relógios suficientemente rigorosos para serem usados a bordo no cálculo da longitude. O nº 4, que viria a Lisboa em viagem de experiência em 1736, cumpria esse desiderato.
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