A noite em que 2 mil ingleses foram mortos por não terem relógio
4 maio 2023Na noite de 22 de outubro de 1707, uma frota inglesa comandada pelo Almirante Clowdisley Shovell retornava para a Grã-Bretanha vinda do estreito de Gibraltar. Havia uma pesada neblina e, apesar de a costa da França estar próxima, o almirante não tinha certeza do local onde estavam. Temendo um acidente por erro de localização, ele convocou uma reunião de todos seus navegadores, que chegaram a um consenso: eles estavam no caminho certo e navegando para norte chegariam com segurança ao destino. No entanto, ao se aproximarem da ilha britânica, se deram conta horrorizados que haviam se enganado. Estavam mais a oeste do que imaginavam, num local pontilhado de pequenas ilhas de pedra. O navio principal, The Association, foi o primeiro a bater, afundando imediatamente, seguido pelos outros. No total, quatro dos cinco navios da frota naufragaram em minutos, morrendo afogados 2 mil marinheiros.
O almirante foi um dos dois únicos sobreviventes e, enquanto ele era arrastado para a costa pela correnteza, certamente teve tempo para pensar no marinheiro que, algumas horas antes, havia desafiado sua autoridade afirmando que a posição do navio era outra. Seguindo as rígidas regras da marinha britânica, ele mandara enforcar o marinheiro por motim, mas agora devia estar reconsiderando se essa tinha sido a melhor decisão.
No final, não adiantou muito ele sobreviver: foi assassinado em terra por uma mulher que lhe roubou um anel.
— Mas como assim? Eles não tinham um método para saber sua própria posição no mar?
Eles sabiam sua posição parcialmente, pois conseguiam medir a latitude. Porém, não havia como medir a longitude.
Vamos fazer um parêntesis aqui para relembrar os conceitos de latitude e longitude.
Considere um ponto na superfície da Terra, o qual queremos localizar por latitude e longitude.
A latitude é definida por círculos paralelos ao Equador. É a distância em graus do Equador ao paralelo que passa pelo ponto considerado.
A longitude é definida por círculos que passam pelos polos, denominados meridianos. É a distância em graus de um meridiano tomado como referência até o meridiano que passa pelo ponto considerado (atualmente, toma-se como referência o meridiano que passa em Greenwich, na região metropolitana de Londres).
A figura a seguir mostra, como exemplo, a latitude e a longitude de Brasília.
Final do parêntesis.
Desde a antiguidade, os navegadores mediam sua latitude a partir da altura alcançada no céu pelo Sol ou pelas estrelas. No entanto, a longitude não podia ser medida dessa forma. Na verdade, não havia meio para medir a longitude. Veja no mapa que mostra o naufrágio do navio inglês que o erro do Almirante Shovell foi na avaliação da longitude. Ele estava mais a oeste do que imaginava.
No livro “Shogun”, de James Clavell, cuja trama se passa por volta de 1600, a narrativa começa com um piloto inglês de um navio holandês que conseguiu atravessar o Estreito de Magalhães e agora está perdido no Oceano Pacífico.
O que restou de tripulação, e o próprio piloto, estão à beira da morte por falta de água e alimento, e por estarem sofrendo de escorbuto, a antiga doença dos navegadores. O autor narra as divagações do piloto enquanto este olha para o oceano na esperança de avistar terra:
Qualquer viagem hoje é perigosa porque as poucas cartas de navegação que existem são tão vagas que se tornam inúteis. E não há absolutamente nenhuma forma de saber a longitude.
“Descubra como saber a longitude e você será o homem mais rico do mundo,” dizia seu velho mestre, Alban Caradoc. “A Rainha, que Deus a abençoe, lhe dará dez mil libras e um ducado pela resposta a essa charada. Os portugueses comedores de esterco lhe darão mais — um galeão de ouro. E os bastardos espanhóis lhe darão vinte!
Sem a vista da terra, você está sempre perdido, rapaz”.
Portanto, quando não tinham vista da terra, eles estavam sempre perdidos.
— Mas como eles chegavam a seu destino? Como conseguiam navegar?
Ainda no livro Shogun, o autor explica que a navegação só era possível porque os pilotos seguiam roteiros:
Um roteiro era um caderno contendo as observações detalhadas de um piloto que já havia estado lá. Ali eram registrados os cursos da agulha magnética entre portos e cabos, promontórios e canais. Anotavam-se os sons e profundidades e cores da água e a natureza do fundo do mar. Mostrava como chegamos lá e como voltamos: quantos dias em um determinado movimento de zigue-zague, o padrão do vento, quando e de onde ele soprou, quais correntes esperar e de onde; o tempo das tempestades e o tempo dos bons ventos; onde carenar o navio e onde se abastecer de água; onde há amigos e onde há inimigos; cardumes, recifes, marés, portos; em resumo, tudo que é necessário saber para uma viagem segura. […] Mas um roteiro só era tão bom quanto o piloto que o havia escrito, o escriba que o havia copiado à mão, o muito raro impressor que o havia impresso, ou o erudito que o havia traduzido. Um roteiro podia portanto conter erros. Até mesmo erros deliberados. Um piloto nunca sabia com certeza até que ele mesmo tivesse estado lá. Pelo menos uma vez.
E mesmo seguindo um roteiro, um piloto nunca tinha certeza se estava realmente no caminho certo, pois o vento, ou a correnteza, ou qualquer outro fator, podiam ser diferentes do que existia quando a viagem anterior foi feita. Ou então o roteiro poderia simplesmente ser mal escrito ou incompleto.
Se fosse possível determinar com precisão a posição do navio, não seria preciso um roteiro tão detalhado. Bastaria informar o percurso a ser feito. Mas isso não era possível porque não se conseguia medir a longitude, o que levava inúmeros navios a naufragarem, com grandes perdas humanas.
— Mas qual era a dificuldade em medir a longitude?
O que diferencia dois pontos com mesma latitude e diferentes longitudes é a hora local, já que o Sol nasce em momentos diferentes visto desses dois pontos. Por exemplo, Brasília e La Paz têm praticamente a mesma latitude, mas têm longitudes diferentes. Quando é meio-dia em Brasília, ainda são 11 h em La Paz. Isso porquê o Sol nasce em Brasília antes de nascer em La Paz.
Hoje, quando viajamos para outras longitudes, a primeira coisa que fazemos ao chegar é acertar o relógio. Mas isso é possível porque já sabemos qual o fuso horário de cada local, definido por sua longitude, já conhecida. Naquela época, não se sabiam as longitudes dos locais, portanto, teria que ser feita a operação inversa: sabendo a hora local num ponto da viagem, a longitude teria que ser calculada comparando-a com a hora de um local conhecido, tomada como referência.
— Mas isso é muito fácil. Basta levar um relógio acertado pela hora de referência. Quando quiser saber sua longitude, compare a hora local com a de referência. Qual era a dificuldade então?
Com relação à hora no local, não havia grande dificuldade. Ela podia ser medida acompanhando, por exemplo, a trajetória do Sol no céu. Quando o Sol estivesse no ponto mais alto, seria meio-dia. A partir daí, usando uma ampulheta ou algum outro relógio rudimentar, podia-se saber a hora local em outros momentos do dia.
Portanto, observando o Sol e usando uma ampulheta, era possível medir a hora local.
A dificuldade surgia em saber a hora no local de referência, pois não havia relógios de precisão que funcionassem a bordo de um navio.
Isso impossibilitava a medida da longitude.
Acontece que a navegação era essencial para o nascente sistema capitalista que se expandia pelo mundo, sendo central em seu negócios mais lucrativos, como o tráfico de escravos, o comércio de especiarias e açúcar, e o transporte de metais preciosos. A partir do século XVI, Portugal e Espanha estabeleceram seu domínio sobre os oceanos. No século XVIII, capitalistas ingleses e holandeses entraram ferozmente na disputa por essas rotas. A essa altura, milhares de navios circulavam continuamente pelos oceanos e os acidentes se sucediam pela impossibilidade de medir a longitude, matando milhares de pessoas e trazendo prejuízos gigantescos aos investidores.
Como consequência, a medida da longitude estabeleceu-se como o mais importante problema científico do mundo no século XVIII (isto é, anos mil e setecentos).
No Livro Viagens de Gulliver, de Jonathan Swift, publicado em 1726, o narrador, Lemuel Gulliver, discorre sobre como seria sua vida caso ele fosse imortal:
Eu veria então a descoberta da longitude, o moto perpétuo, o remédio universal, e muitas outras grandes invenções.
Ele aí coloca a “descoberta da longitude” como um problema equivalente ao moto perpétuo e ao remédio universal para todas as doenças, ou seja, um sonho, algo que nunca seria alcançado.
Mas os investidores capitalistas não pensavam dessa forma: para eles, a possibilidade de um grande retorno financeiro poderia motivar alguém a formular uma solução para o problema. Assim, vários países passaram a oferecer prêmios, dentre os quais o mais importante foi estabelecido pelo Longitude Act de 1714, pelo qual o parlamento britânico fixou um prêmio de 20 mil libras esterlinas para quem apresentasse um método preciso para medir a longitude. Isso era uma fortuna, que simplesmente faria do ganhador uma pessoa muito rica.
Para ter direito ao prêmio, o método teria que medir a longitude com precisão de meio grau. Aplicando esse critério à duração típica das viagens marítimas, a medida do tempo não poderia ter um desvio maior do que 3 segundos a cada 24 horas, o que é, realmente, uma exigência muito alta de precisão.
Foi também criado o Conselho da Longitude (Longitude Board), formado por cientistas e autoridades do estado britânico, com a função de julgar as propostas apresentadas com vistas ao prêmio.
A partir daí, durante décadas, muito esforço foi empregado na busca de um método para medir a longitude, comparando a hora local com a hora num local de referência, que deveria ser conhecida ao longo da viagem inteira.
As soluções procuradas seguiam duas linhas de abordagem absolutamente diferentes:
Solução astronômica: buscava identificar fenômenos no céu, tais como o movimento da Lua em relação ao Sol e às estrelas, eclipses dos satélites de júpiter etc, que pudessem ser previstos com muita precisão e lançados em tabelas, juntamente com os respectivos horários no local de referência. Tendo essas tabelas e dispondo de instrumentos astronômicos, os pilotos dos navios poderiam determinar a hora do lugar de referência. Por exemplo, sabendo que às 2h da manhã em Londres, naquela data, haveria um eclipse de um satélite de Júpiter, o piloto ficaria observando Júpiter. Quando o eclipse começasse ele saberia que, em Londres, seriam 2h da manhã.
Solução mecânica: buscava construir relógios extremamente precisos, que pudessem ser usados em navios. Nesse caso, a operação seria muito simples. A qualquer momento o piloto consultaria o relógio e saberia a hora de Londres.
Cada uma dessas abordagens tinha vantagens e desvantagens:
A abordagem astronômica tinha a vantagem de ser elegante do ponto de vista dos cientistas, pois se baseava na simples observação do universo. E ela nunca daria medidas erradas por defeito numa máquina, e nem haveria desvios que pudessem se acumular ao longo do tempo, como acontece num relógio, pois cada fenômeno astronômico tem seu momento exato, independentemente do que foi medido anteriormente. Além disso, o custo do método seria relativamente baixo, pois não seria preciso comprar relógios, máquinas extremamente caras na época. No entanto, havia desvantagens importantes: a astronomia no início do século XVIII ainda não era suficientemente desenvolvida para fazer essas previsões com a precisão necessária e, mesmo que se conseguisse atingir essa precisão, a observação teria que ser feita a bordo de um navio em movimento, o que é um problema técnico extremamente complexo, já que instrumentos de observação astronômica tradicionais só poderiam ser operados fixos no solo. Outro problema seria o processamento das informações obtidas: uma vez feitas as observações, a hora só seria conhecida depois de longos cálculos nos quais o piloto gastaria muitas horas, e que estaria sujeita a erros de cálculo.
Já a abordagem mecânica tinha como vantagem a simplicidade do método: bastaria consultar o relógio para ter a hora no local de referência. Pronto. A longitude estaria determinada imediatamente, sem cálculos complicados. Sua principal dificuldade era que não havia ainda tecnologia para construir esse relógio. E como um resultado secundário da dificuldade tecnológica, havia o problema do preço: esse relógio seria muito caro, pois suas peças teriam que ser produzidas artesanalmente, uma a uma.
Para tentar a solução astronômica, era preciso melhorar muito a descrição das estrelas e planetas, e aperfeiçoar a física dos corpos celestes. Para isso, foram construídos observatórios em vários locais do mundo, sendo o mais famoso o observatório de Greenwich, em Londres. Também estabeleceram-se observatórios abaixo do equador, como na Ilha de Santa Helena, ao largo da costa africana, para se catalogarem as estrelas vistas do hemisfério Sul. Cientistas como Flamsteed, Halley e outros dedicaram décadas ao estudo do céu, e acabaram chegando a métodos precisos. Porém, não resolveram o problema da dificuldade operacional: nunca chegaram a um método pelo qual um piloto de navio pudesse calcular sua longitude com observações simples e cálculos rápidos.
Já para chegar à solução do relógio, seria necessário criar novas tecnologias. Nesse sentido, a principal dificuldade estava no tipo de máquina: o relógio de pêndulo, o mais preciso daquela época, simplesmente não podia ser utilizado em navios.
Depois de anos de disputas entre os proponentes dos dois tipos de solução, venceu a proposta do relógio, apresentada pelo mecânico inglês John Harrison.
Harrison trabalhou durante 40 anos em seus relógios, criando soluções tecnológicas que seriam fundamentais na evolução das máquinas de precisão, tais como as tiras bimetálicas, que compensam o efeito da dilatação térmica, e os mancais não lubrificados, eliminando o problema da variação de viscosidade dos óleos, dois fatores que impediam os relógios de se manterem precisos com alterações de temperatura. Além disso, num trabalho paralelo ao de físicos como Robert Hooke, desenvolveu a técnica dos relógios com oscilador de mola, para substituir os relógios de pêndulo.
O primeiro relógio apresentado por ele foi o H1, desenvolvido em conjunto com seu irmão, James Harrison. A máquina, com seus mostradores individuais para data, hora, minuto e segundo, pesava 25 kg, e foi instalada em um gabinete com formato de um cubo com 1,2 m de lado. Submetido a um teste de navegação em 1737, a máquina foi considerada preliminarmente satisfatória pelos critério do Conselho da Longitude.
Haviam já decorrido trinta anos desde o lançamento do prêmio.
No entanto, o próprio Harrison não estava satisfeito com sua criação, que considerava excessivamente grande e com problemas técnicos ainda pendentes, e solicitou financiamento para prosseguir o desenvolvimento. Recebeu, então, um financiamento, e desenvolveu o modelos H2, mais aperfeiçoado, mas ainda não o suficiente para que ele mesmo o considerasse a solução do problema.
Harrison apresentou então o modelo H3, apenas para obter novo financiamento para prosseguir.
Finamente, em 1760, 53 anos depois do Longitude Act, ele apresentou o H4, sua obra-prima, que ele considerou a solução procurada. O formato já era parecido com os relógios atuais de ponteiro, e havia partes feitas de diamantes e rubis, que permitiam movimentos praticamente sem atrito.
Infelizmente para Harrison, o modelo H4 surgiu num momento em que o Conselho da Longitude estava totalmente dominado por astrônomos que acreditavam estar próximos da solução astronômica. Misturando seus interesses como juízes e candidatos ao prêmio, alguns membros desse grupo passaram a impor toda sorte de dificuldade para que a solução mecânica fosse bem sucedida. Assim, depois de apresentado o H4, decorreram 2 anos até que uma viagem de teste fosse autorizada. O relógio foi, então, embarcado num navio que cruzou o Atlântico, até a Jamaica. Numa viagem de 81 dias, o relógio atrasou apenas 5 segundos!
No entanto, mesmo com esse sucesso, o Conselho da Longitude decidiu que o resultado ainda não era suficiente e passou a impor sucessivas condições, como uma nova viagem de teste em 1764, numa tentativa de ganhar tempo para que uma solução astronômica fosse aceita. Além disso, Harrison foi obrigado a desmontar inteiramente a máquina na presença de representantes do conselho, para explicar detalhadamente todos os aspectos de seu funcionamento, e, em seguida, remontá-la e entregá-la em funcionamento.
Nesse ponto, a solução de Harrison foi aceita, mas ele recebeu somente metade do valor total do prêmio, sob a alegação que ele teria que produzir mais dois relógios iguais ao H4 (sem poder se basear no primeiro, que já não estava em seu poder), para provar que o sistema era duplicável na prática. Algum tempo depois, foi acrescentada uma nova exigência: o aparelho teria que ser testado pelos astrônomos do observatório de Greenwich durante 10 meses, sem que ele pudesse participar do processo.
Já idoso, e sentindo que não iria receber o prêmio inteiro, ele solicitou uma audiência com o rei George III, a quem expôs sua situação. Finalmente, por intervenção do rei, o parlamento acabou pagando a John Harrison o restante do prêmio devido. Mas ele não recebeu oficialmente a premiação pelo Conselho da Longitude.
Como resultado do trabalho de Harrison e da substituição do artesanato pela indústria, que disponibilizou máquinas de medir o tempo a um preço acessível, os pilotos passaram a navegar conhecendo sua posição. Com o relógio de precisão para calcular a longitude, a frota do Almirante Shovell teria chegado com segurança ao porto, e 2 mil vidas teriam sido salvas.
Fontes:
Longitude — The True Story of a Lone Genius Who Solved the Greatest Scientific Problem of His Time (Dava Sobel)
Shogun (James Clavell)
Gulliver´s Travels (Jonathan Smith)
Marcos Chiquetto is an engineer, Physics teacher, translator, and writer. He is the director of LatinLanguages, a Brazilian translation agency specialized in providing multilingual companies with translation into Portuguese and Spanish.
