Ano Internacional da Astronomia - Dia 315 "Ilustração de navio holandês do Século XVIII com relógio de sol de anel"

Félix Rodrigues

O Museu de Angra do Heroísmo possui uma ilustração de um navio mercante holandês do século XVIII onde, para além da estrutura física do navio também se representam as grandes inovações tecnológicas da época. São elas uma bússola de precisão - Zee Kompas (figura 1) - e o relógio de sol portátil de anel - Equinoctiaal Kompas.

Figura 1 – Bússola de precisão para navegação (Zee Kompas)

O problema da determinação das longitudes no mar ocupou durante séculos os grandes sábios europeus, de tal forma que viria a ser estudado intensamente como um problema astronómico entre 1600 e 1800. A resolução desse problema era fulcral para a navegação no alto mar e para o desenvolvimento do comércio internacional. Assim sendo, a ilustração do Museu de Angra do Heroísmo dá conta dos grandes desenvolvimentos tecnológicos, relacionados com a navegação marítima comercial no início do século XVIII, nomeadamente o uso da bússola magnética que permitiria determinar a longitude a partir da declinação magnética na Terra e um relógio de sol tridimensional.
O crescimento económico da Europa, desde a Idade Média até aos nossos dias, dependia do comércio com a América e com a Índia e este era extraordinariamente dificultado pela inexistência de um método para a determinação precisa da longitude de um dado lugar. Assim sendo, a solução física e matemática para a determinação das longitudes constituiu-se desde o século XV o problema tecnológico mais importante de todos os tempos, pelo impacto económico que teria bem como pela morosidade em encontrar uma solução adequada. No século XVIII, assistiu-se ao patrocínio da investigação científico-tecnológica, por parte das empresas de navegação marítima, com a atribuição de prémios pecuniários aos inventores de um dispositivo que visasse resolver esse problema da determinação da longitude em alto mar, com paralelismos com o que acontece na actualidade.

Figura 2 – Relógio de sol portátil de anel (Equinoctiaal Kompas)

Uma das soluções tecnológicas para determinar a longitude prendia-se com a construção de um relógio capaz de funcionar nas mais diversas condições de navegação.
A invenção do relógio mecânico por Cristhian Huygens, no século XV, revolucionou a medida do tempo e promoveu a procura de soluções tecnológicas, com os mesmos princípios físicos e com possíveis aplicações à navegação.
O relógio de Huygens era um relógio pendular e tinha um erro de 1 minuto por dia. Essa invenção permitiu assim perspectivar grandes avanços e grandes mudanças na navegação marítima em alto mar, que resultaria numa medida precisa da longitude com um erro de 80 metros. Antes do relógio, a medida da longitude era feita observando as estrelas do céu e com um erro substancial, ou com um relógio de sol.
Como é então possível utilizar um relógio para determinar a latitude?
Como estamos sobre a superfície esférica da Terra, a posição de um corpo é determinada pelo sistema de coordenadas geográficas: a latitude e a longitude.
Como zero da longitude ou meridiano de referência, adoptou-se, até hoje, o meridiano de Greenwich em Inglaterra. Associou-se o zero da latitude ao equador. Houve uma altura em que se usaram outros meridianos de referência: o que passava na ilha do Corvo ou o que passava em Lisboa.
Até 1735 não existiam relógios capazes de funcionar regularmente sem serem perturbados pelos movimentos dos navios daí que a solução astronómica ou o recurso ao relógio de sol continuavam a ser as únicas possíveis, já que o relógio pendular não se adaptava ao movimento balançante dos navios.
É em 1735 que John Harrison apresenta um relógio capaz de resolver esse problema de navegação, a que actualmente se chama relógio marítimo ou relógio naval.
Harrison candidatava-se então, nesse ano, ao prémio Longitude Act no valor de 20000 libras. O relógio do inglês tinha uma precisão de um segundo num mês e logo na sua primeira saída ao mar foi possível corrigir um pequeno erro que havia na longitude de Orford na Grã Bretanha.
Se o relógio for sincronizado com uma cidade conhecida, e como a superfície terrestre é uma circunferência de 360º, e cada dia tem 24 horas, a cada 15 graus de longitude temos uma hora de diferença entre a hora solar no local e a hora solar na cidade de partida. A determinação do meio-dia local, a partir da altura do sol é muito precisa e assim se determinaria a longitude do lugar. É essencialmente a partir dessa altura que se começa a abdicar da leitura precisa dos céus e das constelações.
A ilustração do Museu de Angra do Heroísmo a que nos temos referido possui um esquema de um relógio solar de anel, com características próximas dos relógios de sol portáteis do século XVI, a que está associado um pequeno anel com características muito próximas de um “planetário”. É um dispositivo tridimensional que combina as características dos relógios de sol portáteis normais com as dos relógios astronómicos.