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Saludos mi entrada de hoy! Fuente Nacho Del Pozo

FELIPE II Y EL CÁLCULO DE LA LONGITUD EN LA NAVEGACIÓN
Tal día como hoy, pero de 1567, Felipe II convoca un concurso ofreciendo una recompensa para quien averiguase un método exacto para conocer la longitud. A pesar de que participaron personalidades de la entidad de Galileo, el concurso quedó desierto, lo cual no desanimó al monarca que porfió en sus intenciones hasta conseguirlo.

En los siglos XV y XVI, la navegación oceánica experimentó avances extraordinarios; la necesidad de Portugal y Castilla, de encontrar alternativas por mar a la Ruta de la Seda impulsó la exploración de los océanos y con ella las técnicas y la ciencia de navegar.

La fórmula portuguesa

Fue precisamente en el Portugal de siglo XV donde se consiguió una síntesis entre las formas de navegar por las dos grandes zonas de navegación en Europa de los siglos anteriores: el mar Mediterráneo y la Europa Atlántica. En el Mediterráneo se usaban principalmente hasta entonces las embarcaciones de remo, como las galeras y galeazas, y los métodos de navegación usados se basaban en los derroteros y portulanos en los que estaban marcados los rumbos a seguir para ir de unos puertos a otros con la ayuda de la aguja náutica, la aguja magnética.

Sin embargo, en las costas atlánticas se usaban los barcos de vela, apenas se usaban cartas náuticas y se guiaban mucho por las sondas toda vez que la amplia plataforma continental hacía que los fondos costeros – a diferencia del Mediterráneo - fueron poco profundos. Además en el Mediterráneo las mareas son de escasos metros mientras que en el Atlántico su amplitud es muy superior, suponiendo tal diferencia que los marinos atlánticos aprendieran a utilizar las mareas en su favor mientras que en el Mediterráneo no era necesario.

La privilegiada situación geográfica portuguesa entre ambos mares y la llegada al trono de Enrique el Navegante hicieron lo demás. Enrique, interesado en extremo por todo lo marítimo, estableció un observatorio y una escuela de navegación en Sagres en el cabo San Vicente en 1418, la punta más suroeste de Europa. Se impulsó el uso de la carabela y se adoptaron métodos de navegación más prácticos para ese uso. Se desarrolló la navegación astronómica mediante la elaboración de tablas de declinación del Sol, se simplificaron los instrumentos náuticos, se redactaron manuales de navegación, etc, y así añño tras año Enrique fletaba barcos que iban poco a poco descendiendo por la costa africana. El rey supervisaba personalmente todos los datos astronómicos recopilados con el fin de asegurarse de la seguridad y el éxito de las expediciones. Su sueño era el circunnavegar África de la misma manera que se suponía que Hannón lo hizo dos mil años antes, y a pesar de todo no fue más allá de la zona donde hoy se encuentra Dakar (actual Senegal), el punto más a Oeste del continente africano. Murió y la generación inmediatamente posterior llegó a circunnavegar completamente el continente

Carlos también reparó en que para la expansión territorial que buscaba tenía que integrar varias disciplinas, como la astronomía, la tecnología y, cómo no, la política así que durante ese tiempo se inventaron o mejoraron la brújula, la sonda, el astrolabio, el cuadrante náutico, la aguja de marear, la ampolleta (reloj de arena), la corredera de barquilla, etc. y se hicieron grandes avances en la cartografía náutica. Se dibujaron portulanos cada vez más detallados con representación de las costas y los puertos con una red de rumbos a seguir de un puerto a otro enlazados en la rosa de los vientos y que llevaban un «tronco de leguas», que era la escala gráfica de distancias.

También en esa época se desarrolló uno de los instrumentos más útiles para la navegación de altura: los llamados “Regimientos de navegación” que eran tratados de navegación con recomendaciones y reglas, y con las tablas de declinación del Sol. Con las que se podía calcular la latitud al mediodía midiendo la altura del Sol.

Aumentaron notablemente las publicaciones náuticas. Por ejemplo, en 1519 se publicó en Sevilla la Suma de Geographia que refleja todas las partidas y provincias del mundo, en especial de las Indias, se trata largamente del arte de marear; juntamente con la esfera en romance, con el regimiento del Sol y del Norte: nuevamente hecha, de Martín Fernández Enciso, que fue el primer libro que se imprimió acerca de la navegación a las nuevas tierras y que tenía la primera descripción topográfica del Nuevo Mundo.

La Latitud

Calcular la latitud no era un problema siempre que el cielo estuviese despejado y es que los marinos ya conocían la declinación del Sol con bastante exactitud a lo largo del año por los Regimientos de Navegación, como el de Abraham Ben Samuel Zacuto, un matemático y astrónomo judeoespañol que ideó un método para calcular la latitud de manera científica, mediante la publicación de su Tratado breve de las influencias del cielo en 1491, en el que estaban tabulados los datos de la declinación del Sol para todo el año.

La declinación del sol es el ángulo formado entre el plano del ecuador terrestre y una línea trazada desde el centro de la Tierra al centro del Sol. Como el Sol va girando, aparentemente, respecto a la Tierra durante la órbita de esta por el plano de la eclíptica, este ángulo varía a lo largo del año de +23˚ 26’ en el solsticio de verano en el hemisferio norte (solsticio de invierno en el sur), a -23˚ 26’ en el Solsticio de invierno en el hemisferio norte (solsticio de verano en el sur), y tiene un valor de 0˚ en los equinoccios de primavera y de otoño. Con el astrolabio y otros instrumentos podían medir la altura del Sol al mediodía solar, lo que se conoce como «altura meridiana», y deducían con una simple operación aritmética la latitud a la que estaban con una gran precisión.

Otro método para calcular la latitud era mediante la toma de la altura de la Estrella Polar, ya que el valor de su altura se aproxima a la latitud del observador. La Estrella Polar está situada cerca de la prolongación del eje de la Tierra, por lo que se encuentra casi en el Polo Norte celeste y nos sirve para saber orientarnos en la noche. Hoy en día, la Polar está a menos de un grado del polo, pero en el siglo XVI se encontraba a unos 3,5 grados debido a la precesión de los equinoccios. Cuando los portugueses empezaron a navegar por el hemisferio sur, dejaron de ver la Polar y eligieron la constelación de la Cruz del Sur para situar el Polo Sur celeste.

Quedaba , no obstante, por resolver el problema del cálculo de la longitud. El conocimiento de la longitud geográfica era imprescindible para poder gestionar un Imperio que – como el español – ya se extendía por los cuatro continentes.

La Longitud

La longitud se define como el punto en que corta un meridiano el ecuador o cualquier otra punto de un paralelo de latitud norte o sur, al ser la tierra redonda el ecuador es un círculo de 360º, como además el día tiene veinticuatro horas, si dividimos los 360 grados entre 24 horas sabremos que a cada hora de diferencia le corresponden 15 grados. La hora local de un punto cualquiera se puede saber observando la posición del Sol, pero los navegantes necesitaban tener también la hora de un lugar de referencia en tierra –luego fue la hora universal por convención de un meridiano cero- para saber a cuánta diferencia horaria se encontraban.

Para calcular la longitud en la mar se usaba fundamentalmente la navegación de estima (llamada entonces navegación de fantasía); conociendo el rumbo y la distancia navegados por trigonometría plana, y usando las técnicas del punto de fantasía y del punto de escuadra determinaban la nueva situación.

El punto de fantasía era lo que hoy conocemos como «situación estimada o de estima», que es la que creemos tener que si hemos navegado una distancia determinada a un rumbo dado. Este punto es poco preciso si la distancia navegada es grande, y hay corrientes y vientos importantes durante la navegación que hacen que el rumbo realmente seguido sea difícil de determinar, por lo que medir las distancias en las cartas era una empresa harto complicada y habitualmente poco certera. En la expedición de Quirós hasta las Nuevas Hébridas, el propio Quirós y el capitán Diego de Prado discreparon en la distancia navegada desde el Callao en casi mil millas.

Por ello y para atenuar la escasa precisión del punto de fantasía al navegar durante días sin ver tierra, se usaba también la técnica del punto de escuadría (o escuadra) que combinaba la navegación por estima con la navegación astronómica del cálculo de la latitud; así, una vez calculada la latitud por medios astronómicos, y sabiendo el rumbo que habían hecho por la aguja náutica desde la situación medida anterior, dibujaban el punto de escuadría, o punto de llegada, que era donde estaba la intersección del rumbo navegado con la latitud calculada.

En cualquier caso, como quiera que los marinos habitualmente no dominaban las matemáticas, llevaban tablas que les permitía saber cuánto avanzaban en longitud según el rumbo y la distancia navegada. El ingenio y la creatividad suplían las evidentes carencias

Por todo ello, a principios del siglo XVI aunque ya se controlaba y medía con cierta facilidad la latitud determinar la longitud con precisión era algo casi imposible; no se habían inventado los métodos de navegación astronómicos mediante rectas de altura ni el cronómetro marino, por lo que era imposible poder saber la longitud de un lugar.

Y es que la latitud es un concepto que está referenciado a algo objetivo, como es el plano del Ecuador y el eje de rotación terrestres, mientras que la longitud depende de una referencia subjetiva. No hay un meridiano que sea, de forma natural, el meridiano cero y, de hecho, a lo largo de la historia se han tomado como primer meridiano diversos lugares, como la isla del Hierro, Roma, París o Filadelfia hasta que por consenso se eligió el que utilizamos ahora de Greenwich (Londres) en 1884 por lo que a principios del XVI solo se podía determinar la longitud en un barco por medio de la navegación de estima.

Felipe II y el cálculo de la longitud

Tal era la situación y el problema hasta que llegó un rey empeñado en cambiarlo todo: Felipe II, empeñado en zanjar las disputas entre españoles y portugueses (ambos bajo su corona a partir de 1580), como consecuencia de las tensiones sobre las líneas de demarcación que delimitaban los territorios portugueses y españoles en el Continente americano (Tratado de Tordesillas) y en las Molucas, situadas en Asia (Tratado de Zaragoza); Esas líneas imaginarias eran claves, y conocer latitud y longitud esenciales para poder trazar la frontera entre ambos países.

Empeñado en tal empresa, en 1567 el rey convocó un premio (el primero de la historia) para el que averiguara un método exacto para conocer la longitud. Se presentó incluso Galileo Galilei, pero no ganó; ni él ni nadie, a pesar de lo cual la iniciativa sirvió para comprobar que entre los científicos había dos corrientes de pensamiento:

Los más aventurados optaban por medir exactamente el tiempo transcurrido, asunto técnicamente poco posible en la época puesto que el primer cronómetro no llegó a un barco hasta el siglo XVIII.

Otros más realistas optaban por la aproximación a través de eclipses lunares. Se trataba de observación desde varios puntos del mismo hecho. Sería una aproximación relativa para una navegación puntual pero servía para situar geográficamente (latitud y longitud) todos los territorios y la ubicación de unos con respecto a otros.

El cálculo por eclipses lunares de Alonso de Santa Cruz

El primero que planteó el proyecto de observar un fenómeno celeste desde varios puntos de los territorios de la Monarquía fue Alonso de Santa Cruz, cosmógrafo y piloto Mayor de la Casa de Contratación de Sevilla. Santa Cruz escribió el “Libro de las longitudines y manera que hasta agora se ha tenido en el arte de navegar, con sus demostraciones y ejemplos dirigido al muy alto y poderoso señor Don Phelippe II de este nombre Rey de España” . Lógicamente el rey prohibió la publicación y distribución de la misma dándola el tratamiento de secreto de Estado.

Santa Cruz fue sustituido a su muerte por Juan López de Velasco que quizá sin tener los enormes conocimientos de su predecesor en cosmografía, destacó como un gestor mucho más eficaz a la hora de llevar a cabo los proyectos del anterior y consiguió llevar a cabo el primer Plan de Observación Astronómica a Gran Escala en el mundo

El Plan de Observación Astronómica a Gran Escala

Para llevar a cabo el proyecto se precisó de un gran número de cosmógrafos reales, matemáticos y otros funcionarios repartidos por todos los dominios de Felipe II durante años. Todos ellos se convirtieron en observadores que registraban cuantas circunstancias rodearan el eclipse que contemplaban, como la hora de inicio, la duración, la intensidad —total o parcial— y la sombra sobre un instrumento. Y todo esto para cada uno de los eclipses previstos en adelante.

En el Archivo General de Indias se conservan dos juegos de documentos que constituyen la única documentación gráfica sobre la observación de los eclipses de Luna que ha llegado a nuestros días: una observación de eclipses realizada en Ciudad de México y otra en Puerto Rico.

Pero los resultados llegaron y López de Velasco, entre otros muchos detalles, trazó las “carreras de las Indias” y los tiempos de navegación de cada derrota: de Sevilla a Sanlúcar, de Sanlúcar a Canarias, de Canarias a la Deseada, desde las pequeñas Antillas hasta Cuba, de Cuba a Veracruz, desde las Antillas menores hasta Cartagena y Nombre de Dios y desde este puerto A La Habana, de San Juan de Ulúa a La Habana, desde La Habana a las Azores y de las Azores a Sanlúcar de Barrameda. Describe también las otras carreras: desde España al Río de la Plata y estrecho de Magallanes, navegaciones del Mar del Sur desde la Nueva España y desde allí hasta el Extremo Oriente.

Felipe II había triunfado y el cálculo de las longitudes comenzaba a dar sus frutos y a acreditar la amplitud de su imperio.

Dos siglos después: Inglaterra y el reloj

Felipe II logró mantener a buen recaudo sus planos y sus cálculos por lo que el resto de potencias hubo de seguir padeciendo las consecuencias de los errores en el cálculo de la longitud y así fue hasta que el parlamento británico en 1714 aprobó el Decreto de la Longitud que premiaba con 20.000 libras a quien lograse determinar la longitud con precisión. Para ello, el reloj que ganase se debía someter a la prueba de un viaje desde Inglaterra hasta América y los cálculos que realizase no debían tener un error de más de un grado de diferencia.

En 1735 John Harrison, un relojero inglés desconocido y fuera de los círculos eruditos de Londres, logró construir el primer cronómetro que reunía las características necesarias para superar los problemas de a bordo. No se parecía en nada a los relojes de péndulo convencionales, utilizó diferentes materiales para contrarrestar las dilataciones y presiones y aunque sufrió todo tipo de impedimentos administrativos, finalmente el rey Jorge I tomó bajo su protección a Harrison y a su hijo y el reloj comenzó a ser utilizado con éxito.