Brevi cenni sugli Orologi da Marina..di Marco Polloni

Su gentile richiesta, in qualità di esperto di orologeria antica, espongo brevi cenni relativi alla storia dei cronometri per il calcolo della longitudine in mare e contemporaneamente colgo l’occasione per presentare nella stessa illustrazione due orologi di mia recente produzione, la cui ispirazione è idealmente derivata dal fascino, appunto, dei CRONOMETRI DA MARINA (chiaramente il solo allusivo rimando è la sobria tipologia del quadrante in argento o argentato con indicazioni ottenute per incisione).
Prima dell’avvento dei sistemi satellitari, per il calcolo della longitudine in navigazione, erano necessari orologi che fossero in grado di mantenere, con precisione, il tempo di un meridiano di riferimento, che erano e sono detti cronometri ( nel senso di: misura del tempo di precisione).


Ai fini della navigazione l’uomo ha presto imparato a servirsi di strumenti per determinare la LATITUDINE, per tale rilevamento era sufficiente misurare l’angolo d’altezza sopra l’orizzonte,
del sole o di un’altra stella conosciuta.
La LONGITUDINE, invece, restava un mistero da risolvere; in realtà esistevano dei metodi astronomici basati sulle osservazioni (uno di questi si fondava sull’osservazione dei satelliti di
Giove scoperti da Galileo) ma nessuno dei metodi di tal genere si prestava ad essere praticato dal ponte di una nave in movimento, ci voleva un modo semplice, abbastanza preciso e rapido.
Ora, è importante ricordare, che già nel 1530, lo scienziato olandese Gemma Frisius aveva ben capito ed indicato il modo giusto; sarebbe stato sufficiente avere a bordo un orologio di precisione che fosse idoneo a mantenere, come già abbiamo accennato all’inizio, l’ora regolata su un meridiano di riferimento, da confrontare con l’ora locale desunta dalla nave con l’uso del sestante, per cui un semplice calcolo sessagesimale avrebbe fornito i gradi di longitudine Est o Ovest.


Ecco che allora il problema si spostava sul fatto che ancora non esisteva un orologio abbastanza preciso da portare in navigazione; anche i più precisi facevano errori di alcuni minuti nelle 24 ore, un tale errore era veramente troppo grande, considerando che minuto di tempo equivale all’equatore ad una distanza di 15 miglia nautiche e che una traversata atlantica poteva durare anche 5 o 6 settimane, per cui si poteva verificare un errore di rotta di 600 miglia ( più di 1000 Km, visto che un miglio marino equivale a 1,852 Km). Quindi la soluzione per la ricerca della LONGITUDINE era legata al perfezionamento dell’orologio a cui si dedicarono i più validi specialisti e scienziati dell’epoca.
Nel 1660 Christian Huygens contando sulle potenzialità dell’ISOCRONISMO del PENDOLO, scoperto da Galileo, e che applicato all’orologio riduceva ad un margine di errore giornaliero a non
più di 10 o 15 secondi, sperimentò il primo orologio navale della storia, ma fu un enorme fallimento, perché nonostante tutti gli espedienti attuati, il regolatore a pendolo in mare risentiva
troppo degli strapazzamenti dell’imbarcazione, ragion per cui l’idea del pendolo negli orologi da marina fu scartata.
Qualche anno più tardi, per merito dell’inglese Robert Hooke, fu applicata la SPIRALE al BILANCIERE, il sistema era ancora lontano dall’isocronismo del pendolo, ma aveva il vantaggio di
essere sufficientemente insensibile ai cambiamenti di posizione, per cui più adatto al funzionamento in mare.
L’Inghilterra, tra le nazioni, era quella che maggiormente ambiva al primato marittimo, ragion per cui nel 1714 incentivò le ricerche per la soluzione dei cronometri con il famoso premio
LONGITUDE ACT (atto di longitudine) di 20.000 sterline, per chi fosse stato in grado di produrre un CRONOMETRO che, in una navigazione dalla costa inglese alle Antille, permettesse di
determinare la LONGITUDINE con un errore inferiore a ½ grado, vale a dire che l’orologio doveva mantenere il tempo con un errore massimo giornaliero di 3 secondi per 6 settimane di
viaggio in mare.
Dovettero passare ancora una cinquantina di anni prima che i requisiti richiesti fossero soddisfacenti, e tali risultati furono raggiunti da John Harrison, un carpentiere con cognizioni molto
generiche di meccanica e matematica, ma dotato di un non indifferente ingegno creativo, ne è la prova il suo cronometro H4 (H sta per Harrison), dopo: H1, H2, H3 (rinvio le descrizioni e i vari aspetti tecnici ad altri eventuali articoli), molto più grandi ma anch’essi dall’innegabile fascino.
L’H4, ancora oggi funzionante al National Maritime Museum di Greenwich, appare come un grande orologio da tasca del diametro di 13 cm, grande per essere un orologio da tasca, ma piccolo rispetto ai tre cronometri che lo hanno preceduto ma anche molto preciso e ricco di sofisticati e raffinati accorgimenti tecnici ed estetici (anche per l’H4 rimando i necessari dettagli descrittivi ad uno specifico articolo).
Visti gli eccellenti risultati dell’H4, che procurò al costruttore il premio per la longitudine, la COMMISSIONE ne richiese delle copie e propose l’incarico a Larcum Kendall, il quale accettò
per una ricompensa di 450 sterline (oltre 200.000 euro) ed ebbe la ventura di legare il suo nome a quello di due famosi capitani, infatti il K1 (copia dell’H4) seguì James Cook, mentre il K2, (una copia semplificata) accompagnò il Bounty del capitano Bligh e sopravvisse al famoso ammutinamento del 1789.
Comunque l’Harrison 4 per complessità di realizzazione e costo elevato, rimane nella storia un esempio unico, il cui merito è di aver dimostrato che l’obiettivo proposto nel 1530 da Gemma
Frisius, poteva essere raggiunto.
La vera rivoluzione relativa ai CRONOMETRI DA MARINA avrebbe auto luogo nel 1776 per opera del francese Pierre Le Roy a cui è legato il primo tipo di SCAPPAMENTO A SCATTO (in
francese: detente) che per sua caratteristica permetteva l’oscillazione, pressoché libera, del bilanciere, da cui un miglior ISOCRONISMO.
Il CRONOMETRO di Le Roy incorporava inoltre, insieme al nuovo tipo di scappamento due altre basilari caratteristiche che rimarranno tipiche di tutti i successivi cronometri: Il BILANCIERE a
COMPENSAZIONE TERMICA e una particolare SPIRALE a garanzia di un buon ISOCRONISMO di oscillazione.
Tali dispositivi furono successivamente perfezionati da Thomas Earnshaw e John Arnold, ma senza sottrarre nulla alla genialità di Pierre Le Roy le cui idee rimasero le vere basi per lo sviluppo industrializzato del CRONOMETRO DA MARINA, uno strumento in grado di perfezionare la navigazione negli oceani.
Chiaramente oggi le cose sono cambiate, a cominciare dalla rivoluzione del quarzo e dallo sviluppo dei sistemi satellitari che hanno reso desueti i suddetti cronometri.

Prof. Marco Polloni

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