John Harrison
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Este artigonão citafontes confiáveis. (Julho de 2020) |
John Harrison(3 de abrilde1693—Londres,24 de marçode1776) foi umcarpinteiroerelojoeiroinglêsautodidataque inventou ocronômetro marinho,um dispositivo há muito procurado para resolver o problema de cálculo dalongitude no mar.
John Harrison | |
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Nascimento | 3 de abrilde1693 Foulby |
Morte | 24 de marçode1776(82 anos) Londres |
Residência | Red Lion Square |
Sepultamento | St John-at-Hampstead |
Nacionalidade | inglês |
Cidadania | Reino da Grã-Bretanha |
Filho(a)(s) | William Harrison |
Ocupação | clockmaker,astrônomo,inventor,designer |
Prêmios | Medalha Copley(1749) |
Campo(s) | relógio |
A solução de Harrison revolucionou a navegação e aumentou muito a segurança das viagens marítimas de longa distância. O problema que ele resolveu foi considerado tão importante após o desastre naval de Scilly em 1707 que o Parlamento britânico ofereceu recompensas financeiras de até £ 20 000 (equivalente a £ 3,17 milhões em 2020) sob a Lei da Longitude de 1714.
Em 1730, Harrison apresentou seu primeiro design e trabalhou por muitos anos em designs aprimorados, fazendo vários avanços na tecnologia de cronometragem, finalmente voltando-se para o que era chamado de relógios marítimos. Harrison ganhou o apoio do Longitude Board na construção e teste de seus projetos. Perto do fim de sua vida, ele recebeu reconhecimento e uma recompensa do Parlamento. Harrison ficou em 39º lugar na pesquisa pública da BBC de 2002 sobre os 100 maiores britânicos.
Problema de longitude
editarAlongitudefixa a localização de um lugar na Terra a leste ou oeste de uma linha norte-sul chamada de meridiano principal. É dada como uma medida angular que varia de 0° no meridiano principal a + 180° a leste e -180° a oeste. O conhecimento da posição leste-oeste de um navio era essencial ao se aproximar da terra. Após uma longa viagem, erros cumulativos no cálculo de mortos frequentemente resultavam em naufrágios e muitas perdas de vidas. Evitar tais desastres tornou-se vital durante a vida de Harrison, em uma época em que o comércio e a navegação aumentavam dramaticamente em todo o mundo.
Muitas ideias foram propostas sobre como determinar alongitudedurante uma viagem marítima. Os métodos anteriores tentaram comparar a hora local com a hora conhecida em um lugar de referência, comoGreenwichouParis,com base em uma teoria simples que havia sido proposta pela primeira vez porGemma Frisius.Os métodos se baseavam em observações astronômicas que, por sua vez, dependiam da natureza previsível dos movimentos de diferentes corpos celestes. Esses métodos eram problemáticos devido à dificuldade em estimar com precisão o tempo no local de referência.
Harrison decidiu resolver o problema diretamente, produzindo umrelógioconfiável que pudesse manter a hora do lugar de referência. Sua dificuldade era produzir umrelógioque não fosse afetado por variações de temperatura, pressão ou umidade, permanecesse preciso por longos intervalos de tempo, resistisse à corrosão do ar salgado e fosse capaz de funcionar a bordo de um navio em constante movimento. Muitos cientistas, incluindoIsaac NewtoneChristiaan Huygens,duvidaram que tal relógio pudesse ser construído e favoreceram outros métodos para calcular alongitude,como o método das distâncias lunares.Huygensfez testes usando umpênduloe um relógio de mola em espiral como métodos de determinação da longitude, com ambos os tipos produzindo resultados inconsistentes. Newton observou que "um bom relógio pode servir para manter um acerto de contas no mar por alguns dias e saber a hora de uma observação celestial; e para este fim uma boa joia pode ser suficiente até que um tipo melhor de relógio possa ser encontrado. Mas quando a longitude no mar é perdida, não pode ser encontrada novamente por nenhum relógio.
Os primeiros três cronometristas navais
editarNa década de 1720, orelojoeiroinglês Henry Sully inventou umrelógio marítimoprojetado para determinar alongitude:era na forma de umrelógiocom uma grande roda de balanço montada verticalmente em rolos de fricção e impulsionada por um escapamento tipo Debaufre de descanso de fricção. Muito pouco convencional, as oscilações da balança eram controladas por um peso na extremidade de uma alavanca horizontal pivotada presa à balança por uma corda. Essa solução evitou erros de temperatura devido àexpansão térmica,um problema que afeta as molas de equilíbrio de aço. O relógio de Sully só marcava a hora com tempo calmo, porque as oscilações de equilíbrio eram afetadas pela inclinação e pelo balanço do navio. No entanto, seus relógios foram uma das primeiras tentativas sérias de encontrar a longitude dessa forma. As máquinas de Harrison, embora muito maiores, são de layout semelhante: o H3 tem uma roda de balanço montada verticalmente e está ligada a outra roda do mesmo tamanho, um arranjo que elimina problemas decorrentes do movimento do navio.
Em 1716, Sully apresentou seu primeiroMontre de la Merpara a Académie des Sciences francesa e em 1726 ele publicouUne Horloge inventée et executée par M. Sulli.
Em 1730, Harrison projetou umrelógio marítimopara competir peloprêmio Longitudee viajou paraLondresem busca de ajuda financeira. Ele apresentou suas ideias aEdmond Halley,o Astrônomo Real, que por sua vez o encaminhou aGeorge Graham,o mais importante relojoeiro do país.Grahamdeve ter ficado impressionado com as ideias de Harrison, pois ele lhe emprestou dinheiro para construir um modelo de seu "relógio do mar". Como orelógioera uma tentativa de fazer uma versão marítima de seusrelógios de pêndulode madeira, que funcionavam excepcionalmente bem, ele usou rodas de madeira, pinhões e uma versão do escapamento 'gafanhoto'. Em vez de umpêndulo,ele usou duas balanças com halteres, ligadas entre si.
Harrison levou cinco anos para construir seu primeirorelógio marítimo(ou H1).Ele demonstrou isso aos membros daRoyal Societyque falaram em seu nome ao Conselho de Longitude.Orelógiofoi a primeira proposta que o Conselho considerou digna de um teste no mar. Em 1736, Harrison navegou paraLisboano HMSCenturionsob o comando do Capitão George Proctor e voltou no HMSOrforddepois que Proctor morreu emLisboaem 4 de outubro de 1736. Orelógioperdeu tempo na viagem de ida. No entanto, ele teve um bom desempenho na viagem de volta: tanto o capitão quanto o capitão doOrfordelogiaram o projeto. O comandante notou que seus próprios cálculos haviam colocado o navio sessenta milhas a leste de seu verdadeiro desembarque, que havia sido corretamente previsto por Harrison usando H1.
Esta não foi a viagemtransatlânticaexigida pelo Conselho de Longitude, mas o Conselho ficou impressionado o suficiente para conceder a Harrison £ 500 para desenvolvimento posterior. Harrison mudou-se paraLondresem 1737 e desenvolveu o H2, uma versão mais compacta e robusta. Em 1741, após três anos de construção e dois de testes em terra, o H2 estava pronto, mas então aGrã - Bretanhaestava em guerra com aEspanhanaGuerra de Sucessão Austríacae o mecanismo foi considerado importante demais para cair nas mãos dos espanhóis. Em qualquer caso, Harrison abandonou repentinamente todo o trabalho nesta segunda máquina quando descobriu uma grave falha de projeto no conceito das balanças de barra. Ele não havia reconhecido que o período deoscilaçãodas balanças da barra poderia ser afetado pela ação de guinada do navio (quando o navio fez uma curva como ' se aproximando ' durante a virada ). Foi isso que o levou a adotar balanços circulares no Relógio do Terceiro Mar (H3).
O Conselho concedeu-lhe outras 500 libras e, enquanto esperava o fim da guerra, começou a trabalhar no H3.
Harrison passou dezessete anos trabalhando neste terceiro 'relógio marítimo',mas apesar de todos os esforços, ele não funcionou exatamente como ele gostaria. O problema era que, como Harrison não entendia totalmente afísicapor trás das molas usadas para controlar as rodas de equilíbrio, o tempo das rodas não eraisócrono,uma característica que afetava sua precisão. O mundo daengenharianão entenderia completamente as propriedades das molas para tais aplicações por mais dois séculos. Apesar disso, provou ser um experimento muito valioso, pois muito foi aprendido com sua construção. Certamente nesta máquina Harrison deixou ao mundo dois legados duradouros - a tira bimetálica e o rolamento de rolos com gaiola
Os relógios de longitude
editarDepois de buscar constantemente vários métodos durante trinta anos de experimentação, Harrison descobriu, para sua surpresa, que alguns dos relógios feitos pelo sucessor de Graham, Thomas Mudge, marcavam as horas com a mesma precisão de seus enormes relógios marítimos.[carece de fontes?]É possível que Mudge tenha sido capaz de fazer isso após o início dos anos 1740, graças à disponibilidade do novo aço "Huntsman" ou "Crucible" produzido por Benjamin Huntsman em algum momento no início dos anos 1740, que permitiu pinhões mais duros, mas, mais importante, um aço mais resistente e mais escapamento de cilindro altamente polido a ser produzido. Harrison então percebeu que um mero relógio afinal poderia ser preciso o suficiente para a tarefa e era uma proposição muito mais prática para uso como um cronometrista marinho. Ele passou a redesenhar o conceito do relógio como um dispositivo de cronometragem, baseando seu design em princípios científicos sólidos.
Referências
Fontes
editarVer também
editarLigações externas
editar
Precedido por James Bradley |
Medalha Copley 1749 |
Sucedido por George Edwards |