Identificar a localização geográfica de um ponto na superfície terrestre hoje é muito fácil devido a evolução da ciência cartográfica, mas nem sempre foi assim, até o século XVIII determinar a longitude ainda era um grande problema, fato que dificultava, principalmente, as navegações em alto-mar. O reconhecimento da latitude e da longitude é necessário para identificar a real localização, sendo importante para mapeamentos e para deslocamento em áreas que não possuem ou possuem poucos pontos de referência, como o oceano ou desertos.
O sistema de coordenadas geográficas é um legado dos gregos, que o atingiram através de cálculos matemáticos aliados a observações celestes. Seu idealizador foi o astrônomo Hiparco (190 a.C. - 120 a.C.). As linhas que representam a latitude permanecem paralelas umas às outras envolvendo o globo terrestre como cintos, do Equador aos pólos, numa série de anéis concêntricos. A escolha da linha do Equador como marco zero não foi arbitrária, mas sim derivada de observações da natureza e dos corpos celestes. Para conhecer a distância de um ponto qualquer a linha do Equador, era preciso saber o ângulo formado por este ponto, pelo Sol e pela linha do Equador, em um triângulo em que o Sol era o vértice. A latitude foi “facilmente” calculada, bastou a utilização de um gnômon e um pouco de cálculo, a ligação da projeção da sombra e a extremidade superior da agulha formavam um ângulo entre essa linha e o plano horizontal, sabendo que esse ângulo na linha do Equador, no dia do equinócio, era de 90⁰, em qualquer outro ponto da Terra ele seria menor, portanto, se o ângulo fosse 50⁰, a latitude seria 40⁰, porque ela é a diferença entre o ângulo da linha do Equador e a medida em outros pontos da Terra.
Os meridianos se posicionam de forma inversa aos paralelos, enlaçam o globo do Pólo Norte ao Pólo Sul, formando grandes círculos de tamanhos idênticos, todos convergindo para os mesmos pontos nas extremidades da Terra, a localização do marco zero da longitude pode ser qualquer meridiano, o que fez com que essa definição variasse com o tempo, caracterizando-a como uma decisão meramente política. Para seu cálculo foi necessário estabelecer a hora exata de um fenômeno celeste importante (um eclipse, por exemplo) e comparar com a hora do mesmo evento em outra parte do globo, como a circunferência da Terra é de 360⁰, equivalente a 24h de duração de um dia, uma diferença de uma hora, levou a conclusão de que entre os dois pontos estudados havia uma diferença de 15⁰.
Ptolomeu, por volta de 150 d.C., publica seu primeiro Atlas que constituiu um importante marco na história da cartografia, nele Ptolomeu apresenta a localização geográfica de uma série de localidades, ele define como meridiano 0⁰ as Ilhas Fortunate (hoje Ilhas Canárias e da Madeira), no noroeste da costa da África. Com o tempo o meridiano inicial foi sendo alterado, passando pelas Ilhas dos Açores e de Cabo Verde, como também por Roma, Copenhague, Jerusalém, São Petersburgo, Pisa, Paris e Filadélfia, entre outros locais, até se fixar em Londres (Greenwich), em 1884.
Navegar em alto-mar até meados do século XVIII era extremamente difícil, pois era necessário manter uma rota e tal demanda requeria uma localização geográfica. Enquanto a latitude era facilmente calculada através da observação da duração do dia ou pela altura do sol no firmamento ou se guiando pelas estrelas do céu, a longitude não se comportava da mesma forma, para seu cálculo era necessário o conhecimento da hora a bordo e também da hora em um ponto de referência que tivesse a longitude conhecida, mas como saber a hora de um ponto diferente do que o que se estava, se não existiam relógios precisos e capazes de aguentar as intempéries das viagens.
Cristóvão Colombo navegou pelo paralelo em sua viagem de 1492, desejava chegar a Índia dessa forma, mas encontrou a América no caminho, inúmeros outros navegadores navegam ao sabor de sua própria sorte, por vezes atingiam seus pretendidos destinos, outros acabavam atingindo rochedos, como é o caso de quatro navios ingleses, que em 1707 encalharam nas Ilhas Scilly e foram a pique, levando a morte quase dois mil homens.
A busca pela solução para o problema da longitude persistia, pois a determinação da longitude poderia levar a dominação dos mares, que era a grande busca das potências europeias da época, essa busca levou gênios a pensarem em alternativas para sua definição, entre eles se destacam: Galileu Galilei, Jean Dominique Cassini, Christiaan Huygens, Isaac Newton e Edmond Halley; que buscavam a solução principalmente nos astros. A sombra dessa busca levou a descobertas importantes, tais como: as primeiras determinações do peso da Terra, a distância das estrelas e a velocidade da luz.
Em 1714 o Parlamento Inglês cria a Lei da Longitude, que institui um importante prêmio em dinheiro para quem descobrisse uma maneira prática e útil para determinar a longitude, o erro máximo permitido era de até um grau para o terceiro lugar e até meio grau para o prêmio principal, que correspondia a um erro de apenas três segundos por dia, calculado todos os dias, durante quarenta dias.
Essa maneira prática foi descoberta/criada por John Harrison, que consegue o que muitos acreditavam ser impossível, ele cria um relógio de alta precisão que não se atrasa ou adianta diante das intempéries encontradas durante as viagens de navio. No entanto seu acesso ao prêmio foi retardado ao máximo, a fim de favorecer as chances dos astrônomos que buscavam a resposta no céu, de certa forma conseguiram, mas a determinação não era nada prática, necessitava de muitos cálculos, eram necessárias quatro horas para se calcular a hora a partir do mostrador celestial, essa observação se mostrava prejudicada caso o céu estivesse encoberto; já o relógio de Harrison demandava apenas meia hora para o cálculo da longitude. Depois de quarenta anos e cinco cronômetros que foram sendo desenvolvidos e aperfeiçoados ao longo de tempo, Harrison consegue finalmente obter o prêmio, durante esse tempo passou por várias experiências de intriga política, guerra internacional, calúnia acadêmica, revolução científica e conturbação econômica. Antes de receber seu prêmio ainda teve que submeter seus cronômetros a diversos testes e revelar a fórmula para a construção dos cronômetros, fato que levou a popularização da produção de cronômetros.
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