LA LONGITUDINE
Una delle due coordinate (l'altra è la latitudine) che servono a determinare la posizione di un punto sulla superficie terrestre. La longitudine di un punto della superficie terrestre è data dalla misura, in gradi, dell'arco di parallelo passante per quel punto e compreso tra esso e il meridiano fondamentale. Tale meridiano è universalmente conosciuto come il Meridiano di Greenwich ed è una curva immaginaria che passa dal Polo Nord al Polo Sud passando da uno dei cannocchiali meridiani dell'ex Osservatorio Reale di Greenwich, a Londra. Di conseguenza Greenwich si trova alla longitudine di 0°.
Determinazione della longitudine
Per determinare la longitudine di un luogo con un cronometro locale occorre misurare: a) mediante osservazioni astronomiche, la sua correzione, a un determinato istante, rispetto al tempo locale vero (tale correzione viene indicata con Cpl); b) mediante ricezioni radiotelegrafiche, la sua correzione rispetto al tempo del meridiano di riferimento, nell'istante più vicino a quello considerato (correzione Cpg). Quando i risultati delle due anzidette osservazioni siano trasportati al medesimo istante grazie a una correzione di marcia (caratteristica del cronometro usato e sempre minima e facile a determinarsi), la differenza di longitudine cercata rispetto al meridiano di riferimento, Dl, sarà data da: Dl = CplCpg.
La determinazione della longitudine è quindi essenzialmente un'operazione in due tempi. La determinazione del tempo locale è direttamente influenzata dall'equazione personale dell'osservatore, che può arrivare a uno o due decimi di secondo di tempo, cioè a un errore di posizione da 45 a 90 m nelle regioni equatoriali. Per eliminare tali errori si usano sistemi impersonali di osservazione (registrazione fotografica o mediante cellule fotoelettriche, micrometri, ecc.).
Prima che entrassero in uso i segnali orari radiotelegrafici (1912), la quantità Cpg poteva essere valutata soltanto per trasporto del tempo, mediante cronometri portati con ogni precauzione e che dovevano segnare sempre l'ora del meridiano di riferimento: il sistema era, evidentemente, poco preciso.
Infatti l'incognita era quella di stabilire il momento in cui un oggetto celeste passa sul meridiano del luogo e, tramite l'uso di effemeridi nautiche, di calcolare la differenza rispetto al tempo di transito dello stesso oggetto su di un meridiano noto (ad esempio, quello del porto di partenza).
Ecco che traspare l'esigenza di possedere uno strumento che permettesse di calcolare l'ora con un'alta precisione, cosa che era stata assolutamente impossibile per secoli, con i congegni a disposizione, tipo le clessidre: basti pensare che un errore di solo 2 minuti metteva fuori rotta una nave di circa 45 Km!
Tale problema divenne di grandissima attualità con l'inizio delle traversate transoceaniche del XVI e XVII secolo.
Il primo che tentò di porre rimedio alla questione fu Huygens, che nel 1656 provò ad usare il meccanismo del pendolo. Il problema era che, nonostante a terra tale congegno fornisse risultati molto precisi, durante la navigazione, a causa dei movimenti della nave, i movimenti del pendolo venivano sensibilmente alterati.
Nel 1675 fu costruito a Greenwich il "Royal Observatory" con lo scopo specifico di "rilevare la tanto agognata longitudine dei luoghi"
La goccia che fece traboccare il vaso fu il naufragio, avvenuto nel 1714, della nave ammiraglia di sir Cloudesley Shovell sulle isole Scilly, mentre egli credeva di stare navigando sulla Manica ad oltre 160 km di distanza! Tale avvenimento costrinse l'ammiragliato inglese a costituire il "Consiglio per la longitudine". Questi emise il celebre Longitude Act, con il quale offriva un premio di 10.000 sterline a chi avesse inventato un cronometro capace di avere una tolleranza di errore di meno di un grado e di 20.000 sterline con un errore di meno di mezzo grado in un viaggio di andata e ritorno dalle Indie Orientali.
I principali sforzi furono rivolti a isolare il bilanciere dai difetti meccanici dei ruotismi. Si concepirono, così, lo scappamento a verga (John Harrison) e quello a scatto (Pierre Le Roy). La sospensione a cardano veniva, infine, a conferire immobilità e planarità al tutto.