John Harrison y el reloj que permitió calcular la longitud en el mar

En 1761, William Harrison cruzó el Atlántico rumbo a Jamaica con un reloj construido por su padre. Durante el trayecto, lo utilizó para anticipar la llegada a Madeira antes de lo que esperaba la tripulación. El capitán quedó tan convencido que quiso comprar el siguiente ejemplar.

El instrumento era el H4 de John Harrison. Bajo su apariencia de gran reloj de bolsillo había una respuesta a un problema de navegación: conservar la hora de un lugar conocido mientras el barco se alejaba de él. La travesía dio resultados prometedores. El pago del premio, en cambio, abrió una disputa que duró años.

Por qué conocer la hora ayudaba a encontrar la posición

Un navegante podía calcular su latitud, la posición al norte o al sur del ecuador, mediante observaciones del Sol o de las estrellas. Determinar cuánto había avanzado hacia el este o el oeste resultaba más difícil. Esa segunda coordenada, la longitud, exigía una referencia que el horizonte por sí solo no ofrecía.

La Tierra gira 360 grados en aproximadamente 24 horas. De ahí surge la relación que hacía posible el método: una hora de diferencia entre dos horas solares locales equivale a 15 grados de longitud.

Como ejemplo simplificado, si en un barco era mediodía solar y un reloj indicaba las dos de la tarde según la hora solar del meridiano de referencia, la diferencia correspondía a una posición 30 grados al oeste de ese meridiano. El cálculo requería las correcciones astronómicas pertinentes, pero el principio era ese: comparar dos horas para obtener una posición.

Un error de cuatro minutos en el reloj equivalía a un grado de error en longitud. El problema consistía en mantener aquella referencia durante semanas de navegación.

Una recompensa para una solución que pudiera utilizarse

En 1714, el Parlamento británico aprobó una ley que ofrecía recompensas por un método práctico para determinar la longitud en el mar. La cantidad dependía de la precisión alcanzada. La recompensa máxima era de 20.000 libras para una solución que mantuviera el error dentro de medio grado en la prueba prevista hacia las Antillas.

La ley también permitía financiar experimentos. Esa diferencia ayuda a entender la trayectoria de Harrison: recibió apoyo durante el desarrollo de sus instrumentos, antes de los pagos asociados a los resultados del H4. La imagen de un inventor que trabajó toda su vida sin recibir dinero borra una parte documentada de la historia.

Harrison era carpintero de oficio y había aprendido relojería por su cuenta. Su propuesta debía trasladar la precisión de un taller a un barco. El movimiento del buque obligaba a construir un mecanismo capaz de mantener el ritmo fuera de las condiciones estables de tierra firme.

En 1735 terminó el instrumento conocido hoy como H1. Al año siguiente se probó en un viaje a Lisboa. Después llegaron el H2 y el H3. El catálogo del Science Museum recoge esa secuencia de trabajo, junto con el reconocimiento que recibió en 1749: la medalla Copley de la Royal Society por sus investigaciones experimentales.

El cambio decisivo cabía en una caja de plata

Mientras desarrollaba sus grandes máquinas, Harrison investigó también los relojes pequeños. En 1753, el relojero John Jefferys fabricó un reloj de bolsillo siguiendo un diseño suyo. Su comportamiento orientó el proyecto hacia un instrumento mucho más compacto.

Harrison comenzó a trabajar en el H4 en 1755. La ficha del ejemplar conservado en Greenwich lo fecha en 1759. Su mecanismo llevaba un volante que oscilaba con rapidez y estabilidad; la caja de plata y la esfera podían recordar a un reloj personal, pero había sido construido para servir como referencia de navegación.

La reducción de tamaño cambiaba la forma del instrumento sin eliminar la exigencia fundamental. De poco servía llevar un reloj a bordo si su marcha variaba tanto que la hora de referencia dejaba de ser fiable. La utilidad del H4 dependía de lo que pudiera demostrar al otro lado del océano.

Un viaje exitoso no cerró el expediente

La legislación de 1763 reconocía expresamente que la utilidad del instrumento de Harrison se había probado en el viaje a Jamaica. También recogía pagos parciales y la necesidad de continuar los ensayos. El reloj había dado una respuesta útil; seguían pendientes las condiciones para dar por cumplida la recompensa.

En 1764 se realizó otra prueba, esta vez hacia Barbados. La Junta de Longitud aceptó después que el instrumento había mantenido la precisión exigida por los límites más estrictos de la ley de 1714. La discusión pasó entonces a la divulgación del mecanismo y a la posibilidad de reproducirlo.

Una propuesta de 1765 conservada en el National Maritime Museum permite ver el requisito concreto. Planteaba pagar 7.500 libras cuando Harrison explicara por completo los principios de su reloj y entregara sus instrumentos para uso público. Un pago adicional de 10.000 libras quedaba condicionado a que se fabricaran otros relojes y superaran las pruebas de precisión. Las 7.500 libras completarían un primer tramo de 10.000, contando 2.500 ya abonadas.

Para Harrison, los resultados obtenidos justificaban cobrar la recompensa. Para quienes administraban los fondos, también había que establecer si otros fabricantes podían producir instrumentos comparables. Esa exigencia tenía consecuencias prácticas: una marina necesitaba relojes que pudieran multiplicarse, no depender de la existencia de una única pieza.

Harrison defendió su posición por escrito. Su folleto de 1765 sobre los procedimientos relativos a la longitud se conserva en Greenwich. El documento recoge su reclamación; leerlo junto a la propuesta de la Junta permite distinguir la defensa del inventor de las condiciones que la institución pretendía imponer.

El dinero llegó antes que la adopción general

En 1773, el Parlamento aprobó una recompensa especial de 8.750 libras. La Office for National Statistics distingue ese pago de las 10.000 libras concedidas como pago intermedio por el H4 en 1765. Harrison recibió compensaciones sustanciales, aunque no la recompensa de 1714 en la forma exacta que había reclamado.

La aparición de un reloj eficaz tampoco convirtió de inmediato a todos los barcos en usuarios de cronómetros. Los primeros eran caros. Otros fabricantes tuvieron que simplificar los diseños y reducir los costes para extender su uso, un proceso que avanzó durante las décadas siguientes.

Esa demora permite separar dos logros que suelen confundirse: demostrar que un instrumento podía resolver un problema y conseguir que muchas personas pudieran utilizarlo. El H4 acreditó la posibilidad de llevar una referencia horaria a través del océano. Su difusión dependió del trabajo posterior de otros relojeros.

El instrumento conservado lleva una inscripción con los nombres de John Harrison y su hijo y la fecha de 1759. William había viajado con él a Jamaica en 1761. Dentro de aquella caja de plata, la hora de un lugar siguió siendo útil mientras el barco se alejaba de sus costas.

Imagen de portada: el cronómetro H4 de John Harrison. Fotografía de Colonel Warden, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0. Tomada en agosto de 2009; reproducida sin modificaciones.

Fuentes y documentación

• Royal Museums Greenwich · Longitude found the story of Harrison’s timekeepers. Viajes de prueba, decisiones de la Junta y difusión de los cronómetros.
• Royal Museums Greenwich · What is longitude. Relación entre tiempo solar y longitud. El ejemplo numérico de la entrada es una explicación del método.
• Science Museum Group · John Harrison. Cronología de los primeros instrumentos y concesión de la medalla Copley.
• Royal Museums Greenwich · H4 objeto ZAA0037. Datación y características del instrumento. Se sigue la fecha de 1759 del catálogo del objeto; algunas cronologías sitúan su presentación en 1760.
• Ley británica de 1763 relativa al instrumento de Harrison. Texto histórico transcrito de la ley que reconoce el ensayo de Jamaica y establece pagos y condiciones.
• Royal Museums Greenwich · Propuesta de pago BGN 9 de 1765. Documento de época con los requisitos de divulgación y reproducción del mecanismo.
• Royal Museums Greenwich · Folleto de Harrison BGN 14 de 1765. Reclamación del inventor sobre los procedimientos posteriores a los ensayos.
• Office for National Statistics · Valuing John Harrison’s work. Distinción entre los pagos de 1765 y 1773 y la recompensa de 1714.