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Cinco segundos em 81 dias

Aos 68 anos, o carpinteiro John Harrison mandou o relógio H4 à Jamaica com o filho, e o mar não conseguiu desregulá-lo.

Relógio de bolso grande em caixa de prata, aberto sobre uma carta náutica numa cabine de navio.

Portsmouth, 1761: o H4 embarca no Deptford

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Aos 68 anos, o relojoeiro John Harrison entregou ao filho William, no porto de Portsmouth, uma caixa de prata do tamanho de um pires e o viu embarcar no navio de guerra Deptford, rumo à Jamaica, em novembro de 1761.

Dentro da caixa ia o H4, um relógio de 13 centímetros de diâmetro e cerca de 1,4 quilo. Harrison, filho de carpinteiro e sem um dia de aprendizado numa oficina de relojoaria, tinha levado seis anos para montá-lo. A viagem ia decidir se o trabalho de uma vida valia o maior prêmio científico da Inglaterra.

O prêmio existia desde 1714. Naquele ano, o Parlamento britânico prometeu 20.000 libras a quem achasse a longitude (a posição leste-oeste de um lugar) no mar com erro menor que meio grau. Sem ela, um capitão sabia a que altura do equador estava, mas chutava quanto já tinha andado para oeste.

O chute custava navios. Em 1707, a esquadra do almirante Cloudesley Shovell errou a própria posição na volta de Gibraltar e bateu nas rochas das ilhas Scilly, no sudoeste inglês. Quatro navios afundaram, e cerca de 1.400 marinheiros perderam a vida, segundo os registros da Marinha Real.

A saída de Harrison era mecânica. A Terra gira 15 graus por hora. Quem levasse a bordo a hora exata do porto de partida e a comparasse com o meio-dia local saberia, pela diferença, quantos graus tinha navegado. Faltava um relógio que o balanço, o sal e o calor dos trópicos não desregulassem.

Em janeiro de 1762, depois de 81 dias de viagem, o Deptford ancorou em Port Royal. William comparou o H4 com a hora local tirada pelos astrônomos em terra. Descontado o ritmo diário que o pai tinha anotado antes da partida, o relógio estava apenas 5 segundos atrasado.

Em distância, o desvio dava cerca de dois quilômetros. Nenhum instrumento a bordo de navio algum tinha chegado perto disso. Para entender como aquela caixa de prata foi parar nas mãos de William, é preciso voltar a uma vila de Lincolnshire onde ninguém fabricava relógios, e a um menino que trabalhava com madeira de carvalho.

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I A Vida de Hoje

Carvalho, pau-santo e um manuscrito copiado

John Harrison nasceu em 24 de março de 1693, em Foulby, no condado de Yorkshire, norte da Inglaterra. Era o mais velho dos filhos de Henry Harrison, carpinteiro que cuidava da madeira de uma propriedade rural. Por volta de 1700, a família se mudou para Barrow upon Humber, em Lincolnshire.

O menino aprendeu o ofício do pai e ganhava a vida com portas, telhados e móveis. A leitura veio por conta própria. Um clérigo de passagem emprestou a ele um manuscrito das aulas de filosofia natural (o nome antigo da física) do matemático cego Nicholas Saunderson, de Cambridge.

Harrison copiou o texto à mão, com todos os diagramas, e guardou a cópia pelo resto da vida. Era o único curso de mecânica que ele teria.

Aos 20 anos, em 1713, terminou o primeiro relógio de pêndulo. Era quase todo de madeira: carvalho nas rodas, com os dentes cortados de modo que o veio corresse na direção da força, para não rachar. Três relógios desse período sobrevivem em museus ingleses.

Por volta de 1722, o proprietário de terras Charles Pelham encomendou um relógio para a torre do estábulo de Brocklesby Park. Harrison usou pau-santo (lignum vitae, madeira tropical tão oleosa que solta a própria lubrificação) nas peças que se atritavam.

O óleo animal da época engrossava no frio e travava os relógios de torre. O de Harrison dispensava óleo. Segundo a propriedade de Brocklesby, que ainda o mantém, ele segue funcionando na mesma torre, três séculos depois.

Harrison não herdou os vícios de uma oficina porque nunca trabalhou numa. Cada problema que os relojoeiros de Londres davam por insolúvel, ele atacava como carpinteiro: olhando o material.

Com o irmão mais novo, James, montou nos anos 1720 relógios de precisão para casas da região. Dois inventos saíram dali. O escape de gafanhoto (a peça que solta as engrenagens um dente por vez, com braços que lembram patas de inseto) trabalhava sem deslizar e sem óleo.

O segundo foi o pêndulo de grelha, feito de barras alternadas de latão e aço. O calor alonga os dois metais em proporções diferentes, e a montagem fazia um alongamento anular o outro, mantendo o pêndulo com o mesmo comprimento no inverno e no verão.

Os irmãos testavam os relógios contra as estrelas. Da janela de casa, Harrison marcava o instante em que uma estrela sumia atrás da chaminé de um vizinho e repetia a observação noite após noite. A Terra leva um tempo fixo para girar diante das estrelas, então qualquer diferença era culpa do relógio.

Os reguladores de Barrow chegaram a errar cerca de um segundo por mês, segundo os registros do próprio Harrison. Nenhum relojoeiro de Londres anunciava precisão parecida.

Foi com essa marca na cabeça que ele leu sobre o prêmio da longitude e concluiu que um relógio daqueles, se aguentasse o mar, resolvia o problema que os astrônomos da coroa não conseguiam fechar.

II O Momento que Virou

A caixa de prata no Deptford

Em 1730, Harrison viajou a Londres com os desenhos de um relógio marinho e procurou Edmond Halley, o astrônomo real (o diretor do Observatório de Greenwich). Halley o mandou falar com George Graham, o relojoeiro mais respeitado da cidade.

A conversa, pelo relato de Harrison, começou fria e durou das dez da manhã às oito da noite. Graham terminou emprestando dinheiro, sem juros e sem prazo, para o carpinteiro construir o aparelho.

O H1 ficou pronto em 1735: 34 quilos de latão, com duas barras balançando em sentidos opostos, ligadas por molas, para que o jogo do navio não empurrasse as duas para o mesmo lado. Em 1736, foi a Lisboa no Centurion e voltou no Orford.

Na volta, Harrison avisou que o navio estava cerca de 110 quilômetros a oeste da posição que o mestre de navegação calculava. Quando a costa apareceu, o relógio tinha razão.

A Junta da Longitude (Board of Longitude, a comissão que julgava o prêmio) se reuniu pela primeira vez em 1737 para ouvi-lo e liberou 500 libras para um modelo melhor. Harrison entregou o H2 em 1739 e nem o levou ao mar: tinha achado um defeito no próprio desenho quando o navio virava.

O H3 levou 19 anos. Nele, Harrison criou a tira bimetálica (duas lâminas de metais diferentes presas juntas, que se curvam com o calor) e o rolamento de gaiola (anel de roletes presos numa armação para girar sem atrito). As duas peças hoje estão em termostatos e em quase todo motor.

Enquanto o H3 empacava, um relógio de bolso feito para ele pelo relojoeiro John Jefferys, em 1753, mostrou outro caminho. Um balanço pequeno, batendo rápido, resistia melhor ao chacoalhar do que as barras pesadas.

Depois de três décadas construindo relógios cada vez maiores, Harrison apostou no menor. O H4, terminado em 1759, cabia na palma da mão.

Era um relógio de bolso gigante, com mostrador branco e ponteiros azulados. Batia cinco vezes por segundo e tinha um remontoir (mecanismo que repassa a força da corda em doses iguais), para que a mola cansada não atrasasse o ritmo.

Harrison não quis enfrentar o Atlântico na idade que tinha. William, então com 33 anos, embarcou no Deptford em 18 de novembro de 1761, levando o relógio numa caixa trancada com quatro chaves.

No nono dia, o capitão Dudley Digges calculava que o navio passava longe da ilha da Madeira. William, pelo H4, disse que a ilha apareceria na manhã seguinte. Ela apareceu, e a tripulação, já com pouca água e cerveja, pôde reabastecer.

Em Port Royal, o H4 marcou os 5 segundos de atraso. William voltou à Inglaterra em 1762 certo de que o pai tinha ganhado as 20.000 libras.

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III O Que Ficou

O prêmio pago em pedaços

A Junta não pagou. Alegou que a marca de Port Royal podia ter sido sorte e exigiu nova viagem. Em 1764, William levou o H4 a Barbados; em 47 dias, o erro ficou em 39 segundos, cerca de 17 quilômetros, um terço do desvio que a lei permitia.

Em Barbados, quem conferia a hora era o astrônomo Nevil Maskelyne. Ele defendia as distâncias lunares (método que calculava a longitude pelo ângulo entre a Lua e uma estrela), e em 1765 virou astrônomo real e membro da própria Junta que julgava o rival.

As condições mudaram. A Junta pagou 10.000 libras em 1765 só depois que Harrison desmontou o H4 diante de uma comissão, explicou cada peça e entregou os relógios ao governo. A outra metade dependia de cópias que provassem que outro artesão conseguiria reproduzir o aparelho.

O relojoeiro Larcum Kendall fez a cópia, chamada K1, em 1769. Harrison, já perto dos 80 anos, construiu com William o H5 e, em 1772, apelou ao rei Jorge III. O rei testou o H5 no observatório particular de Kew por dez semanas: o erro foi de 4,5 segundos.

Em 1773, o Parlamento, por cima da Junta, votou a Harrison 8.750 libras. O prêmio oficial nunca foi entregue a ele, nem a ninguém: a Junta jamais declarou um vencedor.

A prova definitiva veio do mar. O capitão James Cook levou o K1 na segunda viagem ao Pacífico, de 1772 a 1775, e voltou com ilhas posicionadas nos mapas com uma exatidão que nenhum navegador europeu tinha conseguido.

No diário dessa viagem, em 1775, Cook chamou o relógio de "nosso guia fiel através de todas as mudanças de clima".

Harrison deixou a prova de que um carpinteiro com um manuscrito copiado à mão podia vencer os astrônomos da coroa. Em meio século, o cronômetro marinho (relógio de precisão feito para o mar) virou equipamento de todo navio de longo curso.

John Harrison faleceu em Londres em 24 de março de 1776, na data do próprio aniversário de 83 anos. Foi enterrado no cemitério da igreja de Hampstead.

Os cinco relógios hoje pertencem à Inglaterra. Os quatro primeiros estão no Observatório Real de Greenwich, restaurados pelo oficial da Marinha Rupert Gould desde 1920; o H1, o H2 e o H3 ainda funcionam. O H4 fica parado, para poupar as peças. O H5 está no museu da guilda dos relojoeiros de Londres.

"Que problema do seu ofício você resolveria olhando o material, sem pedir licença a ninguém?"

Numa descrição do H4 escrita em 1763, Harrison deixou a própria avaliação: "Nenhum outro objeto mecânico ou matemático no mundo é mais belo ou mais curioso na textura do que este meu relógio."