Prima della soluzione di Harrison, la misura della longitudine richiedeva la conoscenza delle posizioni dei corpi celesti, in particolare delle stelle per poter applicare i metodi delle fasi lunari e del moto lunare sullo sfondo celeste. Per questo motivo e per l’importanza strategica di tali misure per l’economia inglese, fu deciso di costruire l’Osservatorio di Greenwich. Newton aveva incoraggiato il progetto più per fini scientifici che commerciali, perché avrebbe permesso la verifica delle sue leggi gravitazionali.

   L’Osservatorio fu inaugurato il 22 giugno 1675 su una collina di proprietà di Carlo II situata sulla sponda meridionale del Tamigi (figg. 9 e 10).

fig. 9 - L'entrata dell'Osservatorio, fig. 10 - La linea del Meridiano, fig. 11 - L'aula Ottagonale      

   Altri luoghi furono presi in considerazione, ma il fatto di essere Greenwich Hill una proprietà del re permise un notevole risparmio di denaro. Il suo primo direttore (Astronomer Royal) fu Flamsteed che rimase in carica fino alla morte. La casa che ospiterá i direttori fu disegnata dal famoso architetto inglese Wren (fig. 11) e la stanza piú famosa é quella Ottagonale che rispecchia gli orientamenti dei punti cardinali e permetteva le osservazioni con lunghi cannocchiali e telescopi (fig. 12). Col tempo gli edifici si susseguirono uno accanto all’altro fino a formare una piccola cittadella (figg. 13a e 13b).

fig. 12 - La sala ottagonale, fig. 13a - L'edificio di Bradley, fig. 13b - Gli edifici di Halley e Flamsteed      

   Una delle prime osservazioni fu eseguita proprio da Flamsteed stesso che costruì un telescopio sul balcone per osservare la stella Sirio. Lo scopo di queste osservazioni fu la misura dell’anno siderale ed il calcolo dell’Equazione del Tempo, ossia la differenza tra il Tempo Solare Vero ed il Tempo Solare Medio. Suo fu un catalogo di quasi 3000 posizioni stellari pubblicato postumo.

   La risoluzione del problema della longitudine fu l’inizio di un nuovo impegno per l’Osservatorio. Oltre a continuare le sue osservazioni astronomiche, ebbe l’importante compito di conservare l’ora e verificarne la concordanza con i fenomeni celesti. Nel contempo, peró, l’importanza della misura del tempo investí anche molte attivitá civili per cui passo dopo passo si dovette affrontare il compito di “distribuire il tempo”, ossia renderlo facilmente misurabile per la vita civile.

   La prima attivitá civile che basó il suo funzionamento sul tempo fu la nascente rete ferroviaria inglese (1825) che finí per adottare nel 1847 il tempo di Greenwich o, come si diceva allora, di Londra come suo tempo ufficiale. La soluzione della distribuzione del tempo fu vista nell’ “ultima” scoperta dell’elettricità ed il fautore del suo utilizzo fu il settimo Astronomo Reale Airy (1801-1892). Prima di allora, la sincronizzazione degli orologi con l’ora di Greenwich era eseguita dai postini che oltre a recapitare la posta, avevano con loro un orologio confrontato settimanalmente con quello posto all’entrata dell’Osservatorio (fig. 14). In vari casi il lavoro di distribuzione venne ereditato di padre in figlio e qualche volta anche dalle mogli e sorelle. Le donne che dal 1856 al 1930 ebbero questo compito furono chiamate Greenwich time lady.

   Il servizio di definire l’ora e la risoluzione della sua diffusione fu espletato ancora meglio quando nel 1833 venne costruita una torretta sulla casa del direttore sormontata da un’asta che impalava una grossa palla rossa di cuoio (Time Ball) che ancora oggi viene usata come attrattiva turistica. Sembra che l’idea venne ad un capitano della Royal Navy sette anni prima. Infatti, il calcolo della longitudine in mare aveva il suo perno nell’esatta conoscenza dell’ora al meridiano di riferimento. Altri metodi per distribuire l’ora furono segnali con bandiere lungo la costa, spari di cannone (ancora oggi a Roma il mezzogiorno civile viene segnato con un colpo di cannone dal Gianicolo), con lo sparo di un razzo. Con la Time Ball l’Osservatorio era in grado di dare l’ora esatta alle navi ancorate nel sottostante Tamigi ed ad alcune zone di Londra.

   L’operazione é molto semplice visto che ancora oggi viene eseguita: alle 12.55 la Time Ball viene alzata a mezz’asta, alle 12.58 la si issa in cima all’asta ed esattamente alle 13.00 viene fatta cadere (fig. 15). Cosí ogni giorno. L’orario delle 13.00 si giustifica col fatto pratico che alle 12.00 gli astronomi erano impegnati nell’osservazione del transito del Sole per il meridiano. Il sistema è rimasto praticamente inalterato fino ad oggi con le sole variazioni che dal 1852 la caduta è controllata automaticamente dall’orologio campione e dal 1960 si è reso automatico l’issamento della sfera. Altre Time Ball furono costruite a Londra e Liverpool, mentre in altre cittá europee erano in progetto. A Roma ve n’era una sul timpano della chiesa di Sant’Ignazio che dava l’ora del mezzogiorno al cannone che prima sparava da castel Sant’Angelo. Da una lista di Airy si ha notizia che fuori dall’Inghilterra furono erette Time Ball a Calcutta (India), a Sydney (Australia) ed a Washington (Stati Uniti).

   Nel 1855 il 98% degli orologi pubblici inglesi erano regolati sul Greenwich Mean Time (GMT) anche se questo a quell’epoca non era stato ancora definito il tempo ufficiale in Gran Bretagna, ció che avvenne solo nel 1880. Il GMT fu ufficialmente diffuso dalla BBC dal Capodanno del 1924 e nello stesso anno fanno la loro comparsa i caratteristici 6 bip che precedono il segnale orario: uno ogni secondo dal 54esimo al 58esimo e l’ultimo allo scoccare dell’ora. Nel 1933 a Parigi fu introdotta l’ora a lettura automatica, stessa cosa fu fatta in Gran Bretagna tre anni piú tardi.

   Appena Flamsteed prese possesso dell’Osservatorio definí un meridiano fondamentale per il calcolo delle posizioni stellari (fig. 16). Egli costruì un quadrante che infisse su una parete e con il quale iniziò le osservazioni (fig. 17). Il suo successore, Halley definí un secondo meridiano che coincideva con un muro sul quale aveva costruito un quadrante più ad est di quello del suo predecessore (fig. 18). Il suo meridiano é marcato con una striscia metallica sul pavimento (fig. 19).

figg. 16, 17 - Il Meridiano ed il Quadrante di Flamsteed, figg. 18, 19 - Il Quadrante ed il Meridiano di Halley      

   Il successivo meridiano di Bradley fu usato come riferimento (longitudine 0°) per la prima pubblicazione dell’ALMANACCO NAUTICO nel 1766 e per la cartografia del regno iniziata nel 1791 (fig. 20). Questo meridiano rimase quello di riferimento per la cartografia anche quando fu definito il successivo. Quello che oggi si definisce Primo Meridiano é segnato nel terreno del cortile da una striscia di metallo e rappresenta quello misurato da Airy (fig. 21). La prima osservazione con il nuovo strumento per la definizione del meridiano fu eseguita da Airy il 4 gennaio 1851. La striscia entra in una porticina aperta la quale ci permette di entrare nell’Edificio del Meridiano, manufatto costruito nel XVIII secolo (figg. 22 e 23).

fig. 20 - Il Meridiano di Bradley, fig. 21 - Il Primo Meridiano, figg. 22 e 23 - L'edificio del Meridiano      

   Lungo la striscia che di notte può essere illuminata vi sono segnate le longitudini delle principali città del mondo (figg. 24 e 25). Sia nel cortile prospicente i vari edifici dei meridiani che si sono susseguiti (figg. 26) sia nel giardino retrostante è stata incastonata nel terreno una linea di ottone che indica il meridiano (figg. 27).

figg. 24,25 - Le longitudini delle città, figg. 26 e 27 - Il Primo Meridiano nel cortile e nel giardino esterni      

   Sulla parete nord del cortile davanti agli edifici dei meridiani è stata posta una targa che sembra dividere il mondo in due parti (fig. 28). In fig. 29 si presenta un disegno schematico del telescopio dei passaggi che viene utilizzato per l’osservazione degli astri al meridiano. Per tale motivo esso viene chiamato telescopio dei passaggi o dei transiti ed ha la caratteristica, rispetto ai classici telescopi osservativi, di poter ruotare solo intorno ad un asse perpendicolare al piano individuato dal meridiano e dal centro della Terra.

   In fig. 30 il terminatore, linea che divide la zona terrestre illuminata dal Sole da quella in ombra, sembra materializzare la linea immaginaria del Primo Meridiano.

fig. 28 - La targa con il Primo Meridiano, fig. 29 - Il telescopio dei transiti, fig. 30 - Il terminatore-meridiano      

   Airy fu molto intraprendente nel calcolare la longitudine delle principali cittá diffondendo l’uso del tempo e volle utilizzare un cavo telegrafico posato nello Stretto della Manica (1851) per collegare l’Osservatorio di Greenwich con quello di Parigi in modo da poter eseguire una precisa misura della distanza longitudinale tra i due meridiani.

   Con l’avvento del sistema GPS (Global Positioning System) basato sulla posizione di un gruppo di satelliti in orbita geostazionaria, fu definita negli anni Ottanta una nuova griglia di coordinate geografiche. Il meridiano di longitudine 0° utilizzato in tale sistema si trova a circa 102 m ad est dei precedenti. Esistono formule per passare da uno dei sistemi agli altri.

   L’unico sussulto al metodico lavoro di osservazione e di riduzione dei dati fu l’attentato del febbraio 1894 ad opera di un anarchico. Le motivazioni del gesto non sono ben chiare ed i danni furono minimi. L’evento venne immortalato dallo scrittore Conrad nel romanzo L’AGENTE SEGRETO.

Principali eventi dell’Osservatorio di Greenwich riguardo alla misura del tempo e della longitudine

1675	L’Osservatorio è inaugurato il 22 giugno e Flamsteed ne diviene il primo Astronomo Reale.
1720	Halley secondo Astronomo Reale.
1725	Definizione del Meridiano di Halley.
1742	Bradley terzo Astronomo Reale.
1750	Definizione del Meridiano di Bradley.
1766	Prima pubblicazione dell’Almanacco Nautico basato sul Meridiano di Bradley.
1818	L’Osservatorio Reale passa alle dipendenze dell’Ammiragliato.
1821	L’Osservatorio diventa custode dei cronometri della Marina.
1833	É installata la Time Ball.
1835	Airy settimo Astronomo Reale.
1851	Definizione del Meridiano di Airy a circa 5.79 m ad est rispetto a quello di Bradley.
1852	É installato l’orologio elettrico di Shepherd che controlla la Time Ball a Greenwich ed a Londra, e nello stesso tempo diffonde il GMT sulla rete ferroviaria via telegrafo.
1880	Il GMT diventa il tempo ufficiale in Gran Bretagna.
1884	Il Meridiano di Greenwich è scelto come Primo Meridiano del mondo nella Conferenza di Washington.
1924	É introdotto il segnale orario della BBC di sei bip controllato da Greenwich.
1937	I cronometri di Harrison sono esposti al museo Nazionale della Marina.
1954	Si esegue l’ultima osservazione di transito per il Meridiano di Airy dopo 103 anni.

 

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