Medir o tempo com precisão revelou-se algo bastante difícil por séculos e somente na segunda metade do século XVII, durante a Revolução Científica (1500-1700), que começaram a ser fabricados relógios que perdiam segundos em vez de minutos diariamente. O avanço chegou graças ao relógio de pêndulo de Huygens em 1657, posteriormente aperfeiçoado pelos relógios de bolso com molas helicoidais de 1675.
Os efeitos do relógio de pêndulo e do relógio de mola foram enormes. A cronometragem mais precisa era essencial para astrônomos, agrimensores, cartógrafos, navegadores e outros cientistas interessados em observar, medir e registrar fenômenos naturais. A complexidade dos relógios, a primeira de muitas máquinas que se seguiriam, capturou a imaginação popular e fez com que se tornassem uma metáfora frequente de uma nova visão mecanicista do mundo.
O Problema do Tempo
Desde a antiguidade, com a invenção dos relógios de sol e os movidos a água, tornou-se possível medir o tempo. No entanto, estes dispositivos só se mostravam confiáveis para determinar a hora do dia e não conseguiam determinar os minutos. Os relógios mecânicos, inventados no final do século XIII, aperfeiçoaram a medição do tempo, mas seu uso ficou restrito às torres de igreja e prefeituras. Eles atrasavam ou adiantavam de forma apreciável e, portanto, geralmente precisavam ser ajustados todos os dias, uma tarefa que a maioria dos proprietários realizava ao meio-dia, usando o Sol como referência. Além disso, o peso que regulava o relógio geralmente precisava de ajustes a cada 24 horas. A maioria dos relógios consistia em grandes objetos decorados que não podiam ser transferidos de lugar. A ênfase estava na decoração, em vez do aspecto funcional e, assim, tinham altos custos de aquisição.
Com frequência, utilizavam-se os relógios na Idade Média para medir grandes períodos de tempo como, por exemplo, fases da Lua e períodos do zodíaco. Também costumavam ser empregados para indicar o início ou o fim de atividades comunitárias, como mercados ou serviços religiosos. Nenhuma destas atividades requeria a medição precisa do tempo. Tais dispositivos tinham pouca utilidade para os novos cientistas da Revolução Científica - particularmente os astrônomos, cartógrafos e navegadores - pois eles precisavam de relógios mais precisos, que perdessem somente poucos segundos a cada dia. A resposta a este problema veio com a invenção do relógio de pêndulo.
O Relógio de Pêndulo
Um dos primeiros projetos para um relógio que funcionasse usando um pêndulo foi elaborado pelo italiano Galileu Galilei (1564-1642). Galileu identificou o isocronismo do pêndulo, ou seja, o fato de que o período de oscilação independe de sua amplitude (válido para pequenas oscilações apenas). Outros pensadores, incluindo Leonardo da Vinci (1452-1519), já tinham conhecimento desse fenômeno, mas a chave para fabricar um relógio a partir do pêndulo estava em conceber um mecanismo no qual a regularidade da oscilação pendular controlasse a queda de um peso. Antes do pêndulo, os relógios usavam discos giratórios, mas o mecanismo era pouco confiável e tendia a provocar atrasos.
O holandês Christiaan Huygens (1629-1695) produziu o primeiro relógio de pêndulo funcional em 1657. Seu dispositivo perdia no máximo 15 segundos por dia e, assim, ele aumentou dramaticamente a precisão da medição de tempo. Tratava-se de algo importante para os astrônomos - tanto Galileu quanto Huygens eram especialistas nesse campo -, para que se pudesse calcular mais acuradamente o movimento dos corpos celestes. Como ocorreu com a maioria das invenções, houve reivindicações rivais sobre a criação do relógio de pêndulo. O holandês Salomon Closter apareceu como um dos pretendentes mas, como tinha colaborado previamente com Huygens, parece improvável que fosse o inventor original. Huygens apresentou o relógio de pêndulo para o mundo científico na obra Horologium (1657), no prefácio da qual deu o devido crédito a Galileu pela ideia original. Huygens publicou outra obra importante sobre os relógios de pêndulo em 1673, chamada Horologium Oscillatorium.
A precisão do relógio de pêndulo significava que uma nova gama de experimentos científicos se tornava possível. De maneira crucial, a maior precisão na medição do tempo trouxe a possibilidade de que cientistas em diferentes locais comparassem seus resultados ao conduzir experiências similares.
Relógios e Observatórios
A astronomia foi a ciência que impulsionou a Revolução Científica, pois os novos instrumentos, como o telescópio, possibilitavam novas observações e medições. Os observatórios na Revolução Científica foram construídos para observar de forma permanente os céus e tinham como instrumento essencial um relógio preciso, preferencialmente vários. Em 1641, Johannes Hevelius (1611-1687) instalou um observatório em Danzig (Gdansk), na Polônia, financiando o projeto por conta própria. Ele combinou o sextante, o quadrante e dois relógios de pêndulo para medir com precisão os movimentos a longo prazo dos corpos celestes.
O Observatório Real de Greenwich, fundado em 1675, possuía tecnologia avançada para a época, que incluía dois relógios, cada um com um pêndulo gigante, medindo quase 4 metros de comprimento. Estes dispositivos permaneciam em recessos especialmente construídos no Grande Salão, no qual se faziam as observações mais importantes com o uso de telescópios. Os dois relógios tinham sido fabricados pelo famoso relojoeiro Thomas Tompion (1639-1713) de Londres. Cada relógio dispunha de um mecanismo diferente para garantir que os astrônomos soubessem a hora exata das suas observações dos céus. Em acréscimo, havia outro relógio na casa do sextante e um quarto dispositivo logo foi instalado ao Grande Salão, este com um pêndulo de dois metros. O custo dos quatro chegou a 100 guinéus (cerca de 25.000 dólares em valores atuais). Os instrumentos precisavam de constante manutenção e, infelizmente, um deles parou de funcionar poucos meses depois após ter sido instalado, provavelmente porque não havia sido lubrificado adequadamente ou poeira se acumulou e bloqueou o delicado mecanismo.
Muitos observatórios eram instalados temporariamente para realizar um conjunto específico de leituras e, nestes casos, instituições como a Sociedade Real britânica forneciam os instrumentos. Num exemplo de como um bom relógio podia ser útil e precioso, a Sociedade Real enviou exemplares fabricados por John Shelton para uso temporário na ilha de Santa Helena, no meio do Oceano Atlântico; para Barbados, no Caribe; e para o Cabo da Boa Esperança, na extremidade sul da África.
Relógios de Mola Helicoidal
Embora o relógio de pêndulo fosse um grande passo adiante na medição do tempo, faltava-lhe precisão suficiente para os propósitos da navegação. Os inventores como Huygens fizeram valentes esforços para construir relógios de pêndulo que pudessem suportar o movimento e a umidade da viagem marítima, mas não foram bem-sucedidos e, de qualquer forma, a perda de 10 a 15 segundos por dia simplesmente inviabilizava o uso para determinar corretamente a longitude (localização Leste-Oeste). Essencialmente, para determinar a longitude, um navegador precisava saber a hora de onde está e ser capaz de compará-la com uma hora de referência, tipicamente a de uma localização conhecida, como o porto de origem. Como os navios estavam navegando ao redor do mundo, um relógio impreciso em relação à hora do porto de origem resultaria em medições incorretas da localização durante a viagem. Descobrir um meio de determinar a longitude tornou-se um projeto nacional em vários países, com prêmios em dinheiro oferecidos para o inventor que apresentasse um cronômetro preciso. Mesmo companhias privadas, como a Companhia das Índias Orientais, ofereciam financiamento para a invenção de um relógio para uso marítimo.
Huygens conseguiu fabricar um cronômetro de mão pequeno, em 1675, utilizando um novo conceito, a mola helicoidal. Esta mola efetivamente replicava a ação do pêndulo, mas podia fazê-lo num espaço bem pequeno, sem ser afetada pelo movimento externo do dispositivo. Quando fez os primeiros rascunhos do seu relógio com mola, ele escreveu em seu diário: "Eureca - descobri!" (Jardine, 144). Huygens apresentou um modelo funcional na Academia Real de Paris. Infelizmente, ele se envolveu numa disputa de patentes em relação ao mecanismo da mola helicoidal com o cientista inglês Robert Hooke (1635-1703), um litigante notório.
Hooke alegou que tivera a ideia original em 1658, mas não a colocara em prática porque não conseguira financiamento de investidores para o projeto. Talvez tenha sido um amigo mútuo de Huygens e Hooke, Robert Murray (1608-1673), que informou o cientista holandês sobre as ideias de seu compatriota. Para comprovar sua alegação, Hooke construiu um relógio movido a mola em 1675, assistido por Tompion, que fizera os dispositivos do Observatório de Greenwich. Um terceiro inventor, Isaac Thuret, relojoeiro parisiense, também reivindicou o desenvolvimento de um novo tipo de relógio. Huygens empregara Thuret para fabricar um modelo de sua invenção, o que tornava a alegação do francês altamente duvidosa.
No fim das contas, nenhum dos inventores garantiu uma patente e relojoeiros em todos os lugares passaram a fabricar estes dispositivos. O mecanismo de mola melhorava a precisão e reduzia o tamanho dos relógios. Estes dispositivos tornaram possível os mostradores com ponteiros de minutos e segundos. Entretanto, ainda não eram bons o suficiente para a navegação, na qual alguns poucos segundos de atraso faziam uma grande diferença geográfica. Por esta razão, o problema da longitude ficou sem solução até 1770 e o surgimento do cronômetro marítimo de Harrison, inventado por John Harrison (1693-1776), mas apenas após décadas de pesquisa, nas quais vários modelos anteriores e menos confiáveis falharam nos testes em alto-mar realizados pelo Almirantado britânico.
O Amplo Impacto da Medição Precisa do Tempo
Houve várias invenções secundárias a partir do relógio de pêndulo. O próprio mecanismo permitiu a criação do metrônomo, inicialmente mencionado num texto de 1602, escrito por um médico veneziano. Chamado de pulsilogium, era usado por médicos para determinar corretamente a pulsação dos pacientes. Isaac Newton (1642-1727) utilizava relógios de pêndulo para medir o tempo nas experiências com a gravidade. O constante aumento da precisão dos relógios de pêndulo e os movidos a mola tornou possível a medição da velocidade e das alterações desta em diversas condições, tais como a altitude, no vácuo e em diferentes pressões atmosféricas. Os princípios de um relógio funcional - engrenagens, discos giratórios e pesos - também passaram a ser aplicados em muitas outras máquinas durante a Revolução Industrial Britânica, durante o século XIX.
Assim como os relógios ficaram mais comuns, o mesmo ocorreu em relação à preocupação com o tempo. A Grã-Bretanha liderava o campo da relojoaria na segunda metade do século XVII. Entretanto, os relojoeiros britânicos enfatizavam a utilidade e seus colegas europeus preferiam grandes relógios, feitos com materiais preciosos e, com frequência, utilizando figuras automatizadas. A demanda para saber a hora mais precisamente na Grã-Bretanha provavelmente está refletida nesta ênfase na utilidade. Certamente, o desenvolvimento do relógio de pêndulo resultou na conversão de inúmeros exemplares mecânicos anteriores, pois a redefinição de precisão na medição do tempo afetou quase todo mundo. O relógio de bolso tornou-se muito popular também, à medida que os fabricantes em todos os lugares copiavam as ideias de Huygens e Hooke.
Os relógios de parede e de bolso continuaram a ser aperfeiçoados, em especial com o acréscimo de pedras preciosas para diminuir a probabilidade de bloqueio do mecanismo por causa de lubrificantes que acumulam poeira. Dois irmãos franceses, Pierre e Jacob Debaufre, trabalhando em colaboração com o inventor suíço Nicolas Fatio de Duillier, por volta de 1704 (quando a patente foi solicitada), fabricaram o primeiro relógio de bolso que usava rubis perfurados como mancais para os pivôs das engrenagens. As pedras preciosas ou semipreciosas ainda são empregadas na indústria relojoeira nos dias atuais.
O Relógio como Metáfora
Os relógios tornaram-se uma metáfora ou mesmo um modelo do universo para muitos pensadores do século XVII, especialmente aqueles que aderiram aos conceitos mecanicistas sobre vida como a conhecemos. O filósofo mecanicista René Descartes (1596-1650) observou em certo trecho da obra Discurso sobre o Método, publicada em 1637: “Vemos que os relógios foram construídos pelos homens, mas ainda assim carecem do poder de se mover” (Wright, 206). Descartes sugeriu que nosso mundo era semelhante a um relógio, feito por um Criador divino, mas capaz de funcionar por conta própria sem a exigência de qualquer intervenção sobrenatural. O astrônomo Johannes Kepler (1571-1630) concordava com essa proposição: "Meu objetivo é mostrar que a máquina celestial não é como uma criatura divina, mas como um relógio [...] na medida em que quase toda a diversidade de movimentos é causada por uma força simples, magnética e corpórea, assim como todos os movimentos de um relógio são causados por um peso muito simples" (Wootton, 485).
Da mesma forma, médicos e anatomistas como William Harvey (1578-1657), Robert Boyle (1627-1691) e Marcello Malpighi (1628-1694) adotaram a mesma abordagem do corpo humano, vendo-o como uma máquina maravilhosamente complexa, assim como um relógio intrincado. Comparava-se com frequência o coração humano a um relógio, que governava o mecanismo do corpo. Por sua vez, a metáfora estendeu-se à política, onde se comparava um bom soberano a um mestre relojoeiro que garantia que o mecanismo estatal funcionasse sem problemas. Essa metáfora política tinha dois lados, pois, para alguns, podia significar uma influência positiva na sociedade e, para outros, representava um governo insensível e autoritário. Como observa o historiador J. Henry, precisamente qual visão dependia do sistema político em questão: "Atitudes contrastantes em relação à metáfora do relógio, portanto, refletiam diferentes concepções de ordem: autoritária no continente e liberal na Grã-Bretanha" (106).
