No princípio do século XV, Portugal encontrava-se a sair de um período marcado por profundas convulsões políticas e sociais. Tinha-se virado para o Atlântico por imposição territorial (de costas voltadas para Espanha) e por aliança política (com Inglaterra). E se a primeira etapa dos Descobrimentos é marcada pela coragem e audácia dos responsáveis políticos e dos seus navegadores, esta também se fundamenta na capacidade de síntese e fusão de diferentes conhecimentos e experiências culturais.

A nossa posição geográfica permitia o acesso privilegiado a duas culturas náuticas distintas: a navegação no Mediterrâneo e no Atlântico Norte. Por outro lado, soubemos reconhecer e estudar a riqueza do conhecimento astronómico árabe. Do ponto de vista cartográfico, absorveu-se o conhecimento maiorquino e catalão, preconizador das cartas por planos, dedicadas ao Mediterrâneo, mais realistas e objectivas que o comum da época.

Até este momento, o sucesso da empreitada ligava-se a tecnologias árabes e mediterrânicas: as agulhas de marear (bússolas) e as pedras de cevar, os portulanos, os compassos e os prumos, assim como as ampulhetas. A própria previsão das marés era um importante dado de navegação que, mesmo assim dependia quase exclusivamente da perícia do piloto.

Para se libertarem da navegação costeira e aproveitarem os ventos oceânicos, que os navegadores portugueses souberam dominar e compreender, foi fundamental um investimento sistemático na navegação astronómica.

Tal acontece, já no reinado de D. João II, através da generalização nos navios portugueses da náutica astronómica, com utilização de instrumentos de medição de alturas. São elaborados extensos roteiros e feitos reconhecimentos hidrográficos. A própria cartografia surge renovada,  como consequência da navegação astronómica.

Através da cuidadosa (e sigilosa) recolha e sistematização de informação, forma-se um espírito de escola entre pilotos e outros mareantes portugueses. Obras tão importantes como o “Tratado da Agulha de Marear” de João de Lisboa, discutem a fundo as limitações e as potencialidades, não só dos instrumentos de navegação, como a construção naval e o domínio do cada vez mais domesticado sistema de ventos.

Quadrante Náutico (séc. XVI)

O quadrante e o astrolábio náutico são assim, usados para calcular a latitude através da observação e medição da altura dos astros. No entanto, quando a leitura não correspondia a um número exacto de graus, era necessário estimar o seu valor. Um processo difícil e impreciso que dependia da perspicácia do observador. Note-se que bastava uma pequena imprecisão para errar a derrota num oceano, ainda o grande desconhecido, povoado por ilhas e inúmeras dificuldades.

Em 1542, Pedro Nunes, eminente matemático e cientista, apresenta uma solução extraordinariamente engenhosa, conhecida como o Nónio. Na sua obra De Crepusculis, demonstra como se podem criar novas escalas, paralelas à escala principal, que seriam progressivamente divididas em partes. Assim, existiria sempre uma posição muito próxima do ângulo pretendido, por entre as quase 2500 subdivisões.

Perante a tecnologia da época, este conceito era de difícil concretização. Ainda hoje são raríssimos os exemplares dotados com o Nónio, conhecendo-se apenas o quadrante astronómico cuja réplica se apresenta.

Este quadrante pertence à colecção de instrumentos científicos do Instituto e Museu de História e da Ciência de Florença. Fabricado em Inglaterra por James Kynuyn, sabe-se que pertenceu a Robert Dudley, que em 1595 se exilou em Itália.

No Museu, para uma melhor compreensão do complexo funcionamento do Nónio, os visitantes têm à disposição uma apresentação multimédia que explica, passo a passo, todo o processo de medição de latitude através deste princípio matemático.

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