¿Por qué la humanidad tardó tanto en cruzar los océanos?

Nick Szabo describe en esta serie de artículos recientes sobre el reloj de arena y el reloj mecánico , el tablero transversal y los mapas y errores de navegación a estima los cuatro avances significativos en la tecnología de navegación que fueron exclusivos de Europa durante la era de los descubrimientos.

Inventado en Europa a finales del siglo XIII o principios del XIV, el reloj de arena complementó una invención casi simultánea, el reloj mecánico. El reloj mecánico con su campana era una forma centralizada de transmitir las horas del día y de la noche; el reloj de arena era una forma portátil de medir períodos de tiempo más cortos.
reloj de arena y reloj mecanico

Para registrar la velocidad y la dirección de cada intervalo de tiempo del reloj de arena (p. ej., media hora), los pilotos utilizaron alguna variación del tablero transversal, en el que estos valores se especificaban mediante la ubicación de las clavijas en el tablero.
tablero transversal

Para reiterar el punto más importante: esta es una pregunta diferente a la pregunta de cuál es el error cuando se traza en un mapa normal. Los historiadores que tratan de recrear estos viajes, con el fin de averiguar dónde fueron sus recaladas, o trazarlos en mapas, o estimar qué precisión de navegación lograron los navegantes europeos en esa época, por lo general no han entendido esta distinción crucial. De hecho, debido a que las corrientes y la variación magnética en la mayoría de los lugares en el océano abierto no cambian de forma extrema o repentina, los errores resultantes en la navegación a estima tendían a ser mucho menores que los errores al trazar las direcciones a estima en un mapa ptolemaico. Si puede analizar algunos diagramas más complicados, puedo demostrarlo con un ejemplo aquí. Primero considere dos itinerarios de navegación a estima,
mapas y errores de navegación a estima

La invención simultánea de la carabela por parte de los portugueses (la primera embarcación que combina la capacidad, la maniobrabilidad y la capacidad de navegar en ceñida de un dhow con la robustez para resistir las tormentas del Atlántico) combinada con el reconocimiento de los patrones de viento globales, como se ilustra a continuación, para permitir un acceso confiable a cualquier lugar a lo largo de las costas del mundo

Tenga en cuenta que las exploraciones en mar abierto novena y décima de los nórdicos se realizaron en su totalidad en aguas costeras o al norte de los vientos del oeste del Atlántico norte , y en los saltos bastante cortos desde Noruega a las Islas Feroe a Islandia a Groenlandia a Labrador; esto no es accidental. Llegar a casa siempre fue fácil simplemente llegando (o remando) hacia el sur hacia los vientos del oeste e izando la vela cuadrada. Incluso en un salto corto como el de Islandia a Groenlandia, comparable a una navegación de Jutlandia a Scarborough, Of the first 24 boatloads of land-hungry settlers who set out from Iceland in the summer of 986 to colonize new territory explored several years earlier by the vagabond and outlaw, Erik the Red, only 14 made it, the others having been forced back to port or lost at sea.
El destino de los vikingos de Groenlandia

La combinación de estos avances - grandes barcos capaces de navegar en ceñida; mejor comprensión de los patrones de viento globales; y la mejora de la navegación a estima mediante el uso de relojes mecánicos y relojes de arena juntos y un tablero de travesía - fueron exclusivos de los marineros europeos durante más de 200 años a partir de 1450, lo que les otorgó el monopolio total de la navegación confiable de larga distancia en mar abierto a través de la período. Antes de este tiempo, aunque otras culturas realizaban una navegación limitada en mar abierto, la incapacidad de regresar de manera confiable y predecible al origen limitaba su utilidad.

Agregaré las siguientes razones a la respuesta de sds:

Capacidad para retroceder
Si sus velas solo permiten rumbos de cara al viento, confiar únicamente en el viento es una trampa mortal. Nadie quiere ser empujado lejos de las costas seguras hacia aguas desconocidas. Entonces, los primeros barcos fueron galeras que podían moverse en cualquier dirección, pero prácticamente no tenían resistencia contra el mal tiempo. Por lo tanto, las galeras se vieron obligadas a moverse a lo largo de las costas para llegar a tierra en caso de tormenta y necesitar reponer su comida y agua debido a la gran carga de trabajo. Si miras las distancias, un cruce del Atlántico con una galera es prácticamente imposible (y AFAIK nunca se ha logrado). Entonces, tanto los romanos como los fenicios no pudieron establecer una conexión. Los barcos vikingos fueron los primeros que pudieron navegar al menos perpendicularmente al viento y, por lo tanto, estaban equipados para viajes más largos.

Alimentos (Escorbuto) No es suficiente tener suministro de alimentos, necesita tener acceso a alimentos frescos para prevenir el escorbuto. Como no se entendía la razón del escorbuto (hasta el siglo XX; Lind fue capaz de deducir en el siglo XVIII que se necesitan frutas cítricas, pero la falta de conocimiento sobre la conservación de la vitamina C significó que la Marina británica repartió jugo de lima que se cocinó y corrió a través de tuberías de cobre que destruyen las vitaminas), hay pocas opciones. El primero es hacer que el barco sea lo más rápido posible porque el escorbuto necesita tiempo para desarrollarse. La segunda es hacer los barcos grandes, tan grandes, que se puedan cultivar alimentos frescos. Esta fue la razón del intento exitoso de la expedición de Zheng He.

Artesanía del barco Necesita un barco que sea capaz de capear tormentas, que tenga suficiente espacio de carga para suficiente comida y agua, que pueda moverse a velocidades relevantes y que pueda ser gobernado de manera efectiva. Estos requisitos no pueden planificarse ni probarse, sino que deben haber sido adquiridos mediante una larga secuencia de ensayo y error.

Navegación Para ser franco: incluso los cruces del Atlántico por parte de los europeos causaron pérdidas de vidas horribles porque incluso con una latitud siempre hubo problemas graves porque los capitanes no pudieron decidir si debían tener cuidado (arrecifes), se vieron obligados a moverse en tormentas o no tenía idea de qué tan lejos estaban (reponer comida).

Entiendo el alcance de la pregunta como

1. Viajes de larga distancia (p. ej., cruzar el océano)
2. ... a propósito (a diferencia de un perdedor aleatorio que accidentalmente es llevado muy lejos en una balsa)
3. ... ida y vuelta (es decir, volver a casa eventualmente)
4. ... rentable

Tamaño del barco

El problema principal aquí es construir un barco lo suficientemente grande para transportar

1. suficiente comida/agua para la tripulación
2. bienes para vender allí y traer para pagar el viaje

Tal barco tendría que ser solo de vela (un barco de remos tendría que transportar demasiadas personas para tener un alcance suficiente).

Esto significa que tiene que llevar varias velas diferentes , y manejarlas es un arte nada trivial.

Además, la construcción de un gran barco que no vuelque en un mar embravecido es otro ejercicio nada trivial.

Así, hasta que cruzar el océano en carabela no era factible.

Navegación

La navegación era menos importante porque viajar alrededor de África a la India puede "rodar la costa" y viajar entre Europa y América es este/oeste, por lo que siempre que mantenga su latitud (que se puede medir con relativa facilidad) eventualmente alcanzará su objetivo ( e incluso se puede estimar la ETA utilizando la navegación a estima ).

Así, el cruce del océano se hizo factible antes de que se resolviera el problema de la longitud .

Tenga en cuenta que un gran velero "puede permitirse" perderse en el mar: puede transportar mucha agua (y comida) para los marineros y no se quedará sin combustible. Esto significa que no poder determinar de manera confiable la ubicación de uno no es un desastre como para un barco de vapor moderno. Sin embargo, los vigías navales siempre estaban atentos a la tierra y otros barcos.

El desarrollo que permitió el cruce de los océanos fue la carabela con su llamada vela latina, corriendo de proa a popa, que permitía navegar a un barco aprovechando prácticamente cualquier viento.

Antes de eso, los barcos estaban en gran medida a merced de las corrientes. Por ejemplo, es bastante fácil navegar desde la costa oeste de América del Sur hasta Tahití usando las corrientes predominantes, pero muy difícil hacerlo en la dirección opuesta.

Antes del desarrollo de la carabela, podría haber sido posible navegar lejos en una dirección y no regresar. Por supuesto, solo escuchamos sobre los barcos que regresaron, razón por la cual los viajes exitosos de ida no "cuentan". Fue la vela latina la que hizo posible los "viajes de ida y vuelta" (sobre largas distancias).

Los remeros no cambian mucho la ecuación, a menos que tengas muchos de ellos, en cuyo caso tendrías un problema diferente de tener un barco lo suficientemente grande como para albergarlos a todos, además de suficiente comida y agua. Al usar velas, la carabela logró un buen equilibrio entre el tamaño del barco, el tamaño de la tripulación y la potencia. Al final resultó que, las carabelas que eran lo suficientemente grandes y fuertes para sostener velas también eran lo suficientemente grandes y fuertes para soportar las aguas turbulentas del océano (con las velas haciendo gran parte del "resistimiento").