Para el cálculo de la longitud hay que tener en cuenta que la Tierra da una vuelta completa sobre sí misma en un día. Es decir que cualquier punto de la superficie tarda 24 horas en recorrer 360º, y por tanto en cada hora recorrerá 360 ⁄ 24 = 15º [Ver: «EL PROBLEMA DE LA LONGITUD»]

Supongamos que nuestro barco parte de un lugar situado en el meridiano cero. En el momento de zarpar sincronizamos el reloj de a bordo con la hora de dicho meridiano. Después de viajar durante varios días hacemos una medición cuando el Sol se encuentra en el punto más alto de su recorrido. La hora local es, por tanto, las 12 del mediodía. Pero al mirar el reloj, comprobamos que marca la hora del meridiano del que partimos, pongamos que sean las 14 horas. Eso querrá decir que el barco se encuentra a 30º longitud oeste, ya que le separan dos horas del meridiano de referencia. Así pues, la solución era llevar a bordo un reloj lo suficientemente preciso.

Los relojes de Sol, agua o arena no servían, hubo que esperar hasta la invención de los relojes mecánicos. No obstante, los primeros relojes mecánicos no eran lo suficientemente precisos ya que funcionaban con el periodo de un péndulo que seguía una trayectoria circular que no es igual para oscilaciones grandes que para oscilaciones pequeñas. Y además, los fuertes balanceos de los barcos hacían que los relojes de péndulo se atrasasen, adelantasen o directamente se rompieran.

Hubo que esperar hasta que el relojero inglés John Harrison (1693-1776) inventase, tras varios diseños, un modelo de reloj capaz de resistir los balanceos sin perder casi la precisión. A Harrison tardaron varios años en reconocerle el premio que otorgaba el Parlamento inglés, pero desde entonces todos los barcos británicos fueron equipados con esos relojes.

Saber las coordenadas de la posición en la que uno se encuentra, es de importancia especialmente significativa para poder orientarse, sobre todo cuando se está en un barco en alta mar.

Calcular la latitud nunca representó una gran dificultad, ya que se puede llevar a cabo con observaciones astronómicas relativamente sencillas, usando la posición del Sol al mediodía y la estrella Polar por la noche. Sin embargo, no se conocía ningún método ni astronómico ni de otro tipo que permitiera calcular la longitud. En la antigüedad y durante la Edad Media esto no fue un problema muy preocupante, ya que la navegación se limitaba básicamente al Mediterráneo y, en el Atlántico, a las zonas costeras de la península ibérica, Francia, las islas británicas y norte de Europa. Era una navegación en distancias relativamente cortas, que normalmente se hacía bordeando la costa, en aguas conocidas y con numerosas islas que facilitaban la orientación, por lo que un navegante experto difícilmente se extraviaba.

Cuando los portugueses bordearon África y llegaron hasta la India y sudeste asiático y, sobre todo tras el descubrimiento de América y el océano Pacífico, la cosa cambió. Los viajes se hicieron transoceánicos, no se podía bordear la costa, era forzoso adentrarse en alta mar durante meses dirigiéndose hacia cualquier punto cardinal, para llegar a tierras desconocidas.

El poder calcular correctamente la longitud se convirtió en algo acuciante, ya que un error de pocos minutos de grado puede llegar a suponer, en según qué latitudes, más de un centenar de kilómetros. Como consecuencia muchos barcos perdían el rumbo, alargaban excesivamente sus travesías o se extraviaban para siempre, con las consiguientes pérdidas en bienes y vidas humanas. Las naciones europeas ofrecieron sustanciosos premios a quien resolviera el problema, y grandes científicos lo intentaron, entre ellos Galileo y Newton.

Para saber cómo se solucionó este problema [Ver: «LA SOLUCIÓN AL PROBLEMA DE LA LONGITUD»]