Noto in inglese come cross staff, in francese arbalestrille e balestilla in spagnolo, da cui l’equivalente termine italiano, fu uno strumento astronomico descritto per la prima volta nel 1328 dall’astronomo ebreo catalano Levy Ben Gerson (1288-1344), tanto da essere chiamato dai cristiani anche bastone di Giacobbe (Jacob staff in ingl.). Fu inizialmente impiegato nelle osservazioni dei fenomeni celesti: l’astronomo tedesco Johannes Müller (1436-1476), meglio conosciuto oggi come Regiomontano, lo utilizzò per misurare il diametro di una cometa comparsa nel 1472 che 210 anni dopo sarà conosciuta come cometa di Halley.
Introdotto sulle navi nella prima metà del ‘500, ad opera dei portoghesi che la chiamavano tavoletas da Índia, facendoci supporre una sua origine orientale, consisteva di un’asta di olmo o bosso a sezione rettangolare lunga 1,5-1,8 m, fornita di una gradazione, su cui poteva scorrere una traversa, il martello, la cui estremità superiore serviva a traguardare un corpo celeste mentre con l’estremità inferiore veniva traguardato l’orizzonte.
In principio l’asta era fornita di un solo martello poi, per poter ridurre la lunghezza del bastone al fine di rendere più stabili le osservazioni su una nave in movimento, lo strumento venne accorciato e corredato fino a 4 traverse, dette dei 10°, 30°, 60° e 90°, scelte in relazione alla massima ampiezza angolare da misurare.
Con il sole si poteva impiegare la tecnica di far scorrere la traversa fino a proiettare l’ombra della sua estremità superiore sul martello più piccolo fissato all’estremità inferiore dell’asta. In tal modo si evitava di rimanere troppo a lungo ad osservare direttamente l’astro con conseguenti immaginabili danni alla vista. Qualche autore consigliava anche l’uso di un vetro fumè o di traguardare il lembo superiore dell’astro apportando una correzione di mezzo diametro apparente (15″).
Come qualunque strumento di misura anche la balestriglia è affetta da errori, tra cui quello noto in fisica come errore di parallasse, posto in evidenza dal matematico e astronomo inglese Thomas Harriot (1560-1621), amico di Sir Walter Raleigh (1552-1618), navigatore, corsaro e poeta inglese. L’errore è dovuto al diverso punto di vista che si può assumere nell’osservare la stella nell’atto della misura, come quando la traversa non è perfettamente verticale (in una bilancia con ago, ad esempio, quando la lettura non è effettuata verticalmente all’ago). Un altro errore dipendeva dalla necessità di ottenere contemporaneamente l’allineamento del sole e dell’orizzonte.
La principale
limitazione era quella di non essere utilizzabile se l’altezza del
sole o della stella era inferiore a 20 ° o superiore a 60 °. Ciò
significava che il bastone di Giacobbe era inutile nella fascia
equatoriale compresa tra 20 ° di latitudine nord e 20 ° di
latitudine sud in qualsiasi periodo dell’anno a causa dell’elevata
altezza del sole.
In ogni caso la balestriglia rimase in uso per
quasi tutto il ‘700.