El primer ordenador holandés del CERN

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El primer ordenador holandés del CERN
Origen:
NAUKAS
Tipo:
Teoria
Edad:
Bigarren hezkuntza (12-16),
Batxilergoa (16-18),
LH,
Unibertsitatea
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Un electrón viaja solitario en su mundo subatómico hasta que, de pronto, un fotón aparece en la lejanía.
Ambas partículas, siguiendo su inexorable trayectoria en el espacio y el tiempo se encuentran, interaccionan,
chocan; como quien golpea dos pelotas entre sí, cambiando su dirección y su velocidad y alejándose la una
de la otra de nuevo.
Lo que acabo de describir tan literariamente es uno de los procesos físicos más elementales que conocemos,
el scattering Compton, en el que un electrón y un fotón interaccionan siguiendo las leyes de la
Electrodinámica Cuántica, enunciada por Feynman y otros en la primera mitad del siglo XX y que
representamos sencillamente con un diagrama como el que vemos a continuación.
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Este proceso es uno de los responsables de que cuando una partícula con carga eléctrica, como el electrón, se
ve acelerada, emita radiación electromagnética (fotones), un fenómeno clave que hay que conocer muy bien
si uno se plantea construir un acelerador en el que circulen y colisionen partículas como nuestros queridos
electrones, pues una mala compensación de este efecto podría provocar que toda la energía imbuida en el
haz de partículas fuese re-emitida por fenómenos de este tipo en vez de servir para acelerar las partículas,
convirtiendo al acelerador en una máquina de emitir radiación (algo que no es malo por sí mismo, pues hay
técnicas médicas basadas en este efecto, pero que perjudica si lo que se quiere es acelerar el haz).
Por todo esto, podemos imaginar que los físicos del creado Centro Europeo para la Investigación Nuclear
(CERN por sus siglas en francés) estuvieran muy interesados, tras su creación en 1954, en conocer estos
efectos físicos y sus consecuencias y, para ello, en la división teórica afincada en el edificio 4 del recién
creado campus, varias decenas de físicos teóricos se esforzaban en predecir estos escurridizos fenómenos
cuánticos, llegando a fórmulas como esta:
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Sin embargo, el camino no terminaba ahí. Quizás sí para los físicos teóricos, que nos enorgullecemos de ser
capaces de navegar a través de una marea de complicados cálculos e integrales para llegar a expresiones
como la anterior, conteniendo unas pocas constantes fundamentales, pero no para aquellos interesados en el
experimento. Si estos efectos debían tenerse en cuenta para la construcción de máquinas reales, alguien
debía poner números en esas fórmulas. Alguien debía sustituir e por 1.60217657 × 10-19 coulombs y c por
299792458 m/s y luego hacer las multiplicaciones y divisiones necesarias para obtener el número final.
A día de hoy esto es trivial. Uno no tiene más que abrir su programa de cálculo favorito o navegar hasta
Wolfram Alpha en su ordenador, introducir la combinación buscada y, en cuestión de milisegundos, obtener
una respuesta. Pero antes de que los maravillosos ordenadores de los que disponemos hoy día, e incluso
antes de que las calculadora de bolsillo existiesen, la única máquina disponible para realizar estos tediosos
cálculos era una al alcance de todos: el cerebro humano.
Antes de que los ordenadores electrónicos existiesen, el mejor recurso de computación eran los ordenadores
humanos. Y en el CERN estaba el mejor: Willem Klein.
El niño que calculaba
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En palabras del propio Klein, holandés hijo de un médico judío y que en los últimos años de su vida se ganó
el mote de ?human computer?, su primer contacto con el cálculo mental fue cuando a los diez años de edad
descubrió la descomposición de los números en factores primos.
Aunque parezca un cliché cinematográfico de película de sábado tarde, este hecho tan profundo sobre la
estructura de los números maravilló al jovencísimo Klein y, desde entonces, comenzó a desarrollar sus
capacidades de cálculo mental mientras los niños de su misma edad se dedicaban a actividades más propias
de, eso, de niños. Mientras sus amigos jugaban al fútbol, Klein era capaz de factorizar números hasta el
20000. Y no se quedó ahí, si no que comenzó a interesarse por otros experimentos de cálculo mental y a los
14 años, tras descubrir las tablas de logaritmos, comenzó a memorizarlas metódicamente. Y se lo tomó en
serio. Tal fue su fascinación por esta operación matemática que, en la fecha de su muerte, se había
convertido en el segundo hombre conocido (junto al matemático alemán Ruckle) en memorizar las 150
primeras tablas de logaritmos.
Esta afición por las matemáticas, junto a un interés por el espectáculo y la farándula, empezó a traerle
quebraderos de cabeza a su estricto padre, quien intentaba que su hijo siguiese sus pasos en la profesión
sanitaria en lugar de dedicarse a hacer demostraciones más típicas de feriantes que de un distinguido médico,
como ya había comenzado a hacer entre sus vecinos. No fue hasta la muerte de su padre en 1937 y la
posterior desestructuración de Europa debida a la Segunda Guerra Mundial que el joven Willem finalmente
abandonó sus estudios de medicina y dedicó varios años a recorrer el viejo continente con sus trucos de
cálculo mental junto a un guitarrista y un acordeonista.
Por supuesto, la nueva Europa dividida no era el lugar adecuado para un espectáculo tan banal como el que
Klein realizaba y el holandés pronto se cansó de que sus habilidades no despertasen el interés esperado, por
lo que abandonó sus intentos de conseguir la fama a través del cálculo mental y comenzó a enseñar
gramática en escuelas de Bélgica y Holanda. La vida de Klein se habría convertido en una más del montón si
no fuese porque el siglo XX era el siglo de la ciencia.
La calculadora humana
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Los años 40 fueron los años de la recuperación económica, de la nueva división mundial que iniciaría la
guerra fría y, a nivel científico, fueron el advenimiento de un conocimiento más profundo sobre la estructura
de la materia que llevaría, a lo largo de los próximos veinte años, a un revolución científica sin igual.
Una de las consecuencias de esta ?nueva ciencia? fue que cada vez más, cálculos numéricos y
aproximaciones eran necesarias para obtener números que se pudiesen comparar con el experimento. La
célebre anécdota de Richard Feynman sobre cómo grupos de mujeres con sencillas calculadoras mecánicas
actuaban como piezas humanas de un ordenador durante el proyecto Manhattan es un buen ejemplo de la
creciente necesidad de cálculo que la ciencia empezaba a requerir. No es sorprendente, pues, que el Instituto
de Matemáticas de Amsterdam, al que habían llegado rumores sobre un joven experto en cálculo mental,
terminase por contratar a Klein como calculadora humana, un puesto en el que el holandés se limitaba a
realizar los cálculos mentales y aritméticos que a otros hombres, más preocupados por aspectos más
formales de las matemáticas, les llevaría horas o días.
Sin embargo, la carrera de Klein no terminaría ahí y, con su fama como el mejor calculador humano de
Europa acrecentándose, en 1958 pasaría a formar parte de la División Teórica alojada en el edificio número
4 del recién creado CERN, unos pasillos que han alojado a personas como John Bell, Raymond Stora o,
actualmente, John Ellis. Allí, el ya no tan joven Willem se convirtió en el recurso habitual para los cada vez
más complicados números que los físicos de partículas necesitaban realizar, haciéndole merecedor de pleno
derecho del sobrenombre de ?ordenador humano?.
Por supuesto, el talento de Klein empezó a mostrarse obsoleto en las siguientes décadas debido al desarrollo
de la computación moderna. No obstante, su increíble capacidad no quedaría olvidada y en el verano de
1976, en un espectáculo delante de 600 científicos y claramente influenciado por la afición a la farándula
que arrastraba desde joven, Klein entró en el libro Guinness de los récord al calcular mentalmente la raíz 73
de un número de 507 dígitos en sólo 2 minutos y 43 segundos. Una hazaña espectacular que provoca dolor
de cabeza en casi todo el mundo con tan solo imaginársela.
Por desgracia, esta no sería la última vez que el genio holandés del cálculo mental abriese las portadas de los
periódicos, pues en 1986, este genio de los números fue encontrado muerto a puñaladas en su casa y, hasta el
día de hoy, no se ha averiguado la identidad de su asesino.
Sin embargo, y pese a este trágico final, la figura de Willem Klein merece ser recordada no sólo en aquellos
lugares en los que dejó su huella indeleble en forma de calculadora, si no por todos aquellos que, habiendo
trabajado en ciencia, apreciamos la perspectiva y queremos honrar a esos grandes hombres que, en tiempos
más difíciles, hicieron avanzar el conocimiento en pos del bien común de nuestra sociedad.
Ver fuente orginal [1]
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