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Colossus

Es un poco difícil para el National Museum of Computing británico (en Bletchley) competir con el americano Computer History Museum (en Mountain View, California), y es que la historia de la informática ha sido escrita en gran medida por empresas estadounidenses. Sin embargo, el papel de Gran Bretaña en las primeras crónicas de la computación no fue del todo intrascendente, pues simbolizó una parte importante en el desarrollo de la tecnología (recordemos que Alan Turing era londinense).

La exposición estrella de este museo es una reconstrucción del Colossus, uno de los primeros dispositivos electrónicos (llámese computador) inventados por los británicos para leer las comunicaciones cifradas alemanas durante la Segunda Guerra Mundial. Colossus se considera el primer ordenador electrónico digital programable del mundo (se programaba mediante clavijas e interruptores), que utilizaba tubos de vacío en lugar de relés mecánicos.

Reconstrucción de Colossus

Al igual que los ordenadores modernos, Colossus utilizaba el sistema binario y, como decimos, era más o menos programable; eso sí, exclusivamente para la limitada tarea de romper el Código Lorenz de la Alemania nazi. Pero, ¿cómo funcionaba exactamente?

El mensaje, cifrado por los nazis mediante un par de máquinas conocidas como Lorenz SZ40 y Lorenz SZ42, se leía a gran velocidad a través de una cinta de papel. Entonces, otro flujo de datos se generaba internamente, un flujo que era una simulación electrónica de la máquina de Lorenz con varias combinaciones. Si el número de coincidencias para una combinación era superior a una cierta cantidad, la salida era escrita en una máquina de escribir eléctrica. El Código Lorenz, a diferencia del utilizado en la máquina Enigma, se basaba en el sistema binario.

Colossus original

Cada carácter alfanumérico del mensaje cifrado que trasmitían los nazis se convertía en un número binario consistente en 5 bits (cinco ceros y unos) utilizando el Código de Baudot, un estándar del momento para la telegrafía. Por ejemplo, la letra A podría haberse trasmitido como 00011, la B como 11001, la C como otra combinación de ceros y unos; y así sucesivamente.

La máquina de Lorenz producía un patrón de conjuntos de 5 bits, aparentemente aleatorios, junto con un nuevo patrón que aparecía para cada letra trasmitida. Realmente no generaba patrones al azar, sino que seguía una secuencia basada en los ajustes de la máquina altamente difícil de descifrar.

Reconstrucción de Colossus

Por cada una de las letras del mensaje, el aparato emparejaba o combinaba sus 5 bits con los 5 bits procedentes de la máquina de Lorenz mediante una operación lógica conocida como XOR («o» exclusivo), una disyunción exclusiva de dos operandos, muy común en el mundo de la electrónica y de la informática, que es verdad si sólo un operando es verdad, pero no ambos. El XOR trabajaba bit a bit, tomando el primer bit de la letra y la primera letra del código de Lorenz y combinándolos para producir un nuevo primer bit. Y así continuamente (ver gráfico siguiente).

Trasmisión y recepción (máquina Lorenz)

La operación XOR realiza lo siguiente: si los bits son iguales (ya sean dos ceros o dos unos), la salida es 0; pero si los bits son diferentes (uno es 1 y el otro es 0), entonces su salida es 1. Una bonita propiedad de XOR es que si se usa dos veces con el mismo código de Lorenz, pero en sentido contrario, recuperamos la letra original, pues tanto la máquina emisora como la receptora deben tener la misma configuración y utilizar la misma secuencia para generar esa supuesta secuencia aleatoria.

Colossus tomaba como entrada el mensaje capturado a los nazis y, como hemos comentado antes, simulaba una máquina Lorenz internamente en diversos estados y con varias combinaciones. Cuando una combinación era más o menos coherente, la máquina la tomaba como buena e intentaba descifrar el mensaje, escribiéndolo. Era un método de fuerza bruta en toda regla.

Reconstrucción de Colossus

Las computadoras Colossus originales fueron destruidas, junto con sus planos, por orden de Winston Churchill, quien pidió que se rompieran en pedazos «no más grandes que el puño de un hombre».

Mediante un minucioso trabajo de investigación con el objeto de revivir los planos y los recuerdos de aquellos que construyeron las máquinas, se consiguió reconstruir un Colossus, el que ahora se asienta en el museo de Bletchley y que vuelve a romper códigos una vez más.

Den Uendelige Bro

Está en Dinamarca y se llama Den Uendelige Bro, lo que en danés significa «puente infinito«, un nombre muy apropiado para una pasarela que no conduce a ninguna parte, si damos por bueno que terminar donde se empieza no es ninguna parte.

El estudio local Gjøde & Povlsgaard Arkitekter lo ha diseñado para la exhibición anual ‘Sculpture by the Sea‘, el mayor evento relacionado con el arte que existe en Dinamarca y que se celebró este domingo pasado (12 de julio) en la prístina costa danesa de Aarhus, reuniendo un total de 56 esculturas provenientes de 24 países.

Den Uendelige Bro

El círculo de madera que es Den Uendelige Bro se extiende a lo largo de poco más de 180 metros de circunferencia, adentrándose en las aguas de color azul profundo del río Thors Møllebæk.

En sentido estricto, es más un embarcadero que un puente, pero no vamos a ser quisquillosos, porque por aquí nos parece de lo más guay y altamente friki.

Den Uendelige Bro

Sir William Rowan Hamilton

Los matemáticos tienen la insólita costumbre de idear sus teoremas en los más extraños de los lugares. Sin ir más lejos, al matemático, físico y astrónomo irlandés Sir William Rowan Hamilton se le ocurrió la teoría de los cuaterniones mientras daba un agradable paseo con su esposa, en octubre de 1843. Cruzando el Broom Bridge, en Dublín (Irlanda), Hamilton debió de sufrir una tormenta cerebral de ideas y, a falta de utensilios para escribir sus conclusiones en ese momento, sacó una pequeña navaja de su bolsillo y grabó, a modo de primitivo grafiti, la ecuación de la multiplicación de cuaterniones en la propia piedra del puente.

Ecuación

El vandalismo matemático original de este sir irlandés ya no es visible en el puente, pero su legado sigue en pie por medio de una placa de piedra que ordenó erigir el antiguo primer ministro de Irlanda Eamon de Valera, en 1950, en honor a Hamilton. En ella se puede observar la fórmula referida tal y como Hamilton debió marcarla en aquel mes de octubre, durante su paseo.

Placa conmemorativa

Dada la importancia histórica del puente con respecto a las matemáticas (llámalo frikismo desaforado incontenible), matemáticos de todo el mundo participan anualmente en la caminata conmemorativa hacia el Observatorio Dunsink, cruzando este puente. En diversas ediciones, entre los asistentes se han incluido ganadores de premios nobeles como Murray Gell-Mann, Steven Weinberg o Frank Wilczek, y matemáticos varios, como Sir Andrew Wiles, Sir Roger Penrose o Ingrid Daubechies. Esto se hace el día 16 de octubre, en referencia al acontecimiento grafitero, y la jornada es conocida como «Broomsday» (un juego de palabras que cruza el nombre del puente con el evento «Bloomsday», referido éste al personaje de la novela ‘Ulises’ de James Joyce).

Puente Broom Bridge

Planta Solúcar PS10

«Hay otras, pero ella fue la primera.»

La antigua Híspalis, la ciudad de Sevilla, al suroeste de España, recibe una gran cantidad de luz solar; algo así como una media de 320 días al año, a razón de nueve horas o más cada día. En el pico máximo de un verano cualquiera, la temperatura puede elevarse hasta los 50 ºC, y el sol es capaz de brillar durante más de 15 horas diarias. Todo ello se resume en que Sevilla y su provincia es, pues, el lugar ideal para la «recolección» de energía solar.

Si conducimos durante 18 kilómetros hacia el oeste de la ciudad, llegaremos a Sanlúcar la Mayor, un pequeño municipio de algo más de trece mil habitantes perteneciente a la comarca de El Aljarafe. En este andaluz e incomparable marco de luz y calor, la empresa española Abengoa construyó una estación solar de generación de electricidad y, aunque posteriormente se edificaron más, nos centraremos exclusivamente en PS10 por ser la primera de todas.

Campo de heliostatos y torre

Inaugurada en el año 2007, la PS10 fue la primera central solar termoeléctrica (de carácter comercial) de torre central y campo de helióstatos instalada en el mundo. Utiliza paneles de espejo para generar 11 megavatios. Esta plataforma está íntimamente relacionada con el resto de plantas termosolares ubicadas por la empresa a lo largo y ancho de la geografía sur española. La PS10, la PS20, Solnovas, Écija, El Carpio, Castilla-La Mancha, Extremadura y cinco plantas más de energía fotovoltaica, conforman un grupo que pretende extender la energía solar en España como una alternativa fiable, sostenible y ecológica con respecto a los modelos tradicionales.

Sólo PS10, PS20 y Solnovas, que se reúnen en la conocida como Planta Solúcar, operan comercialmente un total de 183 MW, produciendo energía anual equivalente a 94.000 hogares, y evitando así la emisión de más de 114.000 toneladas anuales de CO₂ a la atmósfera.

Como decíamos, y volviendo a la PS10, está formada por 624 helióstatos (espejos que siguen el movimiento del sol) y una torre solar de 114 metros de altura. El campo de espejos refleja la luz solar sobre un receptor en la parte superior de la torre. Esta luz reflejada es tan intensa, que el vapor de agua y el polvo del aire construyen un halo de resplandor blanco alrededor de la torre que resulta casi mágico.

Fascinante resplandor mágico

Esta torre se encuentra en el centro de la estación PS10 Solúcar. En la parte superior, el receptor solar consiste en una serie de paneles de tubos que operan a muy alta temperatura y por los que circula agua a presión. Este receptor se calienta por efecto de la luz solar y genera vapor saturado a 257 ºC. El vapor que se produce es almacenado parcialmente en unos tanques acumuladores para ser utilizado cuando no haya suficiente producción; el resto es enviado a accionar una turbina que genera la electricidad. El brillante resplandor blanco en la parte superior es intensísimo.

Esquema de funcionamiento

Los 624 helióstatos circundantes, cada uno con una superficie de 120 metros cuadrados, producen el reflejo para que el sistema pueda convertir alrededor del 17% de la energía de la luz solar en 11 megavatios de electricidad. Como punto de comparación, la planta PS2 (que se encuentra al lado) produce 20 MW de potencia mediante su torre de 160 metros de altura sobre un campo de 1.255 helióstatos.

Por lo tanto, esta planta no funciona como una central de energía fotovoltaica al uso, que es un método más directo que convierte la luz en electricidad mediante células fotoeléctricas, sino que se sirve del ingenio para calentar agua con luz solar y, con el vapor generado, mover turbinas para crear electricidad.

Campo y torre PS10

Y eso es lo que nos ha llamado la atención de ella por estos lares, el talento friki que tiene una torre como esta y, sobre todo, lo majestuosa, incorpórea y espiritual que aparenta elevándose hacia el cielo con ese nimbo radiante y refulgente alrededor.

La ESA sigue asombrándonos, prácticamente a diario, con una enorme cantidad de información acerca de la sonda Rosetta y su interacción con el cometa 67P/Churyumov-Guerasimenko. Hoy mismo, desde las once de la mañana, hemos podido seguir el evento en el que han explicado cómo Philae, el módulo de Rosetta que se desprenderá y aterrizará en 67P, se posará sobre el cometa.

El siguiente vídeo de la Agencia Espacial Europea recrea el momento del aterrizaje y la posterior investigación que realizará Philae en 67P. Impresionante.