El carro de Montecarlo , o FERMIAC , fue una computadora analógica inventada por el físico Enrico Fermi para ayudar en sus estudios sobre el transporte de neutrones . [1]
El FERMIAC empleó el método de Monte Carlo para modelar el transporte de neutrones en varios tipos de sistemas nucleares . Dada una distribución inicial de neutrones , el objetivo del proceso es desarrollar numerosas "genealogías de neutrones", o modelos del comportamiento de neutrones individuales, incluyendo cada colisión, dispersión y fisión . Cuando se produce una fisión, se predice el número de neutrones emergentes y, finalmente, se modela el comportamiento de cada uno de estos neutrones de la misma manera que el primero. En cada etapa, se utilizan números pseudoaleatorios para tomar decisiones que afectan el comportamiento de cada neutrón.
El FERMIAC utilizó este método para crear genealogías de neutrones bidimensionales en un diagrama a escala de un dispositivo nuclear. Se colocaron una serie de tambores en el dispositivo según el material que se iba a cruzar y una elección aleatoria entre neutrones rápidos y lentos . Los números aleatorios también determinaron la dirección del viaje y la distancia hasta la siguiente colisión. Una vez que se colocaron los tambores, se hizo rodar el carro a lo largo del diagrama, dibujando un camino a medida que avanzaba. Cada vez que se indicaba un cambio en el material en el diagrama, se ajustaban los ajustes de los tambores en consecuencia antes de continuar.
A principios de la década de 1930, el físico italiano Enrico Fermi dirigió un equipo de jóvenes científicos, apodados los " chicos de Via Panisperna ", en sus ahora famosos experimentos de física nuclear . Durante este tiempo, Fermi desarrolló técnicas de "muestreo estadístico" que empleó con eficacia para predecir los resultados de los experimentos. [2]
Años después, en 1946, Fermi participó en la revisión inicial de los resultados del ENIAC . Entre los otros presentes se encontraba el matemático de Los Álamos Stanislaw Ulam , que estaba familiarizado con el uso de técnicas de muestreo estadístico similares a las desarrolladas previamente por Fermi. Dichas técnicas habían caído en desuso principalmente, debido a los cálculos largos y repetitivos requeridos. Sin embargo, dadas las capacidades de cálculo del ENIAC, Ulam vio una oportunidad de resucitar estas técnicas. Discutió sus ideas con John von Neumann , quien finalmente utilizó el ENIAC para implementar el método de Monte Carlo (como se llamó a las técnicas de muestreo estadístico) para resolver una variedad de problemas de transporte de neutrones. [3]
Sin embargo, antes de que el ENIAC pudiera emplearse para este propósito, primero tuvo que ser trasladado a su sede permanente en el Laboratorio de Investigación Balística . [4] Fue durante esta interrupción en el funcionamiento del ENIAC que Fermi tuvo la idea de su dispositivo analógico. Reclutó a su colega LDP King para construir el instrumento, que más tarde recibió el nombre apropiado de FERMIAC. El dispositivo se utilizó durante aproximadamente dos años. [5]
En 2015, el Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "Enrico Fermi" creó una réplica del dispositivo. [6] [7]