Gotthilf Heinrich Ludwig Hagen (3 de marzo de 1797 - 3 de febrero de 1884) fue un ingeniero civil alemán que hizo importantes contribuciones a la dinámica de fluidos , la ingeniería hidráulica y la teoría de la probabilidad .
Hagen nació en Königsberg , Prusia Oriental ( Kaliningrado , Rusia ), hijo de Friedrich Ludwig Hagen y Helene Charlotte Albertine Hagen. [1] Su padre era funcionario del gobierno y su madre era hija de Christian Reccard, profesor de teología en la Universidad de Königsberg , consejero consistorial y astrónomo. Mostró potencial en matemáticas en la escuela secundaria y continuó estudiando en la Universidad de Königsberg, donde su tío, Karl Gottfried Hagen, era profesor de física y química . [1]
En 1816, Hagen comenzó a estudiar matemáticas y astronomía con Friedrich Wilhelm Bessel , [2] pero en 1818 cambió a estudiar ingeniería civil, ya que se sentía más atraído por la ciencia aplicada que por la teórica. [3] Sin embargo, permaneció en estrecho contacto con Bessel durante toda su vida. [4] En 1819 realizó el examen para topógrafos (Landvermesserprüfung) y después de graduarse aceptó un trabajo como ingeniero auxiliar (Baukondukteur) en la administración pública. Su principal responsabilidad era la ingeniería hidráulica y la gestión del agua. En 1822 realizó el examen estatal en Berlín para calificar como maestro de obras (Baumeister). Se dio a conocer a través de sus publicaciones sobre varias construcciones hidráulicas que había visitado durante sus viajes por Europa.
En 1824 fue nombrado director de obras por la comunidad mercantil de Königsberg y en 1825 pasó a ser vicedirector de obras gubernamentales de Danzig ( Gdansk ). Un año más tarde pasó a ser inspector de obras portuarias en Pillau , donde era responsable de la construcción del puerto y del dique. [1] Los métodos que desarrolló siguen siendo relevantes para la gestión portuaria actual en la región. [5]
El 27 de abril de 1827 se casó con su sobrina Auguste Hagen (1806-1884), con quien tuvo dos hijas y cinco hijos. [1] Su hijo Ludwig Hagen también se convirtió en un destacado ingeniero civil. [4]
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En 1830, Hagen se incorporó a la autoridad suprema de construcción (Oberbaudeputation) en Berlín y se convirtió en el inspector jefe de construcción del gobierno (Oberbaurat) en 1831. De 1834 a 1849 enseñó como profesor de ingeniería hidráulica en la Bauakademie y la Escuela Unida de Artillería e Ingeniería de Berlín. Hagen se destacó por su énfasis en los aspectos matemáticos y teóricos de la ingeniería hidráulica. En particular, estaba interesado en el uso del cálculo de probabilidades para la topografía y este interés lo llevó a realizar contribuciones a la teoría de la probabilidad. En una carta a Bessel fechada el 2 de agosto de 1836, Hagen presentó su hipótesis de errores elementales y dedujo una distribución gaussiana para los errores de observación. [6] Esta idea fue desarrollada más a fondo en un libro publicado en 1837 Grundzüge der Wahrscheinlichkeitsrechnung mit besonderer Anwendung auf die Operationen der Feldmeßkunst (“Fundamentos del cálculo de probabilidad con aplicación especial a las operaciones de agrimensura”) que aplicaba la teoría de la probabilidad y las técnicas de mínimos cuadrados a la construcción y la agrimensura [7] y deducía una ley de error que no se basaba en argumentos de probabilidad inversa. [6]
En 1839, Hagen realizó experimentos cuidadosos en tubos de latón que le permitieron descubrir la relación entre la caída de presión y el diámetro del tubo en condiciones de flujo laminar de líquidos viscosos homogéneos . [8] Hagen observó una relación de ley de potencia empírica entre la caída de presión (ΔP) y el radio (R) de un tubo correspondiente a ΔP ∝ 1/R −4,12 , pero sugirió que, en vista de los posibles errores de medición , se asumiera un valor de 4,0. Esta relación también fue descubierta de forma independiente aproximadamente al mismo tiempo por el físico y fisiólogo francés Jean Poiseuille [9] y, por lo tanto, ahora se conoce como la ecuación de Hagen-Poiseuille o ley de Poiseuille.
En 1849 fue nombrado asesor experto (Sachverständiger) de la Asamblea Nacional de Frankfurt y en 1850 fue nombrado consejero experto (Vortragenden Rat) del Ministerio de Comercio prusiano .
En 1852, Hagen publicó un artículo notable [10] que describía y explicaba dos aspectos fundamentales del material granular : la saturación de la presión con la profundidad en un sistema granular estático confinado, generalmente conocido como el efecto Janssen; y la dinámica del flujo granular fuera de un recipiente, a veces llamada la ley de Beverloo, la base de la teoría del reloj de arena. [11]
Hagen desempeñó un papel decisivo en la planificación del desarrollo de numerosos ríos y puertos alemanes. El Almirantazgo prusiano lo designó para supervisar la planificación de Wilhelmshaven en 1855. Hagen dejó su puesto en el Ministerio de Comercio y se convirtió en presidente de la Comisión para la construcción del puerto en la Bahía de Jade . Después de rechazar los diseños de dos expertos de renombre internacional, propuso su propio diseño al Almirantazgo prusiano el 29 de mayo de 1856. Este diseño del puerto cumplía con los requisitos del Almirantazgo prusiano, pero también permitía ampliaciones y ampliaciones posteriores. El diseño fue aprobado por orden del gabinete el 25 de junio de 1856. Una vez finalizada la planificación, regresó al Ministerio de Comercio prusiano el 12 de agosto de 1856. La implementación del plan se llevó a cabo en la década siguiente y, a pesar de muchos cambios, todavía determina el diseño actual del centro de la ciudad.
En 1863, Hagen publicó su manual enciclopédico sobre ingeniería hidráulica , que representaba el estado del arte en materia de protección costera y sirvió durante décadas como guía para la ingeniería costera en Alemania. [12]
En 1866, Hagen fue ascendido a director jefe (Oberbaudirektor) del Departamento de Ingeniería Hidráulica y presidente (Vorsitzenden) de la sección de obras públicas del Ministerio de Comercio (Baudeputation).
En 1869 fue nombrado director general de obras (Oberlandesbaudirektor), cargo que le implicaba la responsabilidad de grandes obras hidráulicas y portuarias en Prusia y otros estados alemanes. Ocupó este puesto hasta su jubilación en 1875.
En 1872 sufrió un accidente durante un viaje de negocios y en el período posterior no pudo caminar. [1] Hagen murió en 1884, su tumba se encuentra en el Invalidenfriedhof de Berlín , Scharnhorststraße, cerca de la estación principal de trenes.
El 7 de abril de 1842, Hagen fue elegido miembro de la Real Academia Prusiana de Ciencias de Berlín por recomendación de Alexander von Humboldt . En 1843, Hagen recibió un doctorado honorario de la Universidad de Bonn . En 1881 fue nombrado ciudadano de Pillau. El 2 de mayo de 1883 se le concedió una medalla de oro por sus extraordinarios servicios a la industria de la construcción.
Después de su muerte, se erigió un monumento a Hagen en Pillau . Actualmente, el monumento se encuentra en Baltijsk y ahora lo mantiene la Armada rusa.
En 2007 se inauguró en Wilhelmshaven la plaza Gotthilf Hagen . En la plaza se colocó una escultura en honor a Gotthilf Hagen, obra del artista Hartmut Wiesner. En 1959 se bautizó en su honor un barco de pilotaje, el "Gotthilf Hagen".
