El Laboratorio Nacional de Física ( NPL ) es el laboratorio nacional de estándares de medición del Reino Unido. Establece y mantiene estándares físicos para la industria británica.
Fundado en 1900, el NPL es uno de los institutos de metrología más antiguos del mundo. El trabajo de investigación y desarrollo en el laboratorio ha contribuido al avance de muchas disciplinas de la ciencia, incluido el desarrollo de las primeras computadoras a finales de los años 1940 y 1950, la construcción del primer reloj atómico preciso en 1955 y la invención e implementación pionera de la conmutación de paquetes. en la década de 1960, que es hoy una de las tecnologías fundamentales de Internet . [2] [3] [4] Los ex jefes de NPL incluyen a muchas personas que fueron pilares del establishment científico británico. [5] [6]
En el siglo XIX, el Observatorio de Kew estaba dirigido por devotos de la ciencia autofinanciados. A principios de la década de 1850, el observatorio comenzó a cobrar tarifas por probar instrumentos meteorológicos y otros equipos científicos. A medida que las universidades del Reino Unido crearon y ampliaron departamentos de física , el comité directivo del Observatorio quedó cada vez más dominado por físicos universitarios remunerados en las dos últimas décadas del siglo XIX. En ese momento, la prueba de instrumentos era la función principal del observatorio. Los físicos buscaron el establecimiento de una institución científica financiada por el estado para probar estándares eléctricos. [7]
La División de Electricidad del Laboratorio Nacional de Física en 1944
Establecimiento
El Laboratorio Nacional de Física se estableció en 1900 en Bushy House en Teddington, en el sitio del Observatorio de Kew. Su finalidad era "normalizar y verificar instrumentos, probar materiales y determinar constantes físicas". [8] El laboratorio estaba dirigido por el gobierno del Reino Unido y los miembros del personal formaban parte de la administración pública . Creció hasta ocupar una gran selección de edificios en el sitio de Teddington. [9]
Finales del siglo XX
La administración de los préstamos dudosos se subcontrató en 1995 según un modelo operado por contratistas de propiedad estatal (GOCO), en el que Serco ganó la licitación y todo el personal fue transferido a sus puestos de trabajo. Bajo este régimen, los costos generales se redujeron a la mitad, los ingresos de terceros crecieron un 16% anual y el número de artículos de investigación publicados y revisados por pares se duplicó. [10] [11]
El nuevo edificio del laboratorio, que había sido mantenido por Serco, fue transferido de nuevo al DTI en 2004 después de que las empresas del sector privado involucradas sufrieran pérdidas de más de 100 millones de libras esterlinas. [12]
En 2012 se decidió cambiar el modelo operativo de NPL a partir de 2014 para incluir socios académicos y establecer un instituto de enseñanza de posgrado en el lugar. [13] La fecha del cambio se pospuso posteriormente un año. [14] Los candidatos a socio académico principal fueron las universidades de Edimburgo , Southampton , Strathclyde y Surrey [15] con una alianza de las universidades de Strathclyde y Surrey elegidas como socios preferentes. [dieciséis]
En enero de 2013 se anunció la financiación para un nuevo Laboratorio de Metrología Avanzada de £ 25 millones que se construirá en el espacio de un edificio existente en desuso. [17] [18]
El funcionamiento del laboratorio se transfirió nuevamente al Departamento de Negocios, Innovación y Habilidades (ahora Departamento de Negocios, Energía y Estrategia Industrial) el 1 de enero de 2015. [19]
Los investigadores que han trabajado en NPL incluyen: [20] DW Dye , que realizó un trabajo importante en el desarrollo de la tecnología de los relojes de cuarzo ; el inventor Sir Barnes Wallis, que realizó los primeros trabajos de desarrollo de la "bomba que rebota" utilizada en las incursiones de guerra "Dam Busters"; [21] HJ Gough , uno de los pioneros de la investigación sobre la fatiga de los metales , que trabajó en NPL durante 19 años, de 1914 a 1938; y Sydney Goldstein y Sir James Lighthill, quienes trabajaron en la división de aerodinámica de NPL durante la Segunda Guerra Mundial investigando la teoría de la capa límite y la aerodinámica supersónica , respectivamente. [22]
Alan Turing , conocido por su trabajo en la Government Code and Cypher School (GC&CS) en Bletchley Park durante la Segunda Guerra Mundial para descifrar mensajes cifrados alemanes, trabajó en el Laboratorio Nacional de Física de 1945 a 1947. [23] Diseñó allí el ACE (Automatic Computing Engine), que fue uno de los primeros diseños de una computadora con programa almacenado. Clifford Hodge también trabajó allí y se dedicó a la investigación de semiconductores. Otros que han pasado tiempo en NPL incluyen a Robert Watson-Watt , generalmente considerado el inventor del radar, Oswald Kubaschewski, el padre de la termodinámica computacional de materiales y el analista numérico James Wilkinson . [24]
El primer reloj atómico preciso, un estándar de cesio basado en una determinada transición del átomo de cesio-133 , fue construido por Louis Essen y Jack Parry en 1955 en el NPL. [27] [28] La calibración del reloj atómico estándar de cesio se llevó a cabo mediante el uso de la escala de tiempo astronómico de efemérides (ET). [29] Esto llevó a la definición acordada internacionalmente de que el último segundo del SI se basa en el tiempo atómico. [30]
Informática
Primeras computadoras
NPL ha realizado investigaciones informáticas desde mediados de la década de 1940. [31] Desde 1945, Alan Turing dirigió el diseño de la computadora Automatic Computing Engine (ACE). El proyecto ACE era demasiado ambicioso y fracasó, lo que provocó la partida de Turing. [32] Donald Davies se hizo cargo del proyecto y se concentró en entregar la computadora Pilot ACE , menos ambiciosa , que funcionó por primera vez en mayo de 1950. Entre los que trabajaron en el proyecto se encontraba el pionero informático estadounidense Harry Huskey . Una spin-off comercial, DEUCE fue fabricada por English Electric Computers y se convirtió en una de las máquinas más vendidas de la década de 1950. [32]
conmutación de paquetes
A mediados de la década de 1960, Donald Davies y su equipo en la NPL fueron pioneros en la conmutación de paquetes , ahora la base dominante para las comunicaciones de datos en las redes informáticas de todo el mundo. [33] Davies diseñó y propuso una red nacional de datos comerciales en su Propuesta de 1965 para el desarrollo de un servicio nacional de comunicaciones para el procesamiento de datos en línea . [34] Posteriormente, el equipo de NPL (Davies, Derek Barber, Roger Scantlebury , Peter Wilkinson, Keith Bartlett y Brian Aldous) fueron los primeros en implementar la conmutación de paquetes en la red NPL de área local en 1969, [35] [36] que funcionó hasta 1986. Llevaron a cabo trabajos para analizar y simular el rendimiento de redes de conmutación de paquetes, incluidas las redes de datagramas . Su investigación y práctica influyeron en ARPANET en los Estados Unidos, el precursor de Internet , y en otros investigadores en el Reino Unido y Europa, incluido Louis Pouzin . [37] [38] [39] [40]
NPL patrocina una galería, inaugurada en 2009, sobre el desarrollo de la conmutación de paquetes y la "Tecnología de Internet" en el Museo Nacional de Computación . [41]
interconexión
La investigación sobre redes de NPL fue dirigida por Davies, Barber y Scantlebury, quienes eran miembros del Grupo de Trabajo de Redes Internacionales (INWG). [42] [43] [44] La conexión de redes informáticas heterogéneas crea un "dilema básico", ya que un protocolo de host común requeriría reestructurar las redes existentes. NPL conectado con la Red Europea de Informática (Barber dirigió el proyecto y Scantlebury lideró la contribución técnica del Reino Unido) [45] [46] [47] mediante la traducción entre dos protocolos de host diferentes; es decir, utilizando una puerta de enlace . Al mismo tiempo, la conexión NPL al Servicio Experimental de Conmutación de Paquetes de la Oficina Postal utilizó un protocolo de host común en ambas redes. La investigación de NPL confirmó que establecer un protocolo de host común sería más confiable y eficiente. [48] El protocolo EIN ayudó a lanzar la norma INWG propuesta. [49] Bob Kahn y Vint Cerf reconocieron a Davies y Scantlebury en su artículo de 1974 " Un protocolo para la intercomunicación de redes de paquetes ". [50]
Álbum de recortes
Scrapbook era un sistema de almacenamiento y recuperación de información que entró en funcionamiento a mediados de 1971. Incluía lo que ahora se llamaría procesamiento de textos , correo electrónico e hipertexto . En esto anticipó muchos elementos de la World Wide Web . [51] El proyecto fue dirigido por David Yates, quien dijo al respecto: "Teníamos una comunidad de personas brillantes que estaban interesadas en cosas nuevas, eran un buen material para un sistema como Scrapbook" y "Cuando teníamos más de un sistema Scrapbook, los hipervínculos podrían atravesar la red sin que el usuario supiera lo que estaba pasando". [51] [52] Se decidió que cualquier desarrollo comercial de Scrapbook debería dejarse en manos de la industria y se concedió la licencia a Triad y luego a BT, quienes lo comercializaron como Milepost y desarrollaron un procesador de transacciones como característica adicional. Se comercializaron diversas implementaciones en máquinas DEC , IBM e ITL . Todas las implementaciones NPL de Scrapbook se cerraron en 1984. [53]
Comunicación segura
A principios de la década de 1990, la NPL desarrolló tres especificaciones formales del MAA : una en Z , [54] una en LOTOS , [55] y una en VDM . [56] [57] La especificación VDM pasó a formar parte de la revisión de 1992 del estándar internacional 8731-2 y de tres implementaciones en C , Miranda y Modula-2 . [58]
electromagnetismo
Un estudio de 2020 realizado por investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres y NPL utilizó con éxito microondas para medir moléculas de la sangre que se sabe que están influenciadas por la deshidratación. [59]
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Otras lecturas
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enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el Laboratorio Nacional de Física (Reino Unido) .
Página web oficial
El nacimiento de Internet en el Reino Unido Vídeo de Google con Roger Scantlebury, Peter Wilkinson, Peter Kirstein y Vint Cerf, 2013
