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Teodoro von Kármán

Theodore von Kármán ( húngaro : ( szőllőskislaki ) Kármán Tódor [(søːløːʃkiʃlɒki) ˈkaːrmaːn ˈtoːdor] , 11 de mayo de 1881 - 6 de mayo de 1963) fue un matemático , ingeniero aeroespacial y físico húngaro-estadounidense que trabajó en aeronáutica y astronáutica . Fue responsable de avances cruciales en aerodinámica que caracterizan el flujo de aire supersónico e hipersónico . El umbral definido por el hombre del espacio exterior se denomina " línea de Kármán " en reconocimiento a su trabajo. [3] Kármán es considerado un teórico aerodinámico destacado del siglo XX. [4] [5] [6]

Primeros años de vida

Theodore von Kármán nació en una familia judía en Budapest , Austria-Hungría , como Kármán Tódor, hijo de Helene (Konn o Kohn, húngaro : Kohn Ilka ) y Mór Kármán  [eo] . [1] Entre sus antepasados ​​se encontraban el rabino Judah Loew ben Bezalel , de quien se decía que era el creador del Golem de Praga , y el rabino Moses ben Menachem Mendel Kunitz  [hu; he] , que escribió sobre el Zóhar . [1] Su padre, Mór, era un conocido educador, que reformó el sistema escolar húngaro y fundó el Gimnasio Minta en Budapest. Se convirtió en una figura influyente y se convirtió en comisionado del Ministerio de Educación, [7] y fue responsable de "planificar la educación de un joven archiduque, primo del Emperador". En 1907 Mór Karman fue ennoblecido, Theodore lo describió más tarde: [8]

Para recibir el título de nobleza, mi padre tenía que ser terrateniente. Afortunadamente, poseía un pequeño viñedo cerca de Budapest, por lo que el Emperador le otorgó el título de "von Szőllőskislaki" (uva pequeña). Lo he acortado a von, ya que incluso para mí, que soy húngaro, el título completo es casi impronunciable. [8]

Teodoro tenía tres hermanos (entre ellos Elemér Kármán  [eo] ) y una hermana, Josephine . A los seis años, podía "realizar grandes cálculos mentales", [9] por ejemplo la multiplicación de números de seis dígitos. [8] Su padre desaconsejó la educación matemática de Teodoro, temía que su hijo fuera un niño prodigio y un bicho raro. [9] Fue tutorizado por su padre y un ex alumno de su padre; más tarde ingresó en el Minta Gymnasium de Budapest. Ganó el Premio Eötvös "al mejor estudiante de matemáticas y ciencias de toda Hungría" en su último año en Minta. [9] [a]

Estudió ingeniería en la Universidad Técnica Real José de la ciudad ( Universidad de Tecnología y Economía de Budapest ). Se graduó en 1902 con un título en ingeniería mecánica, su tesis fue "El movimiento de una varilla pesada sostenida en su extremo redondeado por un plano horizontal". Luego sirvió un año como cadete de artillería en el ejército austrohúngaro. [9] En 1903-1906 trabajó como asistente en la Universidad Técnica Real José. En 1906 se trasladó al Imperio alemán y se unió a Ludwig Prandtl en la Universidad de Gotinga , donde recibió su doctorado en 1908, por su investigación sobre "modelos matemáticos para el pandeo de grandes estructuras". [9] Enseñó en Gotinga durante cuatro años. En 1913 aceptó un puesto como director del Instituto Aeronáutico en la Universidad RWTH de Aquisgrán , una importante universidad alemana. Su tiempo en la RWTH Aachen fue interrumpido por el servicio en el Ejército austrohúngaro de 1915 a 1918, durante la Primera Guerra Mundial , cuando diseñó el Petróczy-Kármán-Žurovec , uno de los primeros helicópteros . [9]

Después de la guerra, en 1919, regresó a Aquisgrán con su madre y su hermana Josephine. Algunos de sus alumnos se interesaron por el vuelo sin motor y vieron en las competiciones de la Rhön-Rossitten Gesellschaft una oportunidad para avanzar en la aeronáutica. Kármán encargó a Wolfgang Klemperer el diseño de un planeador de competición. [11]

Josephine animó a su hermano Theodore a expandir su ciencia más allá de las fronteras nacionales. Organizaron la primera conferencia internacional de mecánica celebrada en septiembre de 1922 en Innsbruck . Las conferencias posteriores se organizaron como la Unión Internacional de Mecánica Teórica y Aplicada . [12]

En 1926, Karman fue invitado por primera vez a los EE. UU. por el Instituto de Tecnología de California para construir un túnel de viento . [13] [9] En 1930 fue invitado a ocupar un puesto de director a tiempo completo del Laboratorio Aeronáutico del Instituto de Tecnología de California; su madre y su hermana, Josephine, también se mudaron a California. [9]

La emigración y el JPL

Dibujo de 1931 de Theodore von Kármán
Von Kármán (centro) durante su trabajo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en 1940

Preocupado por los acontecimientos en Europa en relación con el nazismo , en 1930 Kármán aceptó la dirección del Laboratorio Aeronáutico Guggenheim en el Instituto Tecnológico de California (GALCIT). [13] La dirección incluía la provisión de un asistente de investigación , y seleccionó a Frank Wattendorf , un estadounidense que había estado estudiando durante tres años en Aquisgrán. [14]

Otro estudiante , Ernest Edwin Sechler, abordó el problema de construir fuselajes confiables para aviones y, con el apoyo de Kármán, desarrolló una comprensión de la aeroelasticidad .

En 1936, Kármán contrató los servicios legales de Andrew G. Haley para formar la Aerojet Corporation, con su estudiante de posgrado Frank Malina y sus colaboradores en cohetería experimental Jack Parsons y Edward Forman para fabricar motores para cohetes JATO . Kármán más tarde se convirtió en ciudadano naturalizado de los Estados Unidos.

En 1940, Kármán fue seleccionado por John M. Carmody , Administrador de la Agencia Federal de Obras, para formar parte de la Junta de Ingenieros encargada de investigar el colapso del puente Tacoma Narrows , ocurrido el 7 de noviembre de 1940 en las afueras de Tacoma, Washington . Su experiencia fue fundamental para descubrir el efecto de las fuerzas aerodinámicas en el puente, que causaron su inusual comportamiento "galopante" y su eventual colapso. Junto con los ingenieros civiles Othmar Amman y Glenn B. Woodruff , publicó el informe "The Failure of the Tacoma Narrows Bridge" [15] el 28 de marzo de 1941.

La actividad alemana durante la Segunda Guerra Mundial aumentó el interés militar estadounidense en la investigación de cohetes. A principios de 1943, la División de Ingeniería Experimental del Comando de Material de las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos envió a Kármán informes de fuentes de inteligencia británicas que describían cohetes alemanes capaces de viajar más de 100 millas (160 km). En una carta fechada el 2 de agosto de 1943, Kármán proporcionó al Ejército su análisis y comentarios sobre el programa alemán. [16]

En 1944, él y otros afiliados al GALCIT fundaron el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), que ahora es un centro de investigación y desarrollo financiado por el gobierno federal, administrado y operado por Caltech bajo un contrato de la NASA . En 1946 se convirtió en el primer presidente del Grupo Asesor Científico que estudió tecnologías aeronáuticas para las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos. También ayudó a fundar AGARD , el grupo de supervisión de la investigación aerodinámica de la OTAN (1951), el Consejo Internacional de Ciencias Aeronáuticas (1956), la Academia Internacional de Astronáutica (1960) y el Instituto Von Karman de Dinámica de Fluidos en Sint-Genesius-Rode , al sur de Bruselas (1956).

Con el tiempo se convirtió en una figura importante en el movimiento supersónico, señalando en un artículo fundamental que los ingenieros aeronáuticos estaban "golpeando con fuerza la puerta cerrada que conducía al campo del movimiento supersónico". [17]

Últimos años

En junio de 1944, von Kármán se sometió a una cirugía por cáncer intestinal en la ciudad de Nueva York. La cirugía le provocó dos hernias y la recuperación de Kármán fue lenta. A principios de septiembre, mientras todavía estaba en Nueva York, se encontró con el comandante general de las Fuerzas Aéreas del Ejército de los EE. UU., Henry H. Arnold, en una pista del aeropuerto LaGuardia , y Arnold le propuso a Kármán que se mudara a Washington, DC, para liderar el Grupo Asesor Científico y convertirse en consultor de planificación a largo plazo para el ejército. Kármán regresó a Pasadena a mediados de septiembre, fue designado para el puesto de SAG el 23 de octubre de 1944 y dejó Caltech en diciembre de 1944. [18]

A los 81 años, Kármán recibió la primera Medalla Nacional de Ciencias , otorgada en una ceremonia en la Casa Blanca por el presidente John F. Kennedy . Fue reconocido "por su liderazgo en la ciencia y la ingeniería básicas para la aeronáutica; por su enseñanza eficaz y contribuciones relacionadas en muchos campos de la mecánica, por su distinguido asesoramiento a las Fuerzas Armadas y por su promoción de la cooperación internacional en ciencia e ingeniería". [19]

Kármán nunca se casó. Murió en un viaje a Aquisgrán, Alemania Occidental , en 1963, cinco días antes de cumplir 82 años, [20] y su cuerpo fue devuelto a los Estados Unidos para ser enterrado en el mausoleo de Beth Olam en lo que ahora es el cementerio Hollywood Forever . [21] A veces se lo ha descrito como uno de Los Marcianos . [22]

La fama de Kármán se debe al uso de herramientas matemáticas para estudiar el flujo de fluidos [ 23] y la interpretación de esos resultados para guiar los diseños prácticos. Fue fundamental para reconocer la importancia de las alas en flecha, omnipresentes en los aviones a reacción modernos .

Contribuciones seleccionadas

Theodore von Kármán, a la izquierda, se reúne con funcionarios de la Fuerza Aérea y la NASA mientras inspeccionan dos de los modelos utilizados en los túneles de viento de alta velocidad y gran altitud en la Base de la Fuerza Aérea Arnold , en 1959. Los misiles son Agard-B y Atlas Serie B.

Entre sus contribuciones específicas se incluyen las teorías de pandeo no elástico, estelas inestables en flujo circuncilindro , estabilidad del flujo laminar , turbulencia , perfiles aerodinámicos en flujo estable e inestable, capas límite y aerodinámica supersónica. Realizó contribuciones adicionales en otros campos, como la elasticidad, la vibración, la transferencia de calor y la cristalografía . Su nombre también aparece en varios conceptos, por ejemplo:

Escritos selectos

Libros

Autobiografía

Cuatro años después de la muerte de Kármán, Lee Edson publicó su autobiografía The Wind and Beyond con Little, Brown and Company . Siete importantes revistas académicas siguieron después con reseñas de libros de autores destacados: como el libro no era técnico, escrito para el lector general, Thomas P. Hughes [24] citó eso como problemático dado el contexto técnico de la obra de Kármán. Hughes admitió que Kármán "mostró un genio para encontrar los supuestos simplificadores que hicieron posible el análisis matemático". Si bien reconoce los dones de Kármán como matemático aplicado y profesor, Stanley Corrsin señala que la autobiografía es "el matrimonio entre un hombre y su ego". En la última parte de su vida, Kármán fue un "planificador de simposios y sociedades globales" y un "consultor de los escalones superiores del cuerpo del Pentágono". [25]

Sobre la creatividad , Kármán escribió que "el pensamiento creativo más sutil no surge de equipos organizados, sino de la tranquilidad del propio mundo". [11] : 307  En su reseña [26] IB Holley señaló "perspectivas penetrantes sobre el proceso creativo, sus ingredientes, su nutrición y su explotación". Según Holley, Kármán era dado a "beber en compañía de mujeres hermosas".

Una reseña entusiasta de J. Kestin [27] aconsejó a los lectores comprar y estudiar el libro, y valorarlo como referencia. Por otro lado, Charles Süsskind [28] critica a Kármán por su desprecio por lo convencional (gaminarie). Süsskind esperaba que el libro mostrara alguna reacción a la llegada de Wernher von Braun a Estados Unidos y alguna aclaración del asunto Hsue-shen Tsien , en lugar de "caer en generalidades". Süsskind también etiqueta a Kármán como militarista : un "ingeniero franco que no se avergüenza de su asociación de toda la vida con las autoridades militares en cualquier país en el que residiera en ese momento".

Sydney Goldstein , quien también escribió las memorias de la Royal Society sobre Kármán, revisó la autobiografía [29] y recordó a "un ingeniero y científico eminente, de buen corazón e ingenioso, muy viajero, conocido por muchos, dedicado a la colaboración internacional, quien, en sus propias palabras, como científico encontró en los militares 'el grupo más cómodo con el que tratar'".

Honores y legado

Entrega de la Medalla Nacional de Ciencias a Theodore von Kármán por el Presidente Kennedy.

Véase también

Notas explicativas

  1. ^ Los propios recuerdos de von Karman sobre el premio y la competición: "Los estudiantes seleccionados eran encerrados en una habitación cerrada y se les daban problemas matemáticos difíciles, que exigían un pensamiento creativo e incluso atrevido. El profesor del alumno que ganaba el premio obtenía una gran distinción, por lo que la competición era reñida y los profesores trabajaban duro para preparar a sus mejores estudiantes. Yo competí para este premio contra estudiantes de grandes logros y, para mi alegría, logré ganar. Ahora, observo que más de la mitad de todos los científicos húngaros famosos expatriados, y casi todos los conocidos en los Estados Unidos, han ganado este premio". [10]

Referencias

  1. ^ abc Goldstein, S. (1966). "Theodore von Karman 1881–1963". Memorias biográficas de miembros de la Royal Society . 12 : 334–365. doi :10.1098/rsbm.1966.0016. S2CID  72977857.
  2. ^ ab Theodore von Kármán en el Proyecto de Genealogía de Matemáticas
  3. ^ "Línea Karman | Definición y hechos". Enciclopedia Británica . Consultado el 17 de julio de 2024 .
  4. ^ Chang, Iris , Hilo del gusano de seda , Basic Books, 1996, páginas 47–60
  5. ^ Greenberg, JL; Goodstein, JR (1983). "Theodore von Karman y las matemáticas aplicadas en Estados Unidos". Science . 222 (4630): 1300–1304. Bibcode :1983Sci...222.1300G. doi :10.1126/science.222.4630.1300. PMID  17773321. S2CID  19738034.
  6. ^ Sears, WR (1965). "Algunos recuerdos de Theodore von Kármán". Revista de la Sociedad de Matemáticas Industriales y Aplicadas . 13 : 175–183. doi :10.1137/0113011.
  7. ^ "Theodore von Kármán | Ingeniero aeroespacial, físico y matemático | Britannica". www.britannica.com . 7 de mayo de 2023 . Consultado el 6 de junio de 2023 .
  8. ^ abc Rhodes, Richard (18 de septiembre de 2012). La fabricación de la bomba atómica. Simon and Schuster. pp. 104–108. ISBN 978-1-4391-2622-6. Recuperado el 5 de junio de 2023 .
  9. ^ abcdefgh O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. , "Theodore von Kármán", Archivo de Historia de las Matemáticas MacTutor , Universidad de St Andrews
  10. ^ Náray-Szabó, Gábor; G, Palló (2012), La experiencia educativa del gimnasio húngaro y su influencia en el cambio de poder global, Foro Mundial de Ciencia y Tecnología, ISBN 9780615573106, consultado el 6 de junio de 2023
  11. ^ de Theodore von Kármán con Lee Edson (1967) El viento y más allá , página 98
  12. ^ Alkemade, Dr. Ir. Fons (2010). "Historia de la IUTAM". Ámsterdam, Países Bajos: Unión Internacional de Mecánica Teórica y Aplicada. Archivado desde el original el 17 de julio de 2011. Consultado el 29 de diciembre de 2010 .
  13. ^ ab Sears, William R. ; Sears, Mabel R. (enero de 1979). "Los años de Karman en Galcit". Revisión anual de mecánica de fluidos . 11 (1): 1–11. Bibcode :1979AnRFM..11....1S. doi : 10.1146/annurev.fl.11.010179.000245 . ISSN  0066-4189.
  14. ^ Thomas, Shirley (1991). "Theodore von Kármán: el educador consumado". Leonardo . 24 (4): 419–426. doi :10.2307/1575519. ISSN  0024-094X. JSTOR  1575519. S2CID  146916763.
  15. ^ Othmar H. Ammann, Theodore von Kármán y Glenn B. Woodruff. El fracaso del puente de Tacoma Narrows, informe al administrador. Informe a la Agencia Federal de Obras, Washington, 1941
  16. ^ "Desarrollo del cabo: el embrión del programa de misiles del ejército, vol. 1" (PDF) . Agencia de Misiles Balísticos del Ejército. pág. 26. Archivado desde el original (PDF) el 26 de marzo de 2009.
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  19. ^ "Medalla Nacional de Ciencias del Presidente: detalles del destinatario". NSF.
  20. ^La física hoy
  21. ^ Cementerio de Leyendas de Hollywood Forever
  22. ^ Una leyenda marslakók - György Marx
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  26. ^ IB Holley (1968) Ciencia v 159 #3814
  27. ^ J. Kestin (1969) Revista de mecánica aplicada 36(1)
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  29. ^ Sydney Goldstein (1968) Revista de mecánica de fluidos 33(2) doi :10.1017/S0022112068221390
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Lectura adicional

Enlaces externos

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