Το 1952, η νεαρή μαθηματικός προγραμμάτισε στον πρωτοποριακό MANIAC I το περίφημο πείραμα Fermi-Pasta-Ulam, αποκαλύπτοντας ένα απρόσμενο φαινόμενο που επηρέασε τη μελέτη του χάους και των μη γραμμικών συστημάτων - Παρά τον κρίσιμο ρόλο της, το όνομά της έμεινε για δεκαετίες εκτός του τίτλου της ιστορικής εργασίας (timesofindia.indiatimes.com)
Σχετικά Άρθρα
Πέρα από τον Heisenberg: Επιστήμονες ανακάλυψαν ένα νέο «χωροχρονικό όριο» στην κβαντική φυσική
Το 1952, σε ένα εργαστήριο του Λος Άλαμος, μια νεαρή μαθηματικός κάθισε μπροστά σε έναν από τους πρώτους ηλεκτρονικούς υπολογιστές της ιστορίας. Οι εξισώσεις ήταν έτοιμες. Αυτό που έλειπε ήταν κάποιος να τις μετατρέψει σε κώδικα. Η Mary Tsingou το έκανε - και τα αποτελέσματα ενός πειράματος που έμελλε να αλλάξει τη σύγχρονη Φυσική άνοιξαν τον δρόμο για τη μελέτη του χάους, της μη γραμμικής δυναμικής και της σύγχρονης υπολογιστικής επιστήμης. Κι όμως, το όνομά της έμεινε για χρόνια σε μια υποσημείωση.
Ένα πείραμα που ξεκίνησε από μια «απλή» ιδέα
Η ιστορία ξεκινά στο Los Alamos, όπου ο Enrico Fermi, ο John Pasta και ο Stanisław Ulam αναζητούσαν τρόπους να αξιοποιήσουν τις δυνατότητες του νέου υπολογιστή MANIAC I.
Το ερώτημα αφορούσε ένα φαινομενικά απλό σύστημα: μια σειρά από μάζες συνδεδεμένες μεταξύ τους με ελατήρια. Οι ερευνητές ήθελαν να δουν πώς θα μεταφερόταν η ενέργεια από τη μία ταλάντωση στην άλλη όταν στο σύστημα εισαγόταν μη γραμμικότητα.
Στη θεωρία της εποχής, η ενέργεια αναμενόταν τελικά να κατανεμηθεί μεταξύ των διαθέσιμων τρόπων ταλάντωσης. Όμως η φύση είχε διαφορετικό σχέδιο.
Η Mary Tsingou και ο «γίγαντας» MANIAC
Η Tsingou είχε αποφοιτήσει από το Πανεπιστήμιο του Wisconsin με πτυχίο στα μαθηματικά το 1951 και, λίγο αργότερα, εντάχθηκε στο Los Alamos.
Εκεί, οι γυναίκες που εργάζονταν ως «ανθρώπινοι υπολογιστές» πραγματοποιούσαν τεράστιους όγκους μαθηματικών υπολογισμών με μηχανικά αριθμομηχανήματα. Η Tsingou όμως σύντομα πέρασε σε έναν εντελώς νέο κόσμο: τον προγραμματισμό του MANIAC I.
Ο υπολογιστής καταλάμβανε έναν ολόκληρο χώρο και βρισκόταν ακόμη στα πρώτα χρόνια της λειτουργίας του. Η μετατροπή μιας μαθηματικής εξίσωσης σε οδηγίες που μπορούσε να εκτελέσει μια τέτοια μηχανή ήταν από μόνη της εξαιρετικά απαιτητική διαδικασία.
«Εκείνοι έθεσαν τις εξισώσεις, εγώ έκανα όλο τον προγραμματισμό»
Αυτό ήταν το κρίσιμο σημείο της ιστορίας.
Οι Fermi, Pasta και Ulam είχαν διατυπώσει το μαθηματικό πρόβλημα, αλλά χρειάζονταν κάποιον που να μπορεί να το μετατρέψει σε πρόγραμμα για τον MANIAC.
Αυτό το ανέλαβε η Tsingou.
Έγραψε τον κώδικα και τον προετοίμασε για την εκτέλεση του υπολογιστή, ελέγχοντας ξανά και ξανά τη δουλειά της. Το αποτέλεσμα δεν ήταν αυτό που περίμεναν οι επιστήμονες.
Αντί η ενέργεια να διαχέεται σταδιακά και να μοιράζεται ομοιόμορφα, το σύστημα εμφάνισε μια εντυπωσιακή σχεδόν επαναφορά στην αρχική του κατάσταση. Η συμπεριφορά αυτή αποτέλεσε μια από τις μεγάλες εκπλήξεις στην ιστορία της υπολογιστικής Φυσικής.
Η «παράξενη» συμπεριφορά που άλλαξε τη Φυσική
Το φαινόμενο έγινε γνωστό ως πρόβλημα Fermi-Pasta-Ulam και αργότερα ως Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou (FPUT).
Η σημασία του αποδείχθηκε πολύ μεγαλύτερη από όσο μπορούσαν να φανταστούν οι ερευνητές το 1952. Το πρόβλημα αποτέλεσε σημείο αναφοράς για τη μελέτη των μη γραμμικών συστημάτων και συνδέθηκε με την εξέλιξη της θεωρίας των solitons και του χάους.
Με άλλα λόγια, ένα πείραμα που ξεκίνησε ως υπολογιστική διερεύνηση ενός συστήματος ταλαντώσεων εξελίχθηκε σε θεμέλιο για ολόκληρες περιοχές της σύγχρονης επιστήμης.
Και όμως, το όνομά της μπήκε σε υποσημείωση
Όταν τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν ως έκθεση του Los Alamos το 1955, οι Fermi, Pasta και Ulam εμφανίζονταν ως συγγραφείς.
Η Tsingou δεν βρέθηκε στον τίτλο.
Η συμβολή της περιορίστηκε σε μια σύντομη ευχαριστήρια αναφορά για την εκτέλεση των υπολογισμών στον MANIAC.
Έτσι, για δεκαετίες, η επιστημονική ιστορία μιλούσε για το Fermi-Pasta-Ulam problem, ενώ η γυναίκα που είχε μετατρέψει τις εξισώσεις σε λειτουργικό πρόγραμμα παρέμενε σχεδόν αόρατη.
Πάνω από μισό αιώνα για να αποκατασταθεί η ιστορία
Η κατάσταση άρχισε να αλλάζει πολύ αργότερα. Το 2008, ο Γάλλος φυσικός Thierry Dauxois δημοσίευσε στο Physics Today άρθρο που ανέδειξε ξανά τη συμβολή της Tsingou και έθεσε ευθέως το ερώτημα γιατί δεν είχε αναγνωριστεί ως ισότιμη συντελεστής του έργου.
Η ονομασία Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou άρχισε σταδιακά να χρησιμοποιείται στη διεθνή επιστημονική κοινότητα, αποκαθιστώντας - έστω και με τεράστια καθυστέρηση - τη θέση της στην ιστορία.
Μια πρωτοπόρος πριν υπάρξει καν ο «προγραμματιστής»
Η Tsingou συνέχισε να εργάζεται στο Los Alamos για δεκαετίες. Έγινε ειδικός στη Fortran και ασχολήθηκε με υπολογιστικά μοντέλα για εκρήξεις, ρευστοδυναμική και φαινόμενα που σχετίζονταν με την εθνική ασφάλεια.
Συνδέθηκε επίσης με την ανάπτυξη πρώιμων τεχνικών υπολογιστικών γραφικών, ακόμη και για την οπτικοποίηση φυσικών εκρήξεων στην οθόνη.
Η ιστορία της είναι τελικά κάτι περισσότερο από μια ιστορία για έναν ξεχασμένο επιστήμονα. Είναι μια ιστορία για την ίδια τη γέννηση της εποχής των υπολογιστών - και για το πόσο εύκολα η συμβολή εκείνων που κάνουν την κρίσιμη, αθέατη δουλειά μπορεί να χαθεί πίσω από τα ονόματα των πιο διάσημων προσώπων.
Το 1952, η Mary Tsingou δεν έγραψε απλώς έναν κώδικα. Έδωσε σε έναν από τους πρώτους υπολογιστές τη δυνατότητα να αποκαλύψει ένα μυστήριο της Φυσικής. Χρειάστηκαν όμως περισσότερα από 50 χρόνια για να αρχίσει η ιστορία να γράφεται με το όνομά της.
www.worldenergynews.gr
