Stanislaw Ulam: el matemático que inventó la bomba de hidrógeno y el método Montecarlo

• El científico polaco Stanislaw Ulam diseñó el método de Montecarlo que posibilitó perfeccionar el desarrollo de la bomba de hidrógeno
• Los descubrimientos del matemático siguen creando avances en la actualidad en ámbitos como la ingeniería, biología y finanzas

El Condensador de Fluzo - El matemático Stanislaw Ulam

En una historia que se entrelaza con los acontecimientos más cruciales del siglo XX, el matemático Stanislaw Ulam emerge como una figura clave. Sus hallazgos no solo fueron fundamentales para la resolución de la Segunda Guerra Mundial, sino que también dejaron una huella indeleble en la Guerra Fría y, sorprendentemente, continúan influyendo actualmente. El matemático español y presentador de 'Órbita Laika', Eduardo Sáenz de Cabezón, visita ‘El Condensador de Fluzo' para explicar cómo la investigación de Ulam interviene en la historia y la historia interviene en la investigación del matemático.

Ulam y la bomba de hidrógeno

Stanislaw Ulam, nacido en la ciudad polaca de Leópolis (actual Ucrania), comenzó su carrera en una efervescente comunidad matemática. Sin embargo, su condición de judío lo llevó a emigrar a Estados Unidos en 1939, justo antes de la invasión nazi en su tierra natal. A pesar de su huida, su familia no tuvo la misma suerte y todos, menos su hermano, fueron asesinados en el Holocausto. Una realidad compartida por muchos científicos europeos que se vieron forzados a huir de los nazis.

La trayectoria de Ulam tomó un giro significativo en 1943, cuando recibió una invitación para unirse al Proyecto Manhattan en Los Álamos, dirigido por el físico Robert Oppenheimer. En este enclave secreto, el polaco contribuyó a verificar los cálculos del proyecto que culminaría con el éxito de la primera bomba atómica en 1945, marcando el fin de la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, la historia no acabó ahí. Cuatro años después, la Unión Soviética desarrolló su propia bomba atómica y el presidente estadounidense Harry Truman priorizó la creación de la bomba de hidrógeno. Como no podía testearla, Ulam desarrolló, junto a su compañero John von Neumann, un método matemático denominado “Montecarlo”, basado en la aleatoriedad de las ruletas de los casinos.

El método Montecarlo

Este método, llamado Montecarlo en honor a un tío suyo que frecuentaba el casino, es una técnica matemática que predice los posibles resultados de un evento incierto. Consiste en resolver problemas a través de un gran número de simulaciones, asignando probabilidades a diferentes procesos y resultados. Algo así como inventar un juego de azar que nos resuelva un problema que nos interese. Inicialmente aplicado para estudiar la difusión de neutrones en reacciones nucleares, estas técnicas resultaron esenciales para la construcción de las primeras bombas atómicas de fisión y fusión.

En el caso de la bomba de hidrógeno, por ejemplo, Ulam determinó que, para que el hidrógeno pesado se comprimiese lo suficiente como para sufrir un proceso de fusión, se tendría que detonar con una minibomba de fisión que generaría una onda de choque que provocaría la fusión buscada de los isótopos pesados del hidrógeno. Esto se conoce como el proceso de Teller-Ulam y permitió que se realizase la primera explosión de hidrógeno en el atolón de Enewetak en 1952, con una potencia 400 veces superior a las bombas atómicas que devastaron Japón en 1945.

Funcionamiento de la bomba de hidrógeno diseñada por Stanislaw Ulam

El legado de Stanislaw Ulam no se limita al ámbito bélico. El método de Montecarlo, concebido en tiempos de guerra, se ha expandido a campos tan diversos como la ingeniería, la animación 3D, la biología evolutiva, las finanzas y las estadísticas deportivas, demostrando que el conocimiento surgido en situaciones críticas puede transformarse en herramientas poderosas para la sociedad. Y así fue como Ulam, más allá de su contribución en la guerra, dejó un legado matemático que traspasó fronteras y perdura en nuestra vida cotidiana.