INGENIERIA EUROPEA
La Edad Media, a la que a veces se le conoce como el periodo medieval,
abarcó desde aproximadamente 500 hasta 1500 d. de J.C., pero por lo general
se denomina Oscurantismo al periodo que media entre el año 600 y el 1000 d.
de J.C. Durante este periodo no existieron las profesiones de ingeniero o
arquitecto, de manera que esas actividades quedaron en manos de los
artesanos, tales como los albañiles maestros. La literatura del Oscurantismo
era predominantemente de naturaleza religiosa, y quienes tenían el poder no
daban importancia a la ciencia e ingeniería. Los gobernantes feudales eran
conservadores, y sobre todo trataban de mantener el estado de las cosas .
la mayoría de las personas debía
tener el mismo oficio de sus
padres. Sin embargo, en la
década de 1500 ocurrió una serie
de descubrimientos científicos
importantes en la ingeniería y
matemáticas, lo que sugiere que
aunque se había restado
importancia a la ciencia, estaba
ocurriendo una revolución en el razonamiento con relación a la naturaleza y
actividad de la materia. El movimiento, fuerza y gravedad recibieron
considerable atención en plena Edad Media y más adelante.
Un invento que contribuyó a la terminación de la forma de vida con castillos
rodeados de murallas fue el cañón, que apareció en Alemania en el siglo XIV, y
para el siglo XV los castillos ya no se podían defender.
El Renacimiento, que literalmente significa “volver a nacer", comenzó en Italia
durante el siglo XV. El redescubrirniento de los clásicos y el resurgimiento en el
aprendizaje llevan a una reevaluación de los conceptos científicos de la
antigüedad.
Uno de los límites obvios del desarrollo de la ingeniería ha sido la facilidad con que se podían comunicar y comparar los pensamientos.
La invención de los anteojos en
1286, y el incremento considerable
en las obras impresas en Europa
en el siglo XV, fueron dos
acontecimientos trascendentales
en la expansión del pensamiento
ingenieril. Desde luego, otro factor importante en todo momento es la actitud de
una sociedad hacia una profesión. Durante el Renacimiento, los ingenieros
nuevamente fueron miembros de una profesión respetada e incluso algunos de
ellos recibieron buena paga. Filippo Brunelleschi fue un ingeniero bien conocido
de principios de 1400, y como la mayoría de los ingenieros bien conocidos del
Renacimiento, era ingeniero militar y civil, al igual que arquitecto y artista. Uno
de sus aportes fue el dibujo de perspectiva.
La República de Venecia estableció en 1474 la primera ley de patentes, y en
1594 se dio a Galileo una patente sobre un dispositivo para elevar agua.
Aunque la antigua ley de patentes promulgada en Venecia necesitaba muchas
mejoras antes de que pudiera ofrecer protección efectiva, fue el primer intento
por estimular las invenciones al
proteger la comercialización de
los inventos. Sin embargo, el
costo actual de adquirir una
patente y las demoras en el
funcionamiento del sistema de
patentes ciertamente limita su
efectividad como incentivo para
el ciudadano promedio.
En 1514, el Papa Paulo III tuvo
que resolver el problema de
sustituir al arquitecto Bramante
después de su muerte, ocurrida
durante la reconstrucción de la Basílica de San Pedro. Se eligió a un artista e
ingeniero llamado Miguel Ángel Buonarroti, al que se le conoce simplemente
como Miguel Angel, para concluir el proyecto. Es bien conocida su obra en la terminación de dicha basílica. Sin embargo, es menos conocido que se le llamó
en Florencia, y nuevamente en Roma, para que diseñara fortificaciones para
esas ciudades. Después de construirlas, se convenció de que éstas no
resistirían, debido a la incompetencia de los defensores, individualista testarudo
al grado de que un colega escultor le rompió la nariz en una riña.
Otro de los muchos enemigos de Miguel Ángel fue Leonardo de Vinci. Al igual
que Miguel Ángel, a de Vinci se le conoce mejor por sus logros artísticos. Sin
embargo, era un estudioso activo, casi absorto continuamente. Dominó la
astronomía, anatomía, aeronáutica, botánica, geología, geografía, genética y
física. Sus estudios de física abarcaron todo lo que se conocía en su tiempo.
Tenía una curiosidad científica que alguna vez le causó problemas. El Papa
León X lo despidió cuando supo que aprendía anatomía humana disecando
cadáveres. Desde el punto de vista puramente científico, ¿existe mejor manera
de aprender la anatomía humana?
En 1483, de Vinci se trasladó a Milán y presentó el siguiente resumen al Duque
Ludovico Sforza, esperando conseguir empleo :
"Después de ver, Mi Muy Ilustre Señor, y habiendo considerado ahora
suficientemente las pruebas de quienes se tienen por maestros y diseñadores
de instrumentos de guerra y de que el diseño y operación de los mismos
instrumentos no es distinto de los que se usan comúnmente, trataré sin
perjuicio de nadie de hacerme comprender con Vuestra Excelencia, revelando
mis propios secretos y ofreciendo después a su placer, y en el momento
apropiado, poner en efecto todas las cosas que por brevedad se anotan
parcialmente en seguida, y muchas más, de acuerdo con la exigencias de los
distintos casos.
Puedo construir puentes muy ligeros y fuertes, que se pueden transportar
fácilmente, y con ellos perseguir, o de ser necesario, huir del enemigo, y otros
más, seguros y capaces de resistir al fuego y ataque, y fáciles y prácticos para
utilizar y quitar; y tengo métodos de quemar y destruir los del enemigo.
En un sitio bajo asedio, sé cómo quitar el agua de los fosos y cómo hacer infinitos puentes, espalderas, escaleras y otros instrumentos adecuados a
dichos propósitos.
Además, si en el asedio es imposible usar el bombardeo por causa de la
profundidad de las zanjas, o de la fortaleza de la posición y de la situación,
puedo destruir toda fortaleza u obra de cualquier otro tipo si no está hecha de
piedra.
También tengo los medios de hacer fácil y conveniente la transportación de
cañones, y con ellos arrojar piedras semejantes a una tempestad; y con el
humo de ellos provocar gran temor al enemigo, causándole grandes danos y
confusión.
Y de ocurrir en el mar, tengo la manera de construir muchos instrumentos
capaces de ataque y defensa, y bajeles que ofrezcan resistencia al ataque de
los cañones más grandes, pólvora y humos.
También tengo los medios, con túneles y pasajes secretos y tortuosos, hechos
sin ruido, de llegar a determinado punto, incluso aunque sea necesario pasar
bajo zanjas o algún rio.
También haré vagones cubiertos, seguros e indestructibles, que al penetrar con
su artillería entre el enemigo, romperán el mayor cuerpo de hombres armados.
Y detrás de éstos puede seguir la infantería sin sufrir daños y sin encontrar
oposición.
Si también hay necesidad, haré cañones, morteros y piezas de campo de
formas hermosas y útiles, distintas de las de uso común.
Cuando se pueda usar el cañón, puedo fabricar catapultas lanzactaros y
máqlliII.9S para arrojar fuego, Y otros instrumentos de eficiencia admirable, que
no se usa comúnmente y en breve, de acuerdo como sea el caso, imaginaré
diversos aparatos infinitos para el ataque y defensa.
En tiempo de paz, creo que puedo dar satisfacción igual a la de cualquier Otro
en arquitecturas en el diseño de edificios públicos y privados y en la
conducclémdB agua de un lugar a otro.
También puedo realizar esculturas en mármol, bronce o terracota; igual sucede
con la pintura, la que puedo hacer tan bien como cualquier otro, quienquiera
que sea.
Más aún, será posible comenzar a trabajar en el caballo de bronce, que servirá
para recordar la gloria inmortal y honor eterno de la feliz memoria de vuestro padre, Mi Señor, y de la ilustre Casa de los Sforza.
y si hay alguien a quien parezcan imposibles o irrealizables cualquiera de las
cosas antes mencionadas, me ofrezco para hacer una prueba de ellas en su
parque o en el lugar que plazca a Vuestra Excelencia; a quien me encomiendo
lo más humildemente que puedo."
Evidentemente, el Duque Ludovico Sforza no se impresionó y no contrató a de
Vinci después de leer su resumen; sin embargo, sí comísignó a de Vinci más
tarde, como resultado de una asociación de éste con otro artista. El duque
tenía el hábito de pagar tarde, cuando lo hacía, lo que obligó a que de Vinci
renunciara una vez; sin embargo, lo reconsideró más adelante.
Leonardo de Vinci fue uno de los grandes genios de todos los tiempos. Anticipó
muchos adelantos del futuro; por nombrar algunos: la máquina de vapor, la
ametralladora, cámara oscura, el submanno y el helicóptero. Pero, es probable
que tuvieran poca influencia en el pensamiento de la ingeniería de su tiempo.
Sus investigaciones eran una mezcolanza no publicada de pensamientos e
ilustraciones. Era un investigador impulsivo, y jamás resumía su investigación
para beneficio de otros a través de la publicación. En sus cuadernos hacía la
anotación de sus investigaciones de derecha a izquierda, posiblemente por
comodidad, debido a que era zurdo.
Otro gran genio de ese tiempo fue Galileo, quien a la edad de 25 años fue
nombrado profesor de matemáticas en la Universidad de Pisa. Estudió
mecánica, descubrió la ley fundamental de la caída de los cuerpos y estudió el
comportamiento del movimiento armónico del péndulo. Dictó conferencias
sobre astronomía en Padua y Florencia, y posteriormente fue acusado ante la
Inquisición, en 1633, debido a su creencia de que el Sol y no la Tierra, era el
centro de nuestro universo. En 1638 publicó su máxima obra matemática, que
poco después fue colocada en el mdcx Expurgatorius, quedando prohibida su
lectura en todos los países católicos. En las postrimerías de su vida, bajo
arresto domiciliario, se concentró en el tema menos controvertido de la
mecánica. En el periodo medieval se empleaban armaduras para soportar los techos, pero
eran burdas y con frecuencia aumentaban el peso del edificio, sin contribuir a
su resistencia. En ese tiempo no se comprendía bien el diseño de las
armaduras. Debido al uso de métodos empíricos en el diseño de miembros
estructurales, los edificios públicos, especialmente las iglesias, tenían fama de
desplomarse sobre los confiados visitantes. El techo de la Catedral de
Beauvais se desplomó dos veces en el siglo XIII, y en el siglo XVI se agregó
un campanario que poco después caía al suelo. Desde luego, las catedrales
eran y siguen siendo obras monumentales con grandes vanos que siempre han
exigido alarde de ingenio de arquitectos e ingenieros. Se cree que fue Andrea
Palladio el primer ingeniero que comprendió realmente las fuerzas en las
armaduras. En 1570 diseñó puentes para Venecia, en que todos los miembros
del puente tenían un propósito útil. En 1560, Giovanni Battista della Porta inició
una sociedad en Nápoles llamada la Academia de los Secretos de la
Naturaleza. Era semejante a otras anteriores como la Academia de Platón, el
Liceo de Aristóteles y el Museo de Alejandría. Durante este tiempo había
mucha comunicación entre los científicos europeos. Sin embargo, esa
academia se cerró debido a sospechas del clero. En 1603 se fundó la
Academia Lincea que existe hasta la fecha. Galileo fue uno de sus miembros.
Estos pretendían fundar monasterios laicos en distintas partes del mundo. La
Real Sociedad de Londres fue hecha legalmente pública en 1662, después de
una serie de reuniones secretas. Boyle, Hooke y Newton estuvieron entre sus
miembros. En 1666 se formó la Academia Francesa, y en 1700 se inició la
existencia de la Academia de Berlín.
En 1540, Biringuccio escribió un destacado tratado sobre metalúrgia, y en 1912
lo tradujeron al inglés Herbert y Lou Henry Hoover. Herbert Hoover era un
joven ingeniero por ese tiempo; es el único ingeniero de la historia de Estados
Unidos que llegó a presidente de su país.
Uno de los descubrimientos más importantes en la historia de la ingeniería
mecánica lo realizó Simón Stevin en Holanda, a fines de la década de 1500. Mediante el “triángulo de fuerzas", permitió a los ingenieros manejar fuerzas
resultantes que actuaban en los miembros estructurales. Stevin escribió un
tratado sobre fracciones y también realizó trabajos que llevaron al desarrollo
del sistema métrico.
Por el mismo tiempo tuvo lugar una diversidad de descubrimientos
matemáticos de consideración. Alrededor de 1640, Fermat y Descartes
descubrieron independientemente la geometría analítica. Un sacerdote inglés
llamado William Oughtred, aproximadamente en 1622, diseñó la primera regla
de cálculo basada en la suma de logaritmos para obtener el producto de dos
números.
Ya desde antes de la Edad Media había ocurrido un cambio importante en el
enfoque de la ciencia. Fue el concepto de que una hipótesis se debía rechazar
o aceptar en base al resultado de un experimento. Había comenzado el
“método científico". Ahora sabemos que el avance es lento si no se cuenta con
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Descartes y Leibmz descubrieron en forma independiente el cálculo diferencial.
Newton descubrió el cálculo integral, y luego describió la relación recíproca
entre los cálculos diferencial e integral. Sus descubrimientos ocurrieron en
Woolsthorpe, aproximadamente en 1665, debido a que Cambridge estaba
cerrada como resultado de una epidemia.
Jean Baptiste Colbert fue ministro bajo Luis XIV y estableció la primera escuela
formal de ingeniería en 1675. El Corps du Génie, como eran conocidos, eran
ingenieros militares entrenados por Sébastien le Prestre de Vauban, ingeniero
militar francés muy conocido.
En 1771 un pequeño grupo de ingenieros, a los que se llamaba frecuentemente
para dar su testimonio sobre proyectos de puertos y canales, formó la Sociedad de Ingenieros. John Smeaton, director del grupo, fue el primero en darse el
título de ingeniero “civil" para señalar que su incumbencia no era militar. Esta
sociedad se constituyó en la Institution of Civil Engineering en 1828, iniciando
con ello una especialización dentro de la ingeniería.
En 1795, Napoleón autorizó el establecimiento de la fcole Poly-technique, que
fue la primera de este tipo de escuelas que aparecieron en Europa durante el
siglo XIX. Otras siguieron, tales como el Eidgenos-sisches Polytechnicum en
Zurich en 1855, las escuelas politécnicas en Delft en 1864, y otras en
Chemnitz, Turín y Karlsruhe. En 1865 se fundó el Massachusetts Institute of
Technology, el primero de su tipo en los Estados Unidos.
Durante el periodo medieval, las principales fuentes de energía eran el agua,
viento y animales. La cola de abanico se inventó basta el siglo XVIII. Mediante
engranajes mantenía orientadas las palas principales de los molinos de viento
siendo uno de los primeros dispositivos autorregulados conocidos de la historia
de la ingeniería.
Thomas Savery tuvo el gran mérito de idear la máquina de vapor, aunque otros
anteriores a él aportaron ciertos adelantos menores en ese campo. En 1698
recibió una patente por un dispositivo operado por vapor para drenar minas; lo
anunció en un libro que escribió más tarde, y que intituló Tire Mines Friend. En
1712, Thomas Newcomen mejoró mucho la máquina de vapor, la que también
se usaba para bombear agua de una mina. Estas primeras máquinas eran muy
deficientes, aunque representaban el desarrollo inicial de la energía a partir de
máquinas térmicas. Es difícil imaginar el punto en que estaría nuestra
civilización en la actualidad sin esas máquinas.
Antes de la máquina de vapor hubo toda una serie de adelantos científicos en
el siglo XVII. Robert Boyle estudió la elasticidad del aire y descubrió la ley que
relaciona la temperatura, presión y volumen, que hoy día lleva su nombre.
Robert Hooke experimentó con la elasticidad de los metales y descubrió la ley
de la elasticidad que también lleva su nombre. Christian Huygens determinó las relaciones de la fuerza centrípeta y Sir Isaac Newton estableció las tres leyes
básicas del movimiento.
Siguiendo a Newcomen, James Watt hizo tales mejoras significativas a la
máquina de vapor, que con frecuencia se le atribuye parcialmente la invención
inicial, junto con Savery y Newcomen. Durante un experimento en 1782,
encontró que un “caballo de cervecería” desarrollaba 33 000 pies libra (unos 44
700 joules) por minuto, iguales a 1 caballo
de fuerza. A la fecha todavía se usa esta equivalencia.
En 1804, Richard Trevithick fue el primero en lograr que una locomotora de
vapor corriera sobre rieles. Más tarde demostró que las ruedas lisas podían
correr sobre rieles lisos si las pendientes no eran demasiado excesivas. Una de
las locomotoras de Trevithick se exhibió en una vía circular en Londres en
1808, pero descarriló y volcó. Se habían pagado tan pocos chelines por verla,
que no se volvió a colocar sobre la vía.
George Stephenson, después de ser empleado como vaquero, sirvió como
fogonero de una máquina de vapor y luego como cuidador de una máquina de
bomba. A los treinta y dos años, construyó su primera locomotora de vapor, y
luego abogó insistentemente por la enmienda a un acta, aprobada en 1821,
para que se empleara la locomoción a vapor en vez de caballos en un
ferrocarril que correría desde Stockton hasta la mina de carbón de Willow Park.
Utilizó el riel de 1.42 m que se había usado anteriormente para vagones tirados
por caballos. Todavía, este calibre de vía es el de uso más común en todo el
mundo.
Como sabemos, después del desarrollo de los sistemas ferroviarios en Europa
y América, los adelantos ingenieria se sucedieron a una tasa cada vez más
creciente. La primera mitad del siglo xx produjo un número casi increíble de
avances en ingeniería, al grado de que queda poca duda sobre que las dos
guerras mundiales fueron catalizadores de gran parte de ese progreso.La invención de los automóviles y aeroplanos en los Estados Unidos fueron
factores significativos en el desarrollo ingenierill del siglo XX. Los inventos de
Tomás Edison, que iniciaron la industria de la energía, y el invento de Lee De
Forest de la “válvula electrónica" (tubo al vacío), que dieron considerable
ímpetu a la industria de las comunicaciones también fueron acontecimientos
muy significativos.
Hasta 1880, la ingeniería fue civil o militar, mientras que hasta esa fecha había
sido ambas cosas simultáneamente. En 1880 se fundó la American Society of
Mechanical Engineers, seguida de la American Society of Electrícal Engineers
en 1884 y el American Institute of Chemical Engineers en 1908. El American
Institute of Industrial Engineers se fundó en 1948 y fue el último campo
importante de la ingeniería en organizarse.
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