Hace ciento cincuenta años en Estados Unidos, la potencia combinada de cuatro fuertes caballos enganchados a un arado no superaba los 3 kilovatios, y más de la mitad de toda la fuerza laboral trabajaba en granjas. Hoy en día, incluso el tractor John Deere más pequeño produce 120 kilovatios y alrededor del 1.3% de los trabajadores están empleados en la agricultura. Esto significa que la potencia de la maquinaria agrícola se ha multiplicado por 40 y la fuerza laboral rural se ha dividido por 40 en ese tiempo, lo cual no es una coincidencia.

En el transporte, tanto los barcos modernos como los grandes aviones de pasajeros pueden generar hasta 90 megavatios. Eso los hace casi 1000 veces más potentes que un coche pequeño típico y 100,000 veces más potentes que una rueda hidráulica del siglo XIX. Y ni siquiera se trata de las máquinas más potentes que existen: algunas máquinas de vapor que generan electricidad funcionan ahora con 19 megavatios. Dejando de lado el impacto ambiental, estos enormes aumentos de poder han traído un exceso de alimentos y artículos de consumo asequibles a una sociedad mayoritariamente urbana, con mayor acceso a la información y la movilidad.

El científico y político checo-canadiense Vaclav Smil analiza este crecimiento de escala y poder en su último libro Tamaño: cómo explica el mundo. Smil es un autor prolífico que ya ha publicado más de 40 libros sobre temas que van desde la energía y la producción de alimentos hasta la innovación técnica y las políticas públicas. En este trabajo, revisita algunos de esos territorios, vinculándolos con una discusión sobre el tamaño, aunque podría ser más exacto decir que el libro trata sobre la proporción.

Tamaño No es tan trivial como simplemente una lista de cosas que se han vuelto muy grandes a lo largo de los siglos. Se analizan las limitaciones físicas de ese crecimiento: el tamaño de los petroleros, por ejemplo, a menudo se expresa en tonelaje de peso muerto (TPM), y el tamaño de estos buques aumentó constantemente desde unas 20,000 TPM después de la Segunda Guerra Mundial a unas 300,000 TPM en el siglo XIX. la década de 1970. No existen limitaciones de ingeniería para fabricarlos más del doble de ese tamaño y, aún así, eso no ha sucedido. Smil señala que esto se debe a que sólo un puñado de puertos de aguas profundas en el mundo pueden albergar megabuques de este tipo y no podrían pasar ni por los canales de Suez ni por los de Panamá.

En el extremo opuesto de la escala de tamaño, Smil analiza La ley de moore, en el que el ingeniero Gordon Moore predijo en 1965 la rápida duplicación del número de componentes colocados en un microchip. Un gráfico del número de transistores en función del tiempo muestra que la ley se mantuvo durante muchas décadas, pero que ha habido una ligera estabilización desde 2008. Smil relaciona esta disminución con el trabajo del ingeniero eléctrico estadounidense Robert Dennard, quien demostró que a medida que Cuando los transistores se vuelven más pequeños, se puede hacer que funcionen más rápido sin aumentar el consumo total de energía, pero este efecto de escala ya había comenzado a alcanzar su límite en la década de 1990. Las mejoras futuras también pueden estar controladas tanto por los límites naturales de la litografía, la técnica de impresión luminosa ampliamente utilizada, como por las enormes inversiones necesarias para desarrollar una nueva instalación de fabricación.

Tamaño También va más allá del simple análisis de la tecnología. En un intento por apreciar la escala humana en todos los aspectos del diseño, Smil comienza con una larga discusión sobre los gigantes que se encuentran en Viajes de Gulliver. Aprendemos que, a pesar de los intentos de Jonathan Swift de construir su mundo ficticio con cierta plausibilidad, una comprensión moderna de los materiales revela que sus gigantes no habrían podido caminar erguidos. Peor aún, su relación masa-superficie les habría dificultado enfriarse, un problema que se reflejaba en los liliputienses, significativamente más pequeños, que habrían tenido que comer casi constantemente para mantener su temperatura corporal.

La naturaleza dispersa de los temas del libro podría impedir que, en última instancia, presente una tesis coherente, pero no por eso es menos divertido. La extensa discusión sobre las distribuciones normales y cómo se aplican a temas tan diversos como la distribución del ingreso, así como la altura de los jugadores de baloncesto, es a la vez informativa y entretenida. También disfruté la sección sobre el cuerpo humano y el atractivo percibido, que lleva a un análisis de cómo estamos representados en las pinturas. Esto, a su vez, nos lleva a una maravillosa perorata sobre la supuesta ubicuidad de la “proporción áurea” en el arte y el diseño. Smil aborda este concepto con cierto escepticismo y concluye que la llamada proporción no puede expresarse con precisión como una fracción y, por lo tanto, ni siquiera es verdaderamente una proporción.

Considerándolo todo, sospecho que muchos Mundo de la física Los lectores estarán encantados de encontrar este libro esperándolos bajo el árbol de Navidad. De hecho, sería un material de lectura perfecto para cualquiera que disfrute del análisis matemático del mundo que lo rodea y tenga un poco de tiempo libre.

• 2023 Pingüino 304 pp £ 20 hb

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• Fuente: https://physicsworld.com/a/size-matters-the-economies-of-scale-from-the-very-big-to-the-very-small/