El navegante que nunca montó en un barco

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Algunas de las tallas de la popa del buque. De I, Peter Isotalo, CC BY-SA 3.0, Enlace

El Vasa fue un navío de guerra botado por orden rey Gustavo II Adolfo de Suecia, de la casa de Vasa, nombre de la dinastía real sueca, construido a mayor gloria de la gran armada que pretendía mostrar el poderío de una nueva potencia en el mar Báltico. Estaba armado con 64 cañones colocados en tres puentes. Una potencia armamentística que superaba a la de cualquier rival (según tengo entendido).

Su vida naval fue tan efímera como la del Titanic, se hundió al comienzo de su primera travesía, sin poder demostrar todo su potencial. Claro, tanta potencia de fuego creaba problemas de inestabilidad.

En un artículo leí que al comienzo del viaje inaugural, el 10 de agosto de 1628, se ordenó una salva que escoró el barco, colocando las troneras al nivel del agua. El barco se había construido con diseños apropiados para un puente de cañones, pero el rey se empeñó en otro más. Eso hizo que las troneras inferiores quedasen demasiado cerca del agua. por lo que el día de su singladura se decidió cargar la mitad del lastre previsto. Pero he aquí, según otras fuentes, que el viento le jugó una mala pasada: Eolo sopló y el barco se escoró, atragantádose el leviatán con el agua que entraba por las troneras y que se acumulaba en la bodega. El resultado es el mismo, ya sea por una andanada que por el viento: el hundimiento, causado por malos cálculos de estabilidad y acrecentados por un centro de gravedad a una altura excesiva.

En el siglo XVII, la ciencia vivió una explosión de conocimiento; pero en 1626-1628, el periodo de construcción del Vasa, la matemáticas que sustentaban los cálculos eran escasas y los problemas de flotabilidad demasiados. Así lo explica Eduardo Javier Báez Delgado en su trabajo de TFG, Estabilidad de buques, y del que reproduzco su apartado sobre el desarrollo histórico de la estabilidad.

Se podría decir que todo comenzó por Arquímedes (287 – 212 AC), que en su tratado “Sobre los Cuerpos Flotantes” fue uno de los primeros en dejar constancia del estudio y análisis de la estabilidad de los buques, donde estableció una explicación científica y el cálculo cuantitativo de la estabilidad hidrostática. 

Durante años, otros científicos hicieron diferentes aportaciones, pero ninguno consiguió un gran avance dentro del estudio de la estabilidad y comportamiento de los buques. Simon Stevin (1548-1620) fue el primero en distinguir entre equilibrio estable e inestable y describir la paradoja hidrostática, en la cual el nivel del fluido siempre será paralelo a la superficie horizontal en virtud de la cual la presión descendente de un fluido sobre un cuerpo es independiente de la forma de éste y sólo depende de la altura y de la base del plano de carena.

Otros como Christiaan Huygens (1629-1695) y Paul Hoste (1652-1700) también hicieron sus aportaciones. Pero no fue hasta mediados del siglo XVIII cuando se produjo un cambio en el concepto del estudio de la estabilidad. El astrónomo y matemático francés Pierre Bouguer (1698-1758) publicó en 1746 el primer tratado de arquitectura naval, “Traite du navire”, que supuso la primera explicación del uso del centro de carena en el estudio de la estabilidad de los buques e introdujo los conceptos de metacentro y curva metacéntrica. También en el mismo siglo, el
matemático y físico suizo Leonhard Euler (1707-1783) publicó “Scientia Navalis”, donde definió el criterio del momento restaurador inicial. La obra de Bouguer con la de Euler representa términos equivalentes en cuanto a la estabilidad hidrostática, con lo que configuraron una nueva teoría de la estabilidad del buque, y establecieron los primeros criterios para la estabilidad hidrostática.

En el mismo siglo que Bouguer, Euler, Juan Santacilia y Atwood, el matemático, estadístico, físico y médico holandés Daniel Bernoulli (1700-1782), desarrolló la primera teoría del movimiento de balance de un buque, siendo aceptada y usada hasta mediados del siglo XIX.

Como en casi todas las partes de las matemáticas, Euler estaba presente en este avance de la hisdrostática. Compitió junto a Pierre Bouguer por el premio el 1727 que otorgaba la Academia de las Ciencias Francesas, ganándolo Bouguer por su ensayo Sobre los mástiles de los buques. Hasta donde conozco, Euler no había navegado para experimentar lo que trataba sobre hidrostática en sus ensayos científicos. Más tarde Bourger si lo haría, participando en la expedición que pretendía medir un grado del meridiano cerca del ecuador.

Por cierto, en esta expedición también estaría embarcado un joven navegante español, Jorge Juan y Santacilia; peor esa es otra historia.

Esta entrada participa en la Edición 1 del Año 11 del Carnaval de Matemáticas cuya anfitriona es MoniAlus a través de su blog El mundo en un chip.

 

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