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En su primer día de clases en la Escuela de Arquitectura Naval e Ingeniería Marítima de la Universidad Técnica de Atenas, Themistoklis Sapsis tuvo un logro muy satisfactorio.
«Me di cuenta de que los barcos y otras estructuras marítimas son los únicos que operan en la interfaz de dos medios diferentes: aire y agua», explica Sapsis. “Esta propiedad por sí sola crea muchos desafíos en términos de modelado matemático y computacional. Y, por supuesto, estos medios no están en absoluto tranquilos: son aleatorios y, a menudo, sorprendentemente impredecibles. »
En otras palabras, Sapsis no tuvo que elegir entre sus dos grandes pasiones: inmensos barcos y estructuras oceánicas por un lado, y las matemáticas por otro. Hoy, Sapsis, profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT, utiliza métodos analíticos y computacionales para intentar predecir el comportamiento, como el de las olas del océano o la inestabilidad dentro de una turbina de gas, en medio de una dinámica incierta y, a veces, extrema. Su objetivo es crear diseños estructurales que sean fuertes y seguros, incluso en una amplia gama de condiciones. Por ejemplo, puede estudiar las cargas que actúan sobre un barco durante una tormenta, o la separación del flujo y la reducción de la sustentación alrededor de la pala del rotor de un helicóptero durante una maniobra difícil.
«Estos eventos son reales, a menudo conducen a grandes desastres y grandes víctimas», dice Sapsis. “Mi objetivo es predecirlos y desarrollar algoritmos capaces de simularlos rápidamente. Si logramos ese objetivo, entonces podríamos comenzar a hablar sobre la optimización y el diseño de estos sistemas teniendo en cuenta estos eventos extremos, raros, pero posiblemente catastróficos.
Al crecer en Atenas, donde las grandes tradiciones marítimas y matemáticas se remontan a la antigüedad, la casa de Sapsis estaba «llena de piezas de máquinas, motores de repuesto y planos de ingeniería», las herramientas del oficio de su padre, como ingeniero superintendente en la industria marítima.
Su padre viajó al extranjero para supervisar las reparaciones importantes de los barcos, y Sapsis lo acompañaba a menudo.
“Creo que lo que más me impresionó cuando era niño fue el tamaño de estos barcos y especialmente los motores. Había que subir cinco o seis tramos de escaleras para verlo todo ”, recuerda.
También había libros de matemáticas e ingeniería en la casa de Sapsis, «muchos de ellos», dice. Su padre insistió en que estudiara matemáticas de cerca, al mismo tiempo que el joven Sapsis estaba realizando experimentos de física en el sótano.
«Este ir y venir entre los sistemas dinámicos, las matemáticas en general, y la arquitectura naval», estaba con frecuencia en su mente, dice Sapsis.
En la universidad, Sapsis terminó tomando todos los cursos de matemáticas que se ofrecían. Dice que tuvo la suerte de entrar en contacto desde el principio con el profesor con mayor inclinación matemática en la Escuela de Arquitectura Naval e Ingeniería Marina, quien luego fue mentor de Sapsis durante tres años. En su tiempo libre, Sapsis incluso tomó clases en la Escuela de Matemáticas Aplicadas de la universidad.
Su tesis de pregrado se centró en la descripción probabilística de sistemas dinámicos sometidos a excitaciones aleatorias, un tema importante para comprender los movimientos de grandes buques y cargas. Uno de los avances de investigación más memorables de Sapsis se produjo mientras trabajaba en esta tesis.
“Mi director de tesis me dio un buen problema”, dice Sapsis. «Me advirtió que lo más probable es que no pudiera conseguir nada nuevo, ya que se trataba de un problema antiguo y muchos lo habían intentado en las últimas décadas sin éxito».
Durante los siguientes seis meses, Sapsis pasó por cada paso de los métodos que aparecieron en la literatura académica, «una y otra vez», dice, tratando de entender por qué varios enfoques han fallado. Comenzó a discernir un camino para derivar un nuevo conjunto de ecuaciones que podrían lograr su objetivo, pero había obstáculos técnicos.
“Sin muchas esperanzas, porque sabía que era un problema antiguo, pero con mucha curiosidad me puse a trabajar en las distintas etapas”, explica Sapsis. “¡Después de algunas semanas de trabajo, me di cuenta de que los pasos habían terminado y tenía un nuevo conjunto de ecuaciones!
“Definitivamente fue uno de mis momentos más entusiastas”, dice Sapsis, “cuando escuché a mi asesor decir: ‘¡Sí, esto es nuevo y esto es importante! «»
Desde ese éxito inicial, los problemas de ingeniería y arquitectura asociados con la construcción para el entorno oceánico extremo e impredecible le han proporcionado a Sapsis muchos problemas de investigación para resolver.
“La arquitectura naval es una de las profesiones más antiguas, con muchos temas pendientes y muchos más por venir”, dice. “Las herramientas teóricas no deberían ser más complejas que el problema en sí. Sin embargo, en este caso hay algunos problemas físicos realmente difíciles que requieren el desarrollo de métodos matemáticos y computacionales fundamentalmente nuevos. Siempre trato de comenzar con los fundamentos y construir las herramientas teóricas y computacionales adecuadas para, con suerte, acercarme al modelado de algunos fenómenos complejos.
Sapsis, quien se unió a la facultad del MIT en 2013 y fue titular en 2019, dice que disfruta de la energía y el ritmo del Instituto, donde «están sucediendo tantas cosas aquí que nunca puedes sentir que has hecho lo suficiente, pero en un ambiente saludable. camino. »
“Siempre me siento conmovido por los increíbles logros de mis colegas y nuestros estudiantes y posdoctorados”, dice. «Es un lugar lleno de pura pasión y talento, mezclado por una buena causa, para resolver los problemas más difíciles del mundo».
En estos días, Sapsis dice que son sus estudiantes quienes experimentan la pura emoción de encontrar soluciones a los problemas en el terreno.
«Mis estudiantes y postdoctorados son ahora los que tienen el placer de ser los primeros en saber cuándo funciona una nueva idea», dice Sapsis. «Tengo que admitir, sin embargo, que tengo algunos problemas conmigo mismo».
De hecho, Sapsis dice que se relaja «pensando en un problema interesante: un problema de alto riesgo y bajas expectativas». Estoy pensando en una estrategia para lograrlo, pero tenga en cuenta que probablemente no funcionará. Es algo que no considero trabajo.
