Reactor Português de Investigação (1961-2011): Da régua de cálculo aos computadores

O Reactor Português de Investigação (RPI) funcionou pela primeira vez em 25 de Abril de 1961. Dois dias depois era inaugurado o Laboratório Nuclear de Sacavém (actual Instituto Tecnológico e Nuclear, http://www.itn.pt/). Significa isto que se completam proximamente 50 anos desde a altura em que Portugal passou a dispor de meios significativos de investigação no domínio da Física e Engenharia Nucleares. Ao lembrar estas efemérides, pareceu-me interessante e oportuno passar em revista a evolução dos meios de cálculo de que dispuseram os investigadores do RPI durante o último meio século. Quem viveu a experiência por dentro, vê-se confrontado com sentimentos que vão desde a vertigem do tempo que passou ao espanto pelo incrível tempo vivido, tal foi o inimaginável caminho percorrido e as extraordinárias mudanças operadas. É uma história que vale a pena recordar...

Se hoje perguntarmos a um estudante universitário se sabe o que é uma régua de cálculo e como se utiliza, porventura poucos responderão afirmativamente. Todavia, na primeira metade da década de 1960, foi com réguas de cálculo que foi feita grande parte dos numerosos e fastidiosos cálculos relacionados com a calibração inicial do RPI.

Nos casos em que era necessário assegurar uma maior exactidão dos resultados, era utilizada uma máquina de calcular electro-mecânica Monroe. A velhinha Monroe era, toda ela, lentidão, movimento e ruído quando se lhe pedia um cálculo relativamente mais exigente. Para se ter uma noção do que isto significava, vale a pena apreciar o vídeo http://il.youtube.com/watch?v=Z-LwIHe72FA&feature=related. No caso ilustrado, trata-se de uma Monroe-Matic do início da década 1960 a fazer inicialmente uma divisão de 12,345 por 167...

Para calcular uma exponencial ou uma função trigonométrica, recorria-se a espessos livros da “especialidade” contendo infindáveis valores tabelados a intervalos regulares... que quase sempre era necessário interpolar. Ainda não havia as agora familiares calculadoras científicas de bolso que fariam facilmente estas operações.

Na segunda metade da década de 1960, passámos a ter acesso ao computador IBM 1620 do Centro de Cálculo Científico da Fundação Calouste Gulbenkian, por amável deferência desta instituição. Neste caso, era necessário escrever o programa em linguagem Fortran em Sacavém, perfurar os cartões e levá-los numa carrinha, em caixas, até à avenida D. João V (Lisboa) no dia e hora aprazados. Aí, o operador dava-os a “mastigar” à máquina para editar o algoritmo programado. Às vezes a máquina engasgava-se porque os cartões tinham pequenas dobras... Ou seja, também o IBM 1620 fazia o que podia... mas a verdade é que ajudou a resolver muitos problemas.

Em meados da década de 1970 dispusemos de uma pequena e frágil calculadora científica programável, TEK.31. Com ela fizemos pequenos programas para resolver sobretudo problemas em que o cálculo era repetitivo mas envolvia algoritmos relativamente simples. E no início da década de 1980, foi adquirido um computador PDP-15 da Digital Equipment Corporation, empresa pioneira e líder do mercado de minicomputadores durante longos anos.

A utilização do PDP incidiu sobre a resolução de problemas relacionados com a determinação de fluxos e espectros de neutrões térmicos e rápidos, mas também com o cálculo da evolução temporal da potência residual do RPI a partir de dados registados por um sensor calorimétrico e com o cálculo do consumo do combustível do reactor. Entretanto passámos a dispor de um computador da Norsk Data, a que se seguiram outros ...

Tudo se passou muito rapidamente nas últimas três décadas, fruto da evolução da tecnologia que se seguiu à descoberta do transístor em 1947 (William B. Shockley, John Bardeen, Walter H. Brattain, prémio Nobel da Física em 1956) e do circuito integrado em 1958 (Jack S. Kilby, prémio Nobel da Física em 2000).

A partir de meados de 1990 começa a era dos “personal computers”, com cada vez mais capacidade e maior celeridade no processamento da informação. A lei de Moore tem-se revelado certeira... Os cálculos mais “pesados” referentes ao núcleo do Reactor Português de Investigação estão agora ao alcance dos investigadores a partir de um PC instalado no seu gabinete ou a partir de um computador portátil com performance equivalente.

Vai longe o tempo da régua de cálculo e da (barulhenta e saltitante) velhinha Monroe!

Ilustrações -- Régua de cálculo: http://en.wikipedia.org/wiki/Slide_rule ; Máquina Monroe: http://www.xnumber.com/xnumber/pic_monroe_electr.htm ; IBM-1620: http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_1620 ; Cartão perfurado: http://www.maximumpc.com ; PDP-15: http://hampage.hu/pdp-11/mas/pdp15.jpg ; Fita perfurada: http://www.wps.com/projects/paper-tape .