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Biografías: Sergey A. Lébedev (1902-1974)
Redacción
La historia de la ciencia del siglo XX no conoce a otro científico que pudiera compararse a Sergey A. Lébedev, cuya vida creadora activa abarcó todo el periodo de construcción de computadoras electrónicas: desde las primeras computadoras valvulares de los años '50, hasta las primeras supercomputadoras basadas en circuitos integrados de principios de los '70. Bajo su dirección fueron desarrolladas 15 computadoras distintas, cada una de las cuales marcó un paso adelante en este ámbito tecnológico. Igualmente conocida fue su participación en la electrificación de la URSS, antes y después de la Segunda Guerra Mundial. Hombre de enorme calidad humana, durante el periodo de la Guerra Fría sus ingenios ayudaron a crear, en 1961, el primer sistema defensivo antibalístico del mundo basado en cohetes interceptores.
Las computadoras diseñadas por Lébedev fueron las más veloces de Europa, y por algunas de sus características, más perfectas que las producidas en EEUU.
El nombre de Sergey Lébedev ha de figurar en la misma fila que los nombres de Igor Kurchatov, el padre del programa nuclear soviético, Sergey Pavlovich Korolev, que realizó la salida al espacio y Mstislav V. Keldysh, que coordinó el esfuerzo científico en la URSS. Sin embargo, Lébedev era menos conocido, y no sólo por el carácter secreto de la mayor parte de sus proyectos. También se debe a que no le gustaba conceder entrevistas a la prensa porque le era ajena la publicidad y poco le importaba la fama que merecía con todo derecho.
Sergey A. Lébedev
Sergey A. Lébedev
ergey Alekseevich Lébedev nació el 2 de Noviembre de 1902 en la ciudad de Nizhny Novgorod (región Volga Central). Sus padres eran maestros. La madre de Sergey, Anastasia Mavrina (Lebedeva) provenía de una antigua, rica y noble familia. No obstante dejó su hogar a temprana edad para enseñar en una escuela de niños de escasos recursos. Esa decisión no era una excepción. Era el tiempo de la liberalización; el período de las revoluciones se estaba acercando, así que algunos jóvenes más progresivos e intelectuales provenientes de las clases altas rusas se animaban a cambiar su estilo de vida y rompían con sus tradiciones sociales aristocráticas. Se volcaban hacia profesiones científicas, se interesaban por los problemas sociales y participaban activamente en el desarrollo de la cultura.

Mientras enseñaba en la escuela, Anastasia conoció a su futuro esposo, el padre de Sergey, Alexey Lébedev, quien también era maestro. Contrariamente al origen social de su esposa, su familia era muy simple y humilde. Puesto que su padre murió cuando él era todavía pequeño y su madre no podía brindarle todo lo necesario, Alexey asistía a una escuela especial. Este hecho fue en realidad una gran suerte para el aprendizaje de Alexey, ya que esta escuela era una institución de excelencia, fundada por Ushinskiy, un famoso maestro ruso. En esta etapa Alexey demostró toda su capacidad, y luego de finalizar la escuela, se graduó de maestro en una universidad pedagógica, también en forma brillante. La enseñanza era el sueño de su vida. Pero Alexey era una persona muy activa, así que se involucró también en la actividad pública. Escribió numerosos libros populares sobre temas políticos del momento, los cuales se imprimieron en cantidades increíblemente grandes.

Sergey Lébedev creció como cualquier otro chico de su época. Era aficionado al ajedrez y a la natación. A menudo cruzaba el río Oka1 (de aproximadamente 1 km de ancho), el cual no estaba muy lejos de su casa. Desde muy chico se interesó por la electricidad. Una vez, construyó sin ayuda una dínamo y un capacitor, tendió cables por toda la casa, y los conectó al timbre de la entrada. También tocaba muy bien piano, especialmente Beethoven y Grieg. Los padres hicieron todo lo que pudieron para darles a sus hijos una buena crianza y educación. El hogar de los Lébedev estaba literalmente repleto de libros y estanterías por todas partes. Sergey también gustaba de la poesía, y recitaba poemas en cada ocasión que diera lugar. Una de las hermanas de Sergey, Tatyana Mavrina, alguna vez mencionó que “las enseñanzas de la infancia influenciaron todo lo bueno que pudimos hacer a lo largo de nuestras vidas”.

Poco tiempo después de la Revolución Socialista de Octubre de 1917, cuando Sergey ya tenía 15 años, su padre Alexey fue destinado a la pequeña ciudad de Sarapul, al oeste de los Urales. Aquel era un lugar con magníficos paisajes de montaña, con un invierno muy frío y cuya librería local tenía una interesante colección de publicaciones sobre historia y arte. Luego de casi medio año en ese lugar el padre fue redestinado, esta vez a Moscú. Alexey se trasladó junto con su hijo Sergey, dejando en Sarapul a su esposa y sus dos hijas. Sin embargo, ellas no permanecerían allí por mucho tiempo. La madre se enfermó seriamente y Sergey, solo, tuvo que regresar para llevar a su madre y a sus dos hermanas a Moscú. Luego de un agotador y largo viaje, la familia finalmente se reunió. Aunque pudiera parecer simple, este episodio jugó un rol importante en la vida de Sergey, ya que lo ayudó a forjar una personalidad segura e independiente.

Una vez en Moscú, Sergey Lébedev aprovechó cada día para prepararse para rendir los exámenes de ingreso a la Escuela Técnica Superior de Moscú “N. E. Baumann” (MHTS, por sus siglas en inglés2), los cuales exitosamente superó. En la misma época su hermana Tatyana fue aceptada en la Academia de Artes, mientras que su otra hermana ingresó al Instituto de Historia Oriental. Tatyana llegaría a ser una famosa pintora rusa.

S. A. Lébedev era un estudiante brillante. Su interés en la ciencia de la electricidad crecía rápidamente, al igual que sus capacidades científicas. Aunque en su trabajo era muy serio y no le gustaba hablar demasiado, Sergey nunca fue reservado u oficial. Por el contrario, era vivaz y tenía buen humor. Poco tiempo después conoció y se casó con una interesante y dinámica joven llamada Alisa (Alicia) Grigorevna. La esposa de Sergey era dueña de una impresionante personalidad, y siempre jugó un rol importante en su vida. La joven pareja encontró su primer hogar “independiente” en el cuarto del estudiante-historiador Sigurd Schmidt (hijo del famoso matemático soviético e investigador polar Otto Schmidt), quien vivía –como era común en aquella época– en una comunidad que compartía los departamentos.
Alisa Grigorevna y Sergey Lébedev
Alisa Grigorevna y Sergey Lébedev. (ITMiVT)
El maestro de Lébedev, el destacado científico Karl Adolfovich Krug, supervisó su proyecto final, el cual estaba dedicado a la investigación de la estabilidad del funcionamiento en paralelo de plantas de energía. En esa época el incremento intensivo de la producción de energía eléctrica era el punto focal del desarrollo industrial de la URSS. Como K. A. Krug estaba al frente del programa (de alta prioridad) de producción de energía, las investigaciones de sus estudiantes naturalmente se orientaban hacia ese tema, y eran realmente valiosas tanto en lo científico como en lo práctico.

Lébedev obtuvo su “Diploma de Ingeniero Eléctrico” en Abril de 1928. Krug apreciaba su enorme capacidad científica, razón por la cual lo invitó a permanecer en el MHTS para dictar conferencias, y a la misma vez le ofreció un puesto de colaborador científico en el Instituto de Ingeniería Eléctrica Lenin (VEI por sus siglas en ruso). Este instituto era por aquellos años uno de los centros de investigación técnica más grandes y más modernos de la URSS. Había sido creado enteramente por iniciativa y esfuerzo de K. A. Krug. Él consiguió reunir allí a experimentados profesores y a los científicos jóvenes más prometedores.

Lébedev comenzó su carrera científica en el VEI como “Colaborador Científico Júnior”. De todas maneras, al poco tiempo ya encabezaba un equipo de investigación y un poco más tarde un laboratorio de investigación llamado “Laboratorio de Redes Eléctricas”. En 1933 publicó una monografía, “Stability of Parallel Operation of Electric Systems”, junto con su colega A. S. Zhdanov. En 1935 le fue otorgado un profesorado, y en 1939 defendió exitosamente su tesis doctoral recibiendo el grado de “Doctor de Ciencias Técnicas”, salteando así el grado preliminar “Candidato de Ciencias Técnicas”. Su investigación doctoral resultó en la creación de la teoría de la estabilidad artificial de los sistemas de producción y distribución de energía. Durante 10 años Lébedev estuvo al frente del Departamento de Automática del VEI. El Instituto fue el lugar donde muchos de los futuros famosos científicos comenzaron sus carreras; por citar sólo a algunos de ellos: D. V. Svecharnik, A. G. Iosifyan, A. V. Mikhailov, A. V. Feldbaum, N. N. Sheremetyevskiy, y I. S. Bruk.

Lébedev fue una persona que tenía una muy buena comunicación con sus colegas. En
1935-36 D. V. Svecharnik y D. I. Maryanovskiy patentaron un sistema de control automático para laminadoras en caliente (11 años antes de que algo similar apareciera en los EEUU). Lébedev, como jefe del Departamento de Automática, apoyó muy activamente el proyecto hasta que fue probado en una planta de fundición de acero en Ucrania. Por este desarrollo D. V. Svecharnik y su colega D. I. Maryanovskiy recibieron sendos premios “Inventor de la URSS”. Lébedev no recibió ninguno, pero estaba sinceramente feliz por el éxito logrado. A él nunca le interesaron los premios, o la gloria. Sólo deseaba servir desinteresadamente a su gente y a su patria.

Es interesante destacar que Lébedev era animado, lleno de energía y quieto a la misma vez. Probablemente esa particular combinación de cualidades hizo que su trabajo fuera especialmente eficiente y productivo. También lograba hacerse de tiempo para dedicarlo a asuntos familiares, en verano él y Alisa viajaban a la costa. En lo deportivo Sergey era un apasionado al montañismo, hasta sus últimos días. Lébedev y Svecharnik se volvieron muy amigos y juntos ascendieron al monte Elbrus –el pico de mayor altura de Europa (5600 m). Lébedev era de baja estatura, y siempre se mantenía en buena condición física. Svecharnik recordaba que, “en los últimos 50 metros yo me estaba literalmente arrastrando sobre mis rodillas y codos, pero Sergey estaba valientemente saltando sobre las rocas”. Pero Lébedev no era valiente solamente en este riesgoso deporte. Nunca dudó en ayudar al colega que era perseguido políticamente (algo lamentablemente común por aquellos años), tal vez consiguiéndole un puesto en su departamento.
Lébedev - piano
Desde chico Lébedev se interesó por la literatura y la música. Era muy buen pianista y sus autores preferidos eran Beethoven y Grieg. (ITMiVT)
En los años ’30 el sector eléctrico de la URSS atravesaba por un periodo de crecimiento explosivo. Las investigaciones y proyectos sobre electricidad requerían de la realización de enormes cantidades de cálculos. Otro tanto sucedía con los centros de control eléctrico. Así se comenzó a construir algunos dispositivos eléctricos para el modelado de redes eléctricas. Por ejemplo, se montó una enorme estructura basada en capacitores e inductores que simulaba el comportamiento de una poderosa línea de transmisión de energía eléctrica (9600 MW) de 1000 km de longitud3. De hecho, este dispositivo actuaba como una computadora analógica eléctrica. Para resolver estos problemas, y los relacionados con el área de defensa, en 1945 Lébedev creó la primer computadora electrónica analógica de la URSS, la cual podía resolver sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias.

Lébedev se interesó también en el trabajo de su alumno Alexander Netushil, un estudiante del Instituto de Ingeniería de Potencia de Moscú, quien estaba trabajando en su tesis bajo la supervisión de Lébedev. Alexander Netushil estudiaba un contador electrónico de partículas elementales para investigaciones en física, y Lébedev lo persuadió para que continuara trabajando en el tema. Netushil en su trabajo de tesis hacía un análisis de los componentes para contadores de pulsos de alta velocidad, los cuales estaban basados en disparadores electrónicos o “flip-flops”. Es bien sabido que los flip-flops se convirtieron en los elementos básicos de las computadoras digitales. Lébedev siguió paso a paso los avances de Netushil durante su trabajo de tesis, la cual fue presentada a fines de 1945 (después de la guerra). Para entonces, nadie sospechaba que en la mente de Lébedev ya se gestaban ideas para la creación de computadoras electrónicas digitales, las cuales eventualmente inmortalizaron su nombre.

Lébedev también experimentó con la aritmética binaria. Luego de la guerra Alisa Grigorevna Lebedeva recordaba que, “En 1941, durante las incursiones nocturnas de la aviación alemana sobre Moscú, Sergey se encerraba en un baño sin ventanas, con una lámpara de aceite y un cuaderno, y se pasaba largas horas escribiendo 'unos y ceros'”. Según estiman algunas personas, Lébedev de no haber sido por la guerra podría haber creado mucho antes una computadora con aritmética binaria.

Hacia fines de 1941 el VEI fue evacuado de Moscú a los Urales. Allí su trabajo se centró en las necesidades urgentes de la industria de defensa. En aquel periodo Lébedev diseñó un sistema de estabilización para los cañones de los tanques, el cual permitió que éstos apuntaran con precisión sin tener que aminorar la velocidad. El dispositivo incrementaba la eficiencia del disparo y también salvó la vida de muchos tripulantes de tanques. Por este desarrollo Lébedev fue premiado con la Bandera Roja del Trabajo y recibió una medalla «Por un Valiente Trabajo durante la Gran Guerra Patriótica 1941-1945». Un poco más tarde Lébedev también diseñó una cabeza de guerra auto-dirigida para un tipo de torpedo lanzado desde el aire. Éste fue el comienzo de las armas de alta precisión en la URSS.

De acuerdo al programa gubernamental de post-guerra para la restauración y desarrollo de la industria en aquellas regiones devastadas de la URSS, muchos científicos de primera línea y expertos de Moscú fueron enviados a las academias y principales institutos de Ucrania y Bielorusia. En 1946, por recomendación personal del académico Mikhail Lavrentev, S. A. Lébedev fue invitado por la Academia Ucraniana de Ciencias (AUC) para que se hiciera cargo del Instituto de Energía. A pesar de que su esposa Alisa no estaba muy convencida de trasladarse a la destruida Kiev, él aceptó la invitación4.

Luego de transcurrido un año, el instituto fue dividido en dos nuevas organizaciones independientes, y Lébedev fue nombrado Director del Instituto de Electrotécnica de Kiev (de la AUC). Allí él y su colega L. V. Tsukernik realizaron investigaciones sobre control de sistemas de suministro de energía, y también desarrollaron dispositivos automáticos que incrementaban la estabilidad de las plantas de energía eléctrica. En 1950 S. A. Lébedev y L. V. Tsukernik fueron reconocidos con el Premio del Estado.

De esta manera la restauración de post-guerra –o mejor dicho el “renacimiento”– de toda la industria y ciencia de la URSS, estaba en obvio progreso. Sin embargo, al mismo tiempo su éxito creaba nuevas demandas. El desarrollo intensivo de la ingeniería eléctrica en el área civil, además del progreso de las investigaciones en física nuclear y el comienzo de la construcción de cohetes, provocaron una urgente necesidad de contar con nuevos elementos de cálculo, capaces de trabajar en forma precisa y a gran escala. Ya había aparecido alguna que otra información sobre las primeras computadoras electrónicas extranjeras. Destacados científicos de Kiev como los académicos V. M. Glushkov y O. A. Bogomolets, o el joven matemático S. G. Krein (quien fuera el primer programador de Lébedev), contarían alguna vez que fue M. A. Lavrentev quien persuadió a Lébedev para que comenzara a poner en práctica sus ideas sobre computadoras. El mismo Lavrentev había aprendido algo sobre ellas a partir de anuncios publicitarios aparecidos en algunas publicaciones técnicas, las cuales habían sido traídas a la URSS por O. A. Bogomolets en sus viajes a Suiza.

En el otoño (boreal) de 1948, Lébedev comenzó a trabajar exclusivamente para la creación de la Pequeña Máquina de Calcular Electrónica (en ruso “Malaya Elektronnoy Schetnoy Mashiny”, MESM). En primer lugar se tenía que definir el conjunto de todas las operaciones matemáticas que la computadora necesitaba poder calcular. Para trabajar en el tema Lébedev invitó a Kiev a reconocidos expertos soviéticos, el físico A. A. Dorodnitsin y el matemático K. A. Semendyaev.

En Enero-Marzo de 1949 S. A. Lébedev condujo un seminario especial analítico, con el propósito de establecer la base teórica de la futura computadora MESM. Los Académicos M. A. Lavrentev, B. V. Gnedenko, A. Y. Ishlinskiy, A. A. Kharkevich y también los colaboradores del laboratorio de Lébedev fueron sus activos participantes. Los principales asistentes de Lébedev, Ekaterina A. Shkabara y L. N. Dashevsky, relataban que lo primero que hizo Lébedev fue establecer la estructura general de la MESM a través de un diagrama en bloques. Buena parte del diseño lo hizo el mismo Lébedev, asistido por sólo un pequeño grupo de colaboradores cercanos.

Hacia fines de 1949, se había concluido con todos los cálculos de diseño, y la estructura básica de la computadora había sido definida. En 1950 la MESM fue construida en un suburbio de Kiev, Feofania5.

Lo sucedido en el “periodo de Feofania” bien podría servir para escribir una novela. La creación de la primer computadora digital soviética fue naturalmente un trabajo experimental secreto. Encontrar un lugar adecuado no era una tarea fácil, ya que casi toda la ciudad había sido destruida durante la guerra. Finalmente el laboratorio de Lébedev fue establecido en un edificio de un ex monasterio6 (parcialmente destruido) en Feofania. Esto fue confirmado por la decisión oficial del Presidium de la Academia del 16 de Mayo de 1947. Su nombre oficial era “Laboratorio de Simulación y Modificaciones”. Luego de la Revolución de 1917 el monasterio fue cerrado y transformado en una clínica psiquiátrica. Con el comienzo de la guerra y la ocupación alemana, los nazis mataron a todos sus pacientes y la convirtieron en un hospital militar. En 1944 durante las batallas por Kiev fue seriamente dañada, por lo que Lébedev y su pequeño equipo tuvieron que comenzar en primer instancia con la reparación del edificio de dos plantas, el lugar donde la primer computadora soviética digital sería creada.
MESM: Laboratorio en Feofania
El edificio en Feofania (Kiev, Ucrania) donde Lébedev instaló su laboratorio para la construcción de la MESM. Ha sido devuelto al Monasterio de San Pantaleón y completamente restaurado (la foto muestra su estado actual).
Abajo: una vista satelital de Google Maps™ de este histórico edificio.
Hacia fines de 1948 el equipo de Lébedev había crecido a 27 personas (12 ingenieros y científicos, más 15 asistentes técnicos). Cuando la MESM estuvo lista, tenía 6000 válvulas electrónicas. Por comparación, la famosa computadora norteamericana ENIAC con sus 18000 válvulas electrónicas, fue diseñada por 13 especialistas principales y ensamblada por 200 maestros electricistas y sus numerosos asistentes. Como Feofania se encontraba en las afueras de la ciudad, todas las mañanas Lébedev y su equipo eran trasladados hasta allí en un ómnibus especial. Aunque Feofania era un lugar muy bello, de naturaleza casi virgen con bosques de roble y espesas carpetas de flores, el camino allí estaba en muy malas condiciones. La gente que viajaba en el ómnibus se sentía como si estuviera a bordo de un barco agitado por un mar tormentoso. Esta situación empeoraba especialmente en otoño y primavera, debido a las lluvias. De todas maneras el trabajo en el laboratorio tenía que comenzar siempre a las 9:00 de la mañana y no un minuto más tarde, las reglas eran estrictas. La atmósfera de trabajo en el laboratorio era muy entusiasta y creativa, y muy alto el ánimo de los participantes. Pero esto podría ser mejor ilustrado por un fragmento del diario de un ingeniero del proyecto:

“A menudo, ya bien avanzada la tarde, cuando era claro que por problemas organizacionales, reuniones y otras dificultades inesperadas no se iba a poder cumplir con el trabajo planeado, Lébedev habitualmente decía, “Si no tienen inconvenientes, vengan a trabajar reservadamente a mi casa esta noche por un par de horas”. “Cenaremos juntos, sólo llamen y avisen a sus esposas”. Después de la comida pasábamos a su estudio –equipado con dos pizarrones– para continuar con el trabajo. Lébedev distribuía las tareas, normalmente era trabajo para unas 7 horas, lo que implicaba quedarnos hasta las 3 a.m.. Y al día siguiente, teníamos que estar en el laboratorio antes de las 9 de la mañana. Para la una o dos de la noche nos era muy difícil mantener los ojos abiertos; ya no podíamos trabajar eficientemente. Lébedev se daba cuenta de esto y nos enviaba a dormir, pero él se quedaba trabajando hasta las 3 o 4 a.m., y algunas veces hasta más tarde. Para la noche siguiente todo se volvía a repetir, aunque nunca nadie se quejó”.
 
1 El Oka es uno de los tributarios más largos del Volga, aproximadamente 1450 km.
2 Nombre actual “Moscow State Technical University N. E. Bauman” (MSTU), una de las universidades de ingeniería más grandes de Rusia.
3 Proyecto hidroeléctrico Kiubyshev-Moscú.
4 La esposa de Sergey, Alisa, era una destacada música y no deseaba abandonar Moscú, donde trabajaba en la Orquesta de Moscú. Se dice que Sergey y Alisa resolvieron sus diferencias recurriendo al azar; afortunadamente para el futuro de la computación en la URSS, la suerte favoreció a Sergey.
5 O “Feofaniya” (en español Teofanía).
6 Monasterio y Catedral de San Pantaleón (Feofania, Kiev). Este histórico edificio fue devuelto en los ’90 a la Iglesia Ortodoxa Ucraniana. Hoy es una residencia para monjas.
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