Laboratorio Nacional de Física (Reino Unido) - National Physical Laboratory (United Kingdom)

Laboratorio Nacional de Física
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Entrada principal de NPL en Hampton Road
Establecido 1900 ( 1900 )
Tipo de investigación Física Aplicada
Campo de investigación
Metrología
Director Peter Thompson
Personal C. 1000
Dirección Hampton Road, Teddington , TW11 0LW, Inglaterra
Localización 51 ° 25′35 ″ N 0 ° 20′37 ″ W / 51,42639 ° N 0,34361 ° W / 51.42639; -0,34361 Coordenadas: 51 ° 25′35 ″ N 0 ° 20′37 ″ W / 51,42639 ° N 0,34361 ° W / 51.42639; -0,34361
Agencia operadora
Departamento de Estrategia Empresarial, Energética e Industrial
Sitio web npl .co .uk

El Laboratorio Nacional de Física ( NPL ) es el laboratorio nacional de estándares de medición del Reino Unido. Es uno de los laboratorios gubernamentales más extensos del Reino Unido y tiene una reputación prestigiosa por su papel en el establecimiento y mantenimiento de estándares físicos para la industria británica.

Fundado en 1900, es uno de los institutos de metrología más antiguos del mundo. Los ex jefes de NPL incluyen a muchas personas que fueron pilares del establecimiento científico británico. El trabajo de investigación en NPL ha contribuido al avance de muchas disciplinas de la ciencia, incluido el desarrollo de relojes atómicos y la conmutación de paquetes , que es hoy una de las tecnologías fundamentales de Internet .

NPL tiene su sede en Bushy Park en Teddington , Inglaterra. Está bajo la dirección del Departamento de Estrategia Empresarial, Energética e Industrial .

Historia

Precursores

En el siglo XIX, el Observatorio de Kew estaba dirigido por devotos de la ciencia autofinanciados. A principios de la década de 1850, el observatorio comenzó a cobrar tarifas por probar instrumentos meteorológicos y otros equipos científicos. A medida que las universidades del Reino Unido creaban y ampliaban departamentos de física , el comité de gobierno del Observatorio se volvió cada vez más dominado por físicos universitarios remunerados en las dos últimas décadas del siglo XIX, momento en el que la prueba de instrumentos era el papel principal del observatorio. Los físicos buscaron el establecimiento de una institución científica financiada por el estado para probar estándares eléctricos.

La División de Electricidad del Laboratorio Nacional de Física en 1944

Establecimiento

El Laboratorio Nacional de Física se estableció en 1900 en Bushy House en Teddington en el sitio del Observatorio Kew. Su propósito era "estandarizar y verificar instrumentos, probar materiales y determinar las constantes físicas". Creció para llenar una gran selección de edificios en el sitio de Teddington.

Finales del siglo XX

El laboratorio estaba inicialmente a cargo del gobierno del Reino Unido, y los miembros del personal formaban parte de la administración pública . La administración de NPL se contrató en 1995 bajo un modelo de propiedad del gobierno operado por un contratista, con Serco ganando la licitación y todo el personal transferido a su empleo. Bajo este régimen, los costos generales se redujeron a la mitad, los ingresos de terceros crecieron un 16% anual y el número de trabajos de investigación revisados ​​por pares publicados se duplicó.

NPL adquirió un gran laboratorio de vanguardia en virtud de un contrato de Iniciativa de Financiamiento Privado en 1998. La construcción estaba a cargo de John Laing .

Siglo 21

El mantenimiento del nuevo edificio del laboratorio, que estaba a cargo de Serco , se transfirió de nuevo al DTI en 2004 después de que las empresas del sector privado involucradas sufrieran pérdidas de más de 100 millones de libras esterlinas.

En 2012 se decidió cambiar el modelo operativo de NPL a partir de 2014 para incluir socios académicos y establecer un instituto de enseñanza de posgrado en el lugar. La fecha del cambio se pospuso posteriormente hasta un año. Los candidatos a socio académico principal fueron las universidades de Edimburgo , Southampton , Strathclyde y Surrey, con una alianza de las universidades de Strathclyde y Surrey elegidas como socios preferentes.

En enero de 2013, se anunció la financiación de un nuevo laboratorio de metrología avanzada de 25 millones de libras esterlinas que se construirá sobre la base de un edificio existente sin utilizar.

El funcionamiento del laboratorio se transfirió de nuevo a la propiedad del Departamento de Negocios, Innovación y Habilidades (ahora Departamento de Negocios, Energía y Estrategia Industrial) el 1 de enero de 2015.

Investigadores notables

Los investigadores que han trabajado en NPL incluyen: DW Dye, quien realizó un trabajo importante en el desarrollo de la tecnología de los relojes de cuarzo . El inventor Sir Barnes Wallis hizo un trabajo de desarrollo temprano en la "Bomba Rebotante" utilizada en las redadas en tiempos de guerra de "Dam Busters". HJ Gough , uno de los pioneros en la investigación de la fatiga del metal , trabajó en NPL durante 19 años desde 1914 hasta 1938. Sydney Goldstein y Sir James Lighthill trabajaron en la división de aerodinámica de NPL durante la Segunda Guerra Mundial investigando la teoría de la capa límite y la aerodinámica supersónica, respectivamente.

Alan Turing , conocido por su trabajo en el Government Code and Cypher School (GC&CS) en Bletchley Park durante la Segunda Guerra Mundial para descifrar mensajes cifrados alemanes, trabajó en el Laboratorio Nacional de Física de 1945 a 1947. Allí diseñó el ACE (Computación Automática Engine), que fue uno de los primeros diseños de una computadora con programa almacenado. El Dr. Clifford Hodge también trabajó allí y se dedicó a la investigación de semiconductores. Otros que han pasado tiempo en NPL incluyen a Robert Watson-Watt , generalmente considerado el inventor del radar, Oswald Kubaschewski, el padre de la termodinámica de materiales computacionales y el analista numérico James Wilkinson .

El metalúrgico Walter Rosenhain nombró a las primeras mujeres científicas del NPL en 1915, Marie Laura Violet Gayler e Isabel Hadfield .

Investigar

La investigación de NPL ha contribuido a la ciencia física , la ciencia de los materiales , la informática y la biociencia . Se han encontrado aplicaciones en el diseño de barcos , desarrollo de aeronaves , radares , redes de computadoras y posicionamiento global .

Relojes atómicos

El primer reloj atómico preciso, un estándar de cesio basado en una cierta transición del átomo de cesio-133 , fue construido por Louis Essen y Jack Parry en 1955 en NPL. La calibración del reloj atómico estándar de cesio se llevó a cabo mediante el uso de la escala de tiempo astronómico de efemérides (ET). Esto llevó a que la definición acordada internacionalmente del último segundo SI se basara en el tiempo atómico.

Informática

Primeros ordenadores

NPL ha realizado investigaciones informáticas desde mediados de la década de 1940. Desde 1945, Alan Turing dirigió el diseño de la computadora Automatic Computing Engine (ACE). El proyecto ACE fue demasiado ambicioso y fracasó, lo que llevó a la partida de Turing. Donald Davies se hizo cargo del proyecto y se concentró en entregar la computadora Pilot ACE menos ambiciosa , que funcionó por primera vez en mayo de 1950. Entre los que trabajaron en el proyecto se encontraba el pionero informático estadounidense Harry Huskey . Un producto derivado comercial, DEUCE fue fabricado por English Electric Computers y se convirtió en una de las máquinas más vendidas de la década de 1950.

Conmutación de paquetes

A partir de mediados de la década de 1960, Donald Davies y su equipo en NPL fueron pioneros en la conmutación de paquetes , ahora la base dominante para las comunicaciones de datos en las redes de computadoras en todo el mundo. Davies diseñó y propuso una red nacional de datos basada en la conmutación de paquetes en su Propuesta de 1965 para el desarrollo de un servicio nacional de comunicaciones para el procesamiento de datos en línea . Posteriormente, el equipo de NPL (Davies, Derek Barber, Roger Scantlebury , Peter Wilkinson, Keith Bartlett y Brian Aldous) desarrolló el concepto en una red de área local que operó de 1969 a 1986, y llevó a cabo un trabajo para analizar y simular el desempeño de redes de conmutación de paquetes, incluidas las redes de datagramas . Su investigación y práctica influyeron en ARPANET en los Estados Unidos, el precursor de Internet , y en otros investigadores del Reino Unido y Europa.

NPL patrocina una galería, inaugurada en 2009, sobre el desarrollo de la conmutación de paquetes y la "Tecnología de Internet" en el Museo Nacional de Computación .

Internetworking

NPL participó en la investigación de interconexión de redes. Davies, Scantlebury y Barber eran miembros del International Networking Working Group (INWG) que desarrolló un protocolo para internetworking. La conexión de las redes existentes crea un "dilema básico", ya que un protocolo de host común requeriría la reestructuración de las redes existentes. NPL se conectó con la European Informatics Network (Barber dirigió el proyecto y Scantlebury dirigió la contribución técnica del Reino Unido) mediante la traducción entre dos protocolos de host diferentes; es decir, usando una puerta de enlace . Al mismo tiempo, la conexión NPL al Servicio Experimental de Paquetes Conmutados de la Oficina Postal utilizó un protocolo de host común en ambas redes. La investigación de NPL confirmó que establecer un protocolo de host común sería más confiable y eficiente. El protocolo EIN ayudó a lanzar el estándar INWG propuesto.

Álbum de recortes

Scrapbook era un sistema de almacenamiento y recuperación de información que se puso en marcha a mediados de 1971. Incluía lo que ahora se llamaría procesamiento de textos, correo electrónico e hipertexto. En esto anticipó muchos elementos de la World Wide Web . El proyecto fue administrado por David Yates, quien dijo al respecto "Teníamos una comunidad de personas brillantes que estaban interesadas en cosas nuevas, eran un buen alimento para un sistema como Scrapbook" y "Cuando teníamos más de un sistema de Scrapbook, los hipervínculos podían ir a través de la red sin que el usuario supiera lo que estaba sucediendo ". Se decidió que cualquier desarrollo comercial de Scrapbook debería dejarse en manos de la industria y se le otorgó la licencia a Triad y luego a BT, quien lo comercializó como Milepost y desarrolló un procesador de transacciones como característica adicional. Se comercializaron varias implementaciones en máquinas DEC , IBM e ITL . Todas las implementaciones NPL de Scrapbook se cerraron en 1984.

Seguridad de la red

A principios de la década de 1990, la NPL desarrolló tres especificaciones formales de la MAA: una en Z , una en LOTOS y una en VDM . La especificación VDM se convirtió en parte de la revisión de 1992 de la Norma Internacional 8731-2 y tres implementaciones en C , Miranda y Modula-2 .

Electromagnética

NPL proporciona mediciones precisas y repetibles de parámetros electromagnéticos en todo el espectro, desde CC hasta frecuencias ópticas, que pueden rastrearse hasta el sistema SI. Muchas tecnologías nuevas, como 5G , y los casos de uso que permiten, como ciudades inteligentes , Industria 4.0 , vehículos conectados y autónomos (CAV) y agricultura de precisión, se basan en mediciones precisas y rastreables en frecuencias de RF , microondas y ondas milimétricas . El trabajo de NPL ayuda a probar y validar nuevas innovaciones tecnológicas y llevarlas al mercado. Un estudio de 2020 realizado por investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres y NPL utilizó con éxito microondas para medir moléculas de sangre que se sabe están influenciadas por la deshidratación.

Metrología

El Laboratorio Nacional de Física participa en nuevos desarrollos en metrología , como la investigación de la metrología y la estandarización de la nanotecnología . Tiene su sede principalmente en el sitio de Teddington, pero también tiene un sitio en Huddersfield para metrología dimensional y una instalación de acústica submarina en el embalse de Wraysbury cerca del aeropuerto de Heathrow .

Directores de NPL

Los directores de NPL incluyen una serie de personas notables.

Directores generales

Oficiales ejecutivos

  • Dr. Peter Thompson, 2015-presente

Edificios NPL

Ver también

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos