Wenn heutige Zahlenknacker schnell rechnen wollen, greifen sie zu ihrem Smartphone, einem Gerät, das vor zwei Jahrhunderten kaum vorstellbar war. In den 1820er Jahren stellte sich mindestens ein vorausschauender Mathematiker eine Rechenmaschine vor, wenn auch alles andere als tragbar. Der englische Erfinder Charles Babbage war frustriert über die menschlichen Fehler, die er in gedruckten numerischen Tabellen fand. Er entwarf eine Maschine, die mathematische Funktionen ausführt und die Ergebnisse automatisch druckt. Sein ursprünglicher Entwurf, der 25.000 Teile erforderte, hätte ein Gewicht von 15 Tonnen und die Größe einer Pferdekutsche gehabt.
Auf dem Papier sahen die Pläne gut aus, aber Babbage konnte seine Maschine nie bauen. Mehr als ein Jahrhundert nach seinem Tod im Jahr 1871 wehten Computerhistoriker seine 5.000 Seiten mit Notizen und Zeichnungen vom Staub und fragten sich, ob seine Ideen funktionieren könnten. 1991, anlässlich des zweihundertsten Geburtstages von Babbage, enthüllte das Science Museum in London seine Difference Engine Nr. 2, eine voll funktionsfähige Rechenmaschine, die nach den Spezifikationen der Zeichnungen des Erfinders gebaut wurde. Ein vollständiger Klon dieser Maschine ist jetzt bis Dezember 2009 in Mountain View, Kalifornien, im Computer History Museum zu sehen.
Babbage nannte seine Erfindung eine "Differenzmaschine", weil ihre Funktion auf dem mathematischen Prinzip der endlichen Differenzen beruht, das komplexe mathematische Funktionen durch wiederholte Addition ohne Verwendung von Multiplikation oder Division berechnet. Die ausgestellte Maschine ist in einem gusseisernen Rahmen aufgebaut, 3 Meter lang und 2 Meter hoch. Mit jeder Umdrehung der Kurbel springen Nocken und Stangen aus Stahl und Bronze präzise in Bewegung und klicken leise wie eine viktorianische Uhr. Drehende Stahlklammern und Zahnradsäulen, die Zahlen darstellen, erzeugen einen fließend mechanisierten schraubenförmigen Tanz. Natürlich gibt es keine Touchscreens, aber nach vier Kurbeln kann die Maschine in sechs Sekunden eine algebraische Gleichung berechnen.
Babbage wurde 1791 zu Beginn der industriellen Revolution in England geboren. Er studierte in Cambridge und hatte dank der Erbschaft seines wohlhabenden Vaters Zeit, sich Gedanken darüber zu machen, wie die Dinge funktionierten, und sie zu verbessern. Babbage erfand den Cowcatcher, ein Gerät an der Vorderseite eines Zuges, das Ablagerungen beseitigt, ohne den Zug zu verlangsamen. Er verbesserte auch die Leuchtturmsignalisierung und schuf ein Schnellverschlusssystem für Eisenbahnwaggons. Inmitten all der wundersamen Veränderungen, die das Industriezeitalter mit sich brachte, überblickte Babbage eine weitere Reihe von gedruckten numerischen Tabellen, und rief einmal aus: „Ich wünschte, Gott, diese Berechnungen wären mit Dampf ausgeführt worden!“
Bis vor 40 Jahren verwendeten Ingenieure, Navigatoren, Astronomen und Banker Rechenschieber und Tabellenbücher, um Berechnungen durchzuführen. "Das entscheidende Ereignis, das das Ende des Rechenschiebers und der Tabellenbücher brachte, war 1972, als Hewlett-Packard den HP-35 vorstellte", sagt Tim Robinson, der leitende Dozent des Computermuseums. "Dies war der erste Taschenrechner mit vollem Funktionsumfang, der alle normalen Funktionen von Tabellen und Rechenschiebern ersetzte."
Zum zweihundertsten Geburtstag von Charles Babbage enthüllte das Science Museum in London seine Difference Engine Nr. 2, eine voll funktionsfähige Rechenmaschine. (Bettmann / Corbis) Obwohl der genaue Schöpfer des allerersten Rechners umstritten ist, zählt Babbage zu den Pionieren, die eine Maschine entworfen haben, die zuverlässig Gleichungen berechnen kann. Bei dem Versuch, seinen Differenzmotor in den 1830er Jahren zu bauen, sicherte sich Babbage die Finanzierung der britischen Regierung und beauftragte den Ingenieur und Werkzeugbauer Joseph Clement mit der Herstellung der 25.000 Teile. Als Clements ungefähr die Hälfte der Teile fertig hatte, hatten er und Babbage einen unversöhnlichen Streit und das Projekt wurde gestoppt.
Nach einem Jahrzehnt der Arbeit musste Babbage nur noch eine kleine Demonstrationsmaschine zeigen, mit der die Salongäste bei seinen Samstagsabenden beeindruckt wurden. Sowohl Charles Dickens als auch Charles Darwin drehten den Griff der Maschine, die für ihre Zeit als technischer Durchbruch galt. Oft als "schönes Fragment" bezeichnet, ist es eines der wertvollsten Artefakte im London Science Museum.
Nachdem er seine finanziellen Mittel für die Rechenmaschine verloren hatte, entwarf und baute Babbage ein ehrgeiziges Gerät, das er "Analytical Engine" nannte. Viele Jahre lang bastelte er daran und wandte die gleichen Prinzipien und Funktionen an, die auch in heutigen Computern zu finden waren Programmierbare Lochkarten und Iteration. Vor allem wegen seiner Analytical Engine gilt Babbage als der „Großvater des Computers“.
"Er war ein durch und durch moderner Denker in Bezug auf das Rechnen", sagte der frühere Microsoft-Technologieoffizier Nathan Myhrvold in einem Vortrag im Computer History Museum.
Babbage benutzte das, was er gelernt hatte, um die Analytical Engine zu entwickeln. Er änderte das Design seiner Differenzberechnungsmaschine, starb jedoch, bevor er sie bauen konnte. Gegen Ende des 20. Jahrhunderts beschäftigten sich mehrere Computerfreaks mit seinen Entwürfen. Doron Swade, damals Kurator für Informatik am Science Museum in London, beschloss, die Difference Engine Nr. 2 zu bauen, ohne genau zu wissen, ob sie funktionieren würde. Er brauchte 17 Jahre, aber als er fertig war, funktionierte es genau so, wie Babbage es versprochen hatte.
Die Differenz-Engine war fast fertig für Babbages Geburtstagsfeier, aber für das Projekt ging das Geld aus, bevor die Satz- und Druckfunktionen der Maschine abgeschlossen waren. Als Microsofts Bill Gates die laufenden Arbeiten sah, schlug er vor, dass Myhrvold, ein Erfinder, Archäologe und Investor, die Fertigstellung finanzieren könnte. Nur wenn das Londoner Museum sich bereit erklärt, eine funktionierende Replik für seine Privatsammlung zu bauen, schließt Myhrvold das Geschäft ab. Nachdem der kolossale Taschenrechner das Silicon Valley Museum verlassen hat, ist er auf dem Weg zu Myhrvolds Zuhause in Seattle, vielleicht zu dem Tyrannosaurus-Rex-Skelett in seinem Wohnzimmer.
Währenddessen wird die Maschine von Mittwoch bis Freitag um 14.00 Uhr und am Wochenende um 13.00 Uhr und 14.00 Uhr vorgeführt. Während eines kürzlichen Besuchs drehte eine Dozentin die Kurbel des fußbreiten Rades und steckte sie wieder hinein. Als sich die Zahnräder und Nocken in Bewegung setzten, bemerkte ein Betrachter, dass die Bewegung wie die Doppelhelix der DNA aussah. Das Publikum schien von der eleganten Präzision des Rechners fasziniert zu sein. Endlich wurde Babbages Genie fällig.
Der erste Computer ist vermutlich die Erfindung eines Mathematikers des 19. Jahrhunderts
