Mașina astronomului Schickard, primul calculator mecanic din istorie

Primul aparat de calcul mecanic s-a născut din munca plictisitoare și de rutină a astronomilor, care completau tabele interminabile cu pozițiile diferitelor corpuri cerești.

Cei care se ocupau de aceste sarcini erau deja familiarizați cu utilizarea diferitelor instrumente, cum ar fi astrolabul, care era folosit pentru a determina longitudinea și latitudinea stelelor, precum și ora, printre altele.

Mașina astronomului Schickard, primul calculator mecanic din istorie 2_compressed
Wilhelm Schickard portretizat de Conrad Melperger în 1632, colecția Galeriei Profesorilor din Tübingen. Foto: Wikimedia

Alte dispozitive, precum abacele și „oasele lui Napier”, un mecanism creat de matematicianul scoțian John Napier la începutul secolului XVII, facilitau, de asemenea, efectuarea de operații realizate manual.

Dar toate acestea necesitau cunoștințe matematice și o intervenție continuă din partea persoanei care le opera. Niciunul nu avea un mecanism autonom pentru rezolvarea operațiilor aritmetice.

În 1623, Wilhelm Schickard (1592-1635), profesor de limbă ebraică și apoi de astronomie la Universitatea din Tübingen (Germania), a propus pentru prima dată un astfel de mecanism.

Schickard era, de asemenea, un mecanic și un gravor experimentat, abilități care i-au permis să creeze așa-numitul ceas de calcul, sau Rechenuhr.

Design-ul său a devenit cunoscut abia în secolul XX, când un desen folosit de cunoscutul astronom Johannes Kepler ca separator în Tabelele Rudolfiane (1627), noul său catalog stelar, a apărut întâmplător în corespondența astronomului Johannes Kepler.

Pe baza acestei scheme, s-a încercat să se reconstruiască și să se explice concepția și funcționarea dispozitivului lui Schickard. Acesta și Kepler aveau interese comune, în special în ceea ce privește tehnicile de calcul.

Acesta pare să fi fost unul dintre subiectele de conversație atunci când cei doi s-au întâlnit în Germania. După ce s-au despărțit, Schickard s-a concentrat pe proiectarea ceasului său de calcul. În 1623, i-a scris cu entuziasm o scrisoare lui Kepler, în care îi spunea:

„Ceea ce tu ai făcut cu ajutorul calculului, eu am încercat să fac cu ajutorul mecanicii. Am conceput o mașină care constă într-o serie de unsprezece roți dințate complete și șase incomplete. Efectuează calcule instantaneu și automat, pornind de la numerele furnizate, fiind capabil să adune, să scadă, să înmulțească și să împartă”.

Mașina astronomului Schickard, primul calculator mecanic din istorie 2_compressed
„Oasele lui Napier” (într-o cutie de la mijlocul secolului XVII) este numele dat metodei de calcul inventate de John Napier. Dispozitivul constă într-o serie de tije cu rezultatele tabelelor de înmulțire de la 0 la 9. Acestea trebuiau să fie folosite manual pentru a efectua o serie complexă de adunări și scăderi, care au fost complet mecanizate de calculatorul lui Schickard. Foto: Wikimedia

În 1624, Schickard l-a informat din nou pe astronom cu privire la detaliile invenției sale și i-a trimis câteva desene, dintre care doar cel menționat mai sus a fost localizat.

Roțile și angrenajele primului calculator din istorie

Conform acestor note, ceasul de calcul era format din două părți. În partea superioară, cu ajutorul unor tije care se mișcau orizontal, a fost reprodus sistemul lui Napier de rezolvare a înmulțirilor, împărțirilor și rădăcinilor.

În partea de jos se afla procedura complet mecanizată de rezolvare a lanțurilor de adunări și scăderi care au fost generate. Trebuie remarcat faptul că, în cazul metodei lui Napier, dacă un număr era înmulțit cu un alt număr care conținea trei cifre, după ce se alegeau tijele și se citeau rezultatele, se obțineau trei numere, a căror sumă trebuia adunată prin procedeele obișnuite, fără ajutor.

Tocmai acest lucru a fost rezolvat în mod mecanic de modelul lui Schickard. Practic, această procedură oferea un sistem de înregistrare a „ceea ce se transporta” atunci când se efectua o adunare.

Folosind roți și angrenaje diferite, atunci când, de exemplu, se adunau 7 și 8, rezultatul, care este 5 și 10, trebuia reflectat cu un 5 în prima unitate și un 1 în a doua unitate.

Astfel, atunci când prima roată dințată făcea o tură completă, trecând de la 0, 1, 2… la 0, a doua roată dințată (corespunzătoare zecilor) făcea un pas și se deplasa doar un dinte. Procesul devenea mai complicat atunci când trecea la sute, apoi la mii și așa mai departe.

Mașina astronomului Schickard, primul calculator mecanic din istorie 2_compressed
În 1623, Wilhelm Schickard a inventat un dispozitiv care permitea efectuarea operațiilor aritmetice în mod complet mecanic, Rechenuhr sau ceasul de calcul. Acest calculator folosea un sistem complex de tije și angrenaje care mecaniza operațiile care anterior trebuiau efectuate manual. Niciun model original al acestei mașini nu s-a păstrat până în zilele noastre; replicile moderne (cum ar fi aceasta) au fost create după modelele autorului. Foto: Wikimedia

Conform corespondenței, Schickard a construit un model de testare, dar acesta trebuie să se fi pierdut într-un incendiu. Aspectul său este cunoscut doar de la o replică realizată în 1960.

Abia în 1642, când filosoful și matematicianul Blaise Pascal a proiectat și a supravegheat producția „pascalinei” sale, a fost realizată prima mașină de calcul al cărei original s-a păstrat de-a lungul secolelor.

Deși au fost create mai multe prototipuri, acestea nu au depășit stadiul de testare și autopromovare, deoarece dispozitivul a suferit de disfuncționalități care l-au făcut de nefolosit în practică.

Aceste încercări nu au fost zadarnice, ci contribuții esențiale la inovațiile tehnologice. Cu toate acestea, abia în 1851, Thomas de Colmar a creat primul calculator pentru uz practic, de zi cu zi.

Ca să știi mai mult, citește „Enciclopedia invențiilor”

Cartea conține o cronologie detaliată, îmbogățită cu ilustrații uimitoare, care spune povestea invențiilor și a descoperirilor făcute de-a lungul istoriei, de la cele mai primitive unelte de piatră până la cele mai recente sonde spațiale. Enciclopedia oferă amănunte despre cele mai importante evenimente științifice, cum ar fi Revoluția Industrială sau prima aselenizare, dar și despre extraordinara viaţă a oamenilor de știință ale căror idei au construit lumea așa cum o știm astăzi.

„Enciclopedia invențiilor” se găsește cu reducere pe Cărturești sau pe Libris.


Articol interesant? Dă-l mai departe!

Citește în continuare

Lasă un comentariu