Wanneer de huidige crunchers snel berekeningen willen maken, reiken ze naar hun smartphone, een apparaat dat twee eeuwen geleden praktisch ondenkbaar was. Maar in de jaren 1820 had ten minste één vooruitstrevende wiskundige een rekenmachine voor ogen, zij het verre van draagbaar. Gefrustreerd door de menselijke fouten die hij in gedrukte numerieke tabellen aantrof, ontwierp de Engelse uitvinder Charles Babbage een machine om wiskundige functies uit te voeren en de resultaten automatisch af te drukken. Zijn oorspronkelijke ontwerp, dat 25.000 onderdelen vereiste, zou 15 ton hebben gewogen en ongeveer de grootte hebben van een paardenkoets.
De plannen zagen er op papier goed uit, maar Babbage heeft zijn machine nooit kunnen bouwen. Meer dan een eeuw na zijn dood in 1871, blazen computerhistorici het stof van zijn 5000 pagina's met notities en tekeningen en vroegen zich af of zijn ideeën konden werken. In 1991, op de tweehonderdste verjaardag van Babbage's geboorte, onthulde het Science Museum in Londen zijn Difference Engine No. 2, een volledig functionerende rekenmachine, gebouwd volgens de specificaties van de tekeningen van de uitvinder. Een volledige kloon van die machine is nu tot en met december 2009 te zien in Mountain View, Californië, in het Computer History Museum.
Babbage noemde zijn uitvinding een 'differentiemotor' omdat zijn functie is gebaseerd op het wiskundige principe van eindige verschillen, dat complexe wiskundige functies berekent door herhaalde toevoeging zonder het gebruik van vermenigvuldiging of deling. De machine is uitgevoerd in een gietijzeren frame en is 11 voet lang en 7 voet lang. Met elke draai van zijn slinger springen stalen en bronzen nokken en staven in precieze actie, zacht klikkend als een Victoriaanse klok. Draaiende stalen beugels en kolommen tandwielen, die getallen vertegenwoordigen, creëren een vloeiende gemechaniseerde helixdans. Er zijn natuurlijk geen aanraakschermen, maar na vier cranks kan de machine een algebraïsche vergelijking in zes seconden berekenen.
Babbage werd geboren in 1791 bij het begin van de industriële revolutie van Engeland. Hij studeerde in Cambridge, en dankzij een erfenis van zijn rijke vader, had hij vrije tijd om na te denken over hoe de dingen werkten en verbeterden. Babbage vond de koevanger uit, een apparaat aan de voorkant van een trein dat puin opruimt zonder de trein te vertragen. Hij verbeterde ook de vuurtorensignalering en creëerde een quick-release systeem voor treinwagons. Levend te midden van alle wonderbaarlijke veranderingen die door het industriële tijdperk zijn veroorzaakt, heeft Babbage, die nog een andere foutgetrouwe set van gedrukte numerieke tabellen bestudeerde, ooit uitgeroepen: "Ik wou dat God deze berekeningen met stoom waren uitgevoerd!"
Tot 40 jaar geleden gebruikten ingenieurs, navigators, astronomen en bankiers rekenregels en boekenboeken om berekeningen uit te voeren. "De bepalende gebeurtenis die het einde van de rekenliniaal en de boekenboeken tot stand bracht, was in 1972, toen Hewlett-Packard de HP-35 introduceerde", zegt Tim Robinson, senior docent van het computermuseum. "Dit was de eerste draagbare, volledig functionele wetenschappelijke rekenmachine die alle normale functies van tabellen en de rekenliniaal verving."
Op de tweehonderdste verjaardag van de geboorte van Charles Babbage onthulde het Science Museum in Londen zijn Difference Engine No. 2, een volledig functionerende rekenmachine. (Bettmann / Corbis) Hoewel de exacte maker van de allereerste calculator betwistbaar is, wordt Babbage gerekend tot de pioniers die een machine hebben ontworpen die betrouwbaar vergelijkingen kan berekenen. In een poging om zijn verschilmotor in de jaren 1830 te bouwen, zorgde Babbage voor financiering van de Britse regering en gaf hij opdracht aan ingenieur en gereedschapmaker Joseph Clement om de 25.000 onderdelen te maken. Toen Clements ongeveer de helft van de onderdelen had voltooid, hadden hij en Babbage een onverzoenlijk geschil en werd het project stopgezet.
Na tien jaar werk hoefde Babbage voor zijn inspanningen alleen maar een kleine demonstratiemachine te tonen, die indruk maakte op gezelschapsgasten op zijn zaterdagse avonden. Zowel Charles Dickens als Charles Darwin draaide de hendel van de machine die voor zijn tijd als een technische doorbraak werd beschouwd. Vaak aangeduid als het 'mooie fragment', is het een van de meest gewaardeerde artefacten in het London Science Museum.
Toen hij eenmaal zijn financiele financiers voor de rekenmachine verloor, ontwierp en bouwde Babbage een ambitieus apparaat dat hij de 'Analytical Engine' zou noemen. Hij speelde er jarenlang mee en paste veel van dezelfde principes en functies toe die tegenwoordig in computers worden gebruikt, waaronder programmeerbare ponskaarten en iteratie. Het is vooral vanwege zijn Analytical Engine dat Babbage wordt beschouwd als de "grootvader van de computer".
"Hij was een door en door moderne denker in hoe hij over computer dacht", zei voormalig Microsoft-technologieofficier Nathan Myhrvold in een lezing in het Computer History Museum.
Met behulp van wat hij had geleerd bij het ontwikkelen van de analytische motor, veranderde Babbage het ontwerp van zijn verschilberekeningsmachine, maar stierf voordat hij het kon bouwen. Tegen het einde van de 20e eeuw sprongen verschillende computerfanaten over zijn ontwerpen. Doron Swade, toen curator van computing in het Science Museum in Londen, besloot de Difference Engine nr. 2 te bouwen zonder te weten of het zou werken. Het kostte hem 17 jaar, maar toen hij klaar was, werkte het precies zoals Babbage zei dat het zou gebeuren.
De verschilmotor was bijna klaar voor het verjaardagsfeest van Babbage, maar het project had geen geld meer voordat de typeset en printfuncties van de machine waren voltooid. Toen Bill Gates van Microsoft het werk zag, stelde hij voor dat Myhrvold, een uitvinder, archeoloog en investeerder, de voltooiing ervan zou kunnen financieren. Alleen als het London Museum ermee instemde een werkende replica voor zijn privécollectie te bouwen, zei Myhrvold bij het sluiten van de deal. Nadat de kolossale rekenmachine het Silicon Valley-museum heeft verlaten, is het op weg naar het huis van Myhrvold in Seattle, misschien sluit hij zich aan bij het Tyrannosaurus rex-skelet in zijn woonkamer.
Ondertussen wordt de machine gedemonstreerd van woensdag tot en met vrijdag om 14.00 uur en in het weekend om 13.00 en 14.00 uur. Tijdens een recent bezoek draaide een docent de slinger van het voetbrede wiel en zette hem er weer in. Terwijl de tandwielen en nokken in beweging klikten, merkte een toeschouwer op dat de beweging leek op de dubbele helix van DNA. Het publiek leek gefascineerd door de elegante precisie van de rekenmachine. Eindelijk, het genie van Babbage was in verval.
Men denkt dat de eerste computer de uitvinding is van een 19e-eeuwse wiskundige
