Charles Babbage

Chi era

Charles Babbage fu un matematico, inventore e studioso di economia inglese, nato a Londra alla fine del 1791 e morto nella stessa città il 18 ottobre 1871, a settantanove anni.

Lo si ricorda soprattutto per due macchine che non vide mai funzionare: la macchina differenziale, pensata per calcolare tavole numeriche senza errori, e la macchina analitica, un progetto di calcolatore che si sarebbe comandato con schede perforate. Nelle sue carte c’erano già, in forma meccanica, la memoria, l’unità di calcolo e il programma: per questo molti storici lo considerano un antenato del computer. Ma la sua curiosità andava ben oltre i numeri. Si occupò di fabbriche, di assicurazioni sulla vita, di poste, di ferrovie, di crittografia e di riforma delle istituzioni scientifiche.

Infanzia e famiglia

Sul giorno e sul luogo della nascita ci fu a lungo confusione. Il necrologio del Times indicò il 26 dicembre 1792, poi un nipote scrisse al giornale che l’anno giusto era il 1791. A dargli ragione fu il registro della parrocchia di St Mary a Newington, che segna il battesimo il 6 gennaio 1792. Secondo il Dizionario biografico nazionale britannico, citato da Wikipedia in inglese, nacque quasi certamente al numero 44 di Crosby Row, vicino a Walworth Road, nella zona sud di Londra; una targa blu all’incrocio con Larcom Street lo ricorda.

Nella famiglia di Benjamin Babbage, banchiere, e di Betsy Plumleigh Teape, fu il primogenito di quattro fratelli. Il padre, nel 1801, fu fra i soci della banca Praed e C. in Fleet Street; nel 1808 la famiglia si trasferì a Teignmouth, nel Devon. Charles era di salute fragile: dopo una febbre che lo mise in pericolo di vita, verso gli otto anni fu mandato in una scuola di campagna ad Alphington, presso Exeter, con la raccomandazione di non affaticarlo con lo studio.

Gli anni di Cambridge

Entrò al Trinity College nell’ottobre del 1810, già con una cultura matematica da autodidatta: aveva letto Woodhouse, Lagrange e Maria Gaetana Agnesi. Proprio per questo l’insegnamento di Cambridge lo deluse.

Nel 1812, con John Herschel, George Peacock e qualche altro amico, fondò la Analytical Society. Il gruppo voleva portare in Inghilterra il calcolo differenziale nella notazione di Leibniz, al posto delle flussioni di Newton che dominavano le aule. Nel 1813 uscirono le Memoirs of the Analytical Society, scritte da Babbage e Herschel quando erano ancora studenti, e nel 1816 la traduzione del trattato di calcolo di Sylvestre Lacroix, firmata anche da Peacock.

Passò al Peterhouse e nel 1814 ottenne la laurea senza sostenere l’esame. Wikipedia in inglese ricorda che in una discussione pubblica preliminare aveva difeso una tesi giudicata blasfema, ma non sappiamo se la rinuncia all’esame dipese da questo. MacTutor offre un’altra spiegazione: sapendo che Herschel avrebbe vinto, non volle arrivare secondo.

Il matrimonio e i primi riconoscimenti

Nel 1814 sposò Georgiana Whitmore, sorella di un parlamentare, nella chiesa di St Michael a Teignmouth. Le fonti non concordano sul giorno: il 25 luglio per la voce inglese, il 2 luglio per quella tedesca. Ebbero otto figli. Per la voce inglese quattro superarono l’infanzia, mentre la voce italiana scrive che solo tre arrivarono all’età adulta.

Lasciata Cambridge nel 1815, si stabilì a Londra, a Marylebone. Nel 1816, a ventiquattro anni, fu eletto membro della Royal Society, dopo due importanti articoli sulle equazioni funzionali. Subito dopo, però, le candidature a cattedre a Haileybury e a Edimburgo andarono a vuoto. Per vivere dipendeva dall’aiuto del padre, che non aveva visto di buon occhio un matrimonio così precoce.

Fu fra i promotori, nel 1820, della Astronomical Society di Londra, poi Royal Astronomical Society, e ne fu segretario per i primi anni. Nel 1824 la società gli assegnò la medaglia d’oro per l’invenzione di una macchina destinata a calcolare tavole matematiche e astronomiche.

La macchina differenziale

L’idea nacque da un’insofferenza. Le tavole di logaritmi e di astronomia usate da navigatori e ingegneri erano calcolate a mano e piene di errori, di calcolo e di stampa. Babbage racconta nelle sue memorie di essersi trovato nel 1812, mezzo addormentato nelle stanze della Analytical Society davanti a una di quelle tavole, e di aver risposto a un amico che gli chiedeva a che cosa pensasse: che quei numeri avrebbero potuto essere calcolati da una macchina. Nel 1819 il progetto prese forma: si sarebbe usato il metodo delle differenze, che riduce tutto a semplici addizioni, senza moltiplicazioni né divisioni.

Nel 1822 il piccolo modello era pronto e il 14 giugno Babbage lo presentò alla Astronomical Society; il giorno e il mese vengono da Wikipedia in italiano, che però scrive 1823, mentre Wikipedia in inglese e in tedesco collocano la nota nel 1822, anno qui scelto. L’anno dopo il governo concesse un primo finanziamento di 1.500 sterline e l’incarico di costruire la macchina grande fu affidato all’ingegnere Joseph Clement, che lavorava con grande precisione ma si faceva pagare anche gli attrezzi e ne restava proprietario. Intorno al 1831 i due litigarono sui costi. Il lavoro si fermò nel 1834. Secondo MacTutor lo Stato aveva già speso 17.000 sterline e Babbage altre 6.000 di tasca propria. Nel 1842 il governo di Robert Peel decise di non andare avanti. Secondo Wikipedia in italiano Peel gli offrì un titolo di cavaliere, che Babbage rifiutò; Wikipedia in inglese aggiunge che declinò anche il titolo di baronetto.

Professore a Cambridge, riformatore e uomo di mondo

Il 1827 fu un anno di lutti: morirono il padre, la moglie Georgiana e due figli. Dall’eredità paterna, stimata in circa centomila sterline, Babbage ebbe un’indipendenza economica per tutta la vita. Seguendo il consiglio di cambiare aria, viaggiò per un anno in Olanda, Germania, Austria e Italia. Salì sul Vesuvio, studiò il tempio di Serapide a Pozzuoli e, a Roma, nell’aprile del 1828, seppe di essere stato nominato professore a Cambridge dopo tre candidature fallite.

Fu titolare della cattedra lucasiana di matematica dal 1828 al 1839 (MacTutor anticipa l’inizio al 1827), la stessa che era stata di Newton, ma non tenne mai una lezione. In quegli anni scrisse Reflections on the Decline of Science in England (1830), un libro polemico contro lo stato della Royal Society. Non riuscì a cambiare quell’istituzione, ma il manifesto portò nel 1831 alla fondazione della British Association for the Advancement of Science.

Nel 1832 uscì On the Economy of Machinery and Manufactures, frutto di visite nelle fabbriche inglesi e straniere. Vi si esamina come l’organizzazione del lavoro e le macchine incidano sui costi: se le mansioni si dividono, l’operaio qualificato può dedicarsi solo a ciò che richiede la sua abilità e gli altri compiti passano a chi costa meno. Questa idea oggi si chiama principio di Babbage, anche se lui stesso notò di averla trovata già in Melchiorre Gioia. Karl Marx lo lesse con attenzione e lo citò nel Capitale.

Provò anche la politica. Nel 1832 si presentò per il collegio londinese di Finsbury e arrivò terzo fra cinque candidati, a circa cinquecento voti dall’elezione.

La macchina analitica e Ada Lovelace

Dopo il fallimento della prima macchina, Babbage ideò un apparecchio molto più ambizioso. I primi disegni sono del 1834, secondo MacTutor, che indica come inizio dei lavori il 1833 per la voce tedesca. La macchina analitica doveva avere cinque parti: un magazzino per i numeri (mille numeri di cinquanta cifre), un mulino dove si eseguivano le operazioni, un controllo, un ingresso e un’uscita. Le istruzioni sarebbero state affidate a schede perforate, secondo il principio del telaio di Jacquard. Wikipedia in inglese aggiunge che il progetto prevedeva salti condizionati e cicli, e che sarebbe stata in linea di principio completa nel senso di Turing. Il primo programma risale al 1837.

Questa volta Babbage decise di non cercare finanziamenti pubblici. Nel 1840, su invito di Giovanni Plana, andò a Torino, dove espose la macchina agli scienziati italiani: fu l’unica presentazione pubblica che ne fece. Luigi Menabrea ne raccolse la descrizione e la pubblicò nel 1842 in francese. Ada Lovelace la tradusse in inglese e vi aggiunse note più lunghe del testo originale, con un procedimento per calcolare i numeri di Bernoulli. Alcuni studiosi discutono su quanto di quelle idee fosse davvero sua, benché Wikipedia in inglese ricordi che esistono documenti scritti di suo pugno. Babbage nel 1864 dedicò la propria autobiografia a Vittorio Emanuele II.

Inventore curioso e polemista

Nel 1838 progettò il cosiddetto cacciapietre, il telaio di ferro fissato davanti alle locomotive per spazzare via gli ostacoli dai binari, e costruì una carrozza dinamometrica. Sostenne con l’amico Thomas Colby una tariffa postale uniforme, che fu poi adottata nel 1839 e nel 1840.

In crittografia ebbe un risultato rimasto sconosciuto per oltre un secolo: durante la guerra di Crimea, negli anni Cinquanta, riuscì a decifrare il cifrario di Vigenère, allora detto indecifrabile, e prima ancora nel 1845 aveva risolto una sfida proposta da un nipote. Non pubblicò mai il metodo, che per Wikipedia in inglese restò segreto militare; il merito fu attribuito all’ufficiale prussiano Friedrich Kasiski, che arrivò alla stessa scoperta qualche anno dopo, e la priorità di Babbage fu riconosciuta solo nel 1985.

Fu anche un polemista. Condusse campagne contro quelli che chiamava fastidi pubblici: nel 1864 scrisse sui rumori delle strade e contò 165 episodi in 80 giorni, con un’avversione particolare per i suonatori d’organetto, tanto che alla Camera dei Comuni lo accusarono di aver lanciato una crociata contro i giochi di strada dei ragazzi. Nel 1864 uscì anche Passages from the Life of a Philosopher, le sue memorie.

Le opere

• 1813: Memoirs of the Analytical Society, scritte con John Herschel.
• 1815 e 1816: due articoli sulle equazioni funzionali, sulle Philosophical Transactions.
• 1822: la nota alla Astronomical Society sull’uso delle macchine per calcolare tavole astronomiche e matematiche.
• 1826: Un confronto fra le diverse istituzioni per l’assicurazione sulla vita.
• 1830: Reflections on the Decline of Science in England.
• 1832: On the Economy of Machinery and Manufactures.
• 1837: Il nono trattato Bridgewater.
• 1841: tavola dei logaritmi dei numeri naturali da 1 a 108.000.
• 1847-1849: disegni della macchina differenziale numero 2.
• 1864: Passages from the Life of a Philosopher.

La morte

La morte lo raggiunse il 18 ottobre 1871, nella casa al numero 1 di Dorset Street, a Marylebone, dove aveva vissuto e lavorato per oltre quarant’anni: una targa nera sulla casa ricorda quel lungo periodo (Wikipedia in inglese). Aveva settantanove anni. Wikipedia in inglese, citando il medico Horsley, indica come causa un’insufficienza renale secondaria a una cistite; la voce italiana parla di insufficienza renale. Le fonti che abbiamo consultato non descrivono il funerale. Fu eseguita un’autopsia: il referto, ritrovato nel 1983, fu pubblicato da un suo discendente. Secondo Wikipedia in inglese metà del cervello è conservata all’Hunterian Museum di Londra e l’altra metà è esposta al Science Museum.

Dove riposa

Fu sepolto nel Cimitero di Kensal Green, a Londra, come scrivono sia Wikipedia in italiano sia Wikipedia in inglese. Nessuna fonte aperta indica il settore o il numero della tomba.

L’eredità

Dopo la morte, un comitato della British Association, di cui facevano parte Arthur Cayley e William Clifford, esaminò il progetto della macchina analitica e riconobbe che la sua realizzazione avrebbe potuto segnare un’epoca. Parti incompiute degli apparecchi sono esposte al Science Museum di Londra. Sui disegni del 1847-1849, la macchina differenziale numero 2 fu costruita tra il 1989 e il 1991, con le tolleranze di precisione dell’Ottocento, e fece il suo primo calcolo con risultati di 31 cifre: la prova che il progetto avrebbe funzionato. Nel 2000 il museo completò anche la stampante progettata da Babbage.

Al suo nome sono intitolati un cratere lunare, l’asteroide 11341, il Charles Babbage Institute dell’università del Minnesota, un premio dell’IEEE Computer Society. Nel 2007 la città di Totnes lo scelse per la sua banconota da cinque sterline locali, e nel 2015 la sua immagine comparve nel nuovo passaporto britannico.

Date da ricordare

• 26 dicembre 1791: nasce a Londra (battezzato il 6 gennaio 1792).
• 1812: fonda a Cambridge, con gli amici, la Analytical Society.
• 1816: è eletto membro della Royal Society.
• 1822: presenta il modello della macchina differenziale.
• 1828-1839: cattedra lucasiana di matematica a Cambridge.
• 1832: pubblica On the Economy of Machinery and Manufactures.
• 1840: espone la macchina analitica a Torino.
• 18 ottobre 1871: muore a Londra.
• 1991: la macchina differenziale numero 2 funziona per la prima volta.