STORIE DAL FUTURO PASSATO



la Macchina Aritmetica di Giovanni Poleni

L' italiano Giovanni Poleni, nel 1709, nella sua opera intitolata "Miscellanea", descrive una macchina capace di compiere le quattro operazioni aritmetiche, su numeri di massimo 3 cifre.

   

"Avendo più volte inteso, sia dalla viva voce, sia dagli scritti degli uomini eruditi che sono state realizzate dalla perspicacia e dalla cura dell'illustrissimo Pascal e di Leibniz due macchine aritmetiche che servono per la moltiplicazione, delle quali non conosco la descrizione del meccanismo e non so se essa sia stata resa manifesta, ho desiderato: e di indovinare col pensiero e la riflessione la loro costruzione, e di costruirne una nuova che attuasse lo stesso scopo."


La Macchina Aritmetica era dotata di una tecnologia diversa delle precedenti [mentre quelle di di Pascal e Leibniz erano a manovella quella di Poleni utilizzava un contrappeso]. Il prototipo della macchina funzionò bene - solo il risultato delle divisioni non era sempre sicuro - ma appena Poleni seppe che un austriaco ne aveva costruito un esemplare migliorato, la distrusse. L'esemplare ricostruito dall' IBM nel 1959, e recentemente restaurato, è custodito al Museo della scienza e della tecnica Leonardo da Vinci di Milano



la Stepped Reckoner di Leibniz

Gottfried Wilhelm von Leibniz, nel 1673, alla Royal Society di Londra, presenta il progetto di una calcolatrice, la Stepped Reckoner [calcolatrice a scatti], capace di moltiplicare e dividere. La macchina non era del tutto automatica e a causa di un difetto in fase di progettazione [scoperto nel 1893] non ebbe molto successo. Non si sa ne se Leibniz fosse a conoscenza del difetto, ne se ritentò l'impresa.

Il meccanismo era estremamente complicato per l'epoca, basti pensare che per realizzare il primo prototipo impiegò 20 anni! Tuttavia il cilindro traspositore, che permetteva di "memorizzare" un numero per sommarlo ripetutamente, rimase come principale elemento di tutte le calcolatrici successive, fino agli anni '50. La Stepped Reckoner non fu l'unica innovazione, introdotta da Leibniz, in campo matematico e forse nemmeno la più importante.



la pascalina di Blaise Pascal

Nel 1642, all' età di 19 anni, Blaise Pascal, per aiutare il padre nei calcoli della riscossione delle tasse, inventa la Pascalina. La macchina poteva svolgere automaticamente addizioni, sottrazioni e moltiplicazioni [quest' ultime eseguite come addizioni ripetute]. Vista l'utilità del calcolatore, Pascal brevettò l'invenzione che poi produsse in 50 esemplari. E' sicuramente la prima macchina aritmetica ad esser stata prodotta in serie e commercializzata, no la prima calcolatrice meccanica della storia come molti credono.



questo video francese ne mostra i principi di funzionamento

per saperne di più pascalina e le sue evoluzioni


l'orologio calcolatore di Wilhelm Schickard

Nel 1617 John Napier inventa uno strumento di calcolo noto come i bastoncini di Nepero [virgulae numeratrices] costituito da 11 regoli [1 fisso e gli altri mobili] su cui erano incisi i primi multipli di un numero, con le decine e le unità divise da una barra obliqua. I regoli permettevano di moltiplicare o dividere un numero qualunque per un numero di una sola cifra.

Nel 1623 fu lo stesso Nepero ad annunciare l' innovativa invenzione di Wilhelm Schickard che consisteva in una versione meccanica dei regoli calcolatori. Il macchinario, noto come Orologio Calcolatore, era in grado di eseguire automaticamente addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni e divisioni. Un campanello indicava il superamento del limite di cifre per eseguire i riporti. Il principio utilizzato rappresenta la base di tutte le macchine calcolatrici, fino all'invenzione del primo calcolatore elettronico.


Wilhelm Schickard non riuscì mai a costruire materialmente la sua macchina, ma grazie agli accurati disegni che inviava al suo amico Giovanni Keplero, nel 1960 si è potuto costruire un prototipo perfettamente funzionante.



la ratio machine di Leonardo

Nel 1967 dei ricercatori americani scoprirono, nella libreria nazionale spagnola, dei progetti sconosciuti di Leonardo Da Vinci [codice Madrid 1503-1505] raffiguranti un macchinario in grado di effettuare calcoli con il sistema numerico decimale.

Nel 1968 il Dr. Roberto Guatelli dell' IBM realizzò lo strumento, migliorandone alcuni aspetti tecnici, ne dimostrò il funzionamento: ogni dieci giri della prima rotella causa un giro della seconda arrivando a 13 potenze quando si giunge ad attivare l'ultima.
Merita nota anche un'altro progetto di Leonardo, l' automa cavaliere [1495], considerato il primo robot della storia.


la Macchina di Anticitera

il calcolatore meccanico più antico che conosciamo risale al 150-100 a.C. ed è noto come Macchina di Anticitera, dal nome dell' Isola greca dove fu ritrovato all'inizio del '900. E' un meccanismo estremamente sofisticato per l'epoca, originariamente grande 30x15 cm e costituito da 37 ingranaggi, tra ruote dentate, perni e lancette. La macchina è ricoperta da 2.000 caratteri di scrittura che hanno permesso di capirne le straordinarie capacità: riusciva a calcolare il sorgere Sole, le fasi lunari, i moti dei cinque pianeti allora conosciuti, gli equinozi e perfino le date delle Olimpiadi. Il meccanismo riproduceva il rapporto 254:19 necessario a simulare il moto della Luna in rapporto al Sole[la Luna compie 254 rivoluzioni siderali ogni 19 anni solari]. Attualmente la macchina è conservata ad Atene nel museo archeologico nazionale.



simulazione 3D del funzionamento realizzato dall'università di Napoli





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