Le ricerche scientifiche in Campania di Charles Babbage, l’inventore del computer.

Charles Babbage, scienziato inglese dell’800, è noto per essere stato l’inventore del Difference Engine (la Macchina alle Differenze) e per aver concepito l’Analytical Engine (la Macchina Analitica) che costituisce il prototipo meccanico dell’elaboratore digitale, il progenitore dei moderni “calcolatori” elettronici. Infatti tale strumento era già dotato di due costitutivi elementi essenziali dei computers che noi oggi usiamo: l’unità di calcolo (Mill) e la memoria di deposito (Store). Riassumere la biografia personale e scientifica di Babbage è cosa assai complessa, data la varietà di interessi di questo nobile e scienziato nato a Londra alla fine del ‘700. Studente del Trinità College e del Peterhouse di Cambridge, nel 1822 ricevette dall’Astronomical Society una medaglia d’oro per un saggio sull’uso delle macchine per la preparazione delle tavole di calcolo. In effetti, trovandosi di fronte all’alto numero di errori di calcolo delle tavole matematiche allora in uso, Babbage aveva pensato ad un metodo grazie al quale queste potessero essere calcolate da una macchina non soggetta agli errori, alla stanchezza e alla noia in cui potevano incorrere gli impiegati umani. Il suo engine avrebbe dovuto venire incontro ai “computers” che in quegli anni non erano delle macchine, bensì gli impiegati che lavoravano manualmente per la redazione delle complesse tavole di calcolo astronomiche ampiamente utilizzate per la navigazione marittima. Questi addetti lavoravano in parallelo e solo se al termine di una procedura di calcolo ottenevano risultati eguali si prendeva per buono il risultato e si procedeva oltre. Altrimenti era necessario ricominciare tutto daccapo. Quando nel 1833 il Nautical Almanach pubblicò una lista di diciannove errori contenuti nelle proprie Tavole di calcolo Babbage prese coscienza che avrebbe dovuto spendere ogni sua energia per la progettazione e la costruzione della sua macchina. Nacque prima il Difference Engine assemblato utilizzando pezzi trovati nel suo laboratorio, che tramite calcoli differenziali creava tabelle di polinomi. Fu poi la volta dell’Analytical Engine che doveva essere programmabile per ogni genere di calcolo, non solo quelli relativi alle equazioni polinomiali. Il progetto era basato sul telaio di Joseph Marie Jacquard, che usava schede perforate per determinare come dovesse essere la trama del tessuto. Grazie a questa innovazione la fama di Babbage si estese rapidamente in Europa, tanto che egli venne invitato a presentare i suoi lavori nelle principali capitali del continente, entrando così in contatto con eminenti studiosi del tempo come il matematico Luigi Federico Menabrea e l’astronomo Giovanni Plana. I successi ottenuti all’estero non ebbero però riscontro in patria, presso il governo britannico che nel 1842 gli rifiutò un finanziamento per proseguire nella realizzazione della sua macchina. Di conseguenza l’Analytical Engine non fu mai costruito: solo nel 1989 si procedette a rendere operativo il progetto di Charles Babbage e nel 1991 al Science Museum di Londra la Macchina alle Differenze vide la luce nella sua versione definitiva (con un costo di realizzazione di 300.000 sterline!). Ma Babbage mon è solo famoso per questo suo contributo alla storia della scienza e della tecnologia: egli fu un philosopher (termine traducibile con il nostro scienziato) a tutto tondo. Dal 1828 al 1839 tenne fu Lucasian Professor a Cambridge, tenendo la cattedra che era stata di Newton, si occupò di economia e politica, fu attento osservatore del processo di industrializzazione nel suo paese, ma fu anche un genio bizzarro, amante dei viaggi e in particolare estimatore dell’Italia. Appassionato di archeologia, ma anche desideroso di approfondire le sue osservazioni di tettonica e di geologia, nel 1828 Babbage venne chiamato a far parte di una commissione di studiosi creata dall’Accademia Reale di Napoli per visitare Ischia e redigere un rapporto sulle sorgenti calde che vi si trovavano e per studiare i terremoti che spesso colpivano l’isola facendo crollare «le piccole case costruite in pietra squadrata». Nel corso del suo soggiorno in Campania lo scienziato inglese visitò in più di una occasione i siti archeologici, soprattutto il tempio di Serapide a Pozzuoli su cui scrisse anche un trattato incentrato sul fenomeno del bradisismo, dal lungo titolo Observations on the temple of Serapis, at Pozzuoli, near Naples, with an attempt to explain the causes of the frequent elevation and depression of large portions of the earth’s surface in remote periods; and to prove those causes continue in action. Affascinato dai vulcani si fece mettere a disposizione un appartamento a Chiaia che lo rendeva in grado «di vedere costantemente il cono del Vesuvio, e la continua esplosione di materia dal suo cratere». Dato che il vulcano in quel periodo si trovava in uno stato di moderata attività, Babbage si fece condurre sulla cima, per poi farsi calare all’interno del cratere così da potersi avvicinare il più possibile al torrente di lava. Noncurante del fatto che il suo bastone da passeggio era stato incendiato dal calore e che le suole delle sue scarpe si stavano sciogliendo, Babbage si trattenne a lungo al bordo del cratere, raccogliendo minerali e facendo calcoli relativi alla lunghezza delle pause temporali tra uno sbuzzo di vapore e un altro. Nella sua molteplice attività Charles Babbage raggiunse importanti risultati anche nella crittografia (la cifratura a chiave da lui inventata venne utilizzata dall’esercito britannico); inventò il cosiddetto “pilota”, cioè la struttura metallica che veniva attaccata di fronte alle locomotive a vapore per spazzare gli ostacoli dai binari; infine è passato alla storia anche per aver ideato la tariffazione postale unica. Prima di Babbage, infatti, il mittente pagava una tariffa variabile in base alla distanza del destinatario, cosa che richiedeva calcoli a volte complessi da parte degli impiegati delle poste. (Charles Babbage, Passaggi dalla vita di uno scienziato. Autobiografia dell’inventore del computer, a cura di Andrea Villa, Utet, Torino, 2007)