一個家財萬貫的富二代,卻“不務正業”,把錢用于科學研究,最后一貧如洗;一個數學天才,一生致力于發明計算機,卻竹籃打水一場空;一個天馬行空的設想,世人認為毫無價值,后人卻尊稱他為“計算機之父”。他就是查爾斯·巴貝奇。
18世紀末,法國發起了一項宏大的計算工程——人工編制《數學用表》。在沒有任何計算工具的情況下,大批數學家組成了人工手算的流水線,算得天昏地暗,才勉強完成。
即便如此,《數學用表》仍然錯誤百出。巴貝奇看后,甚至喊出聲來:“這些計算錯誤已經充斥彌漫了整個宇宙!”因此,他決定研制一臺機器,對這些數據進行重新計算。
說做就做!他開始設計擁有計算功能的機器。經過近十年的不懈努力,1822年,第一臺擁有計算功能的機器誕生,巴貝奇將其命名為“差分機”。
這臺差分機從設計到零件加工,幾乎都由巴貝奇一個人完成。當時工業水平有限,很多零件不能加工到理想尺寸,因此這臺機器的運算精度僅達到6位小數,所能演算的函數類型也只有幾種,但已足夠滿足當時航海和天文方面的計算需求了。
為了鼓勵他制造出精度更高的差分機,英國皇家學會破天荒地撥了1.7萬英鎊給他。要知道,世界第一臺蒸汽機的研究經費才700多英鎊。
巴貝奇信心十足,這次,他要制造出一臺運算精度為20位小數的差分機。
然而,在初期圖紙設計階段,他就碰壁了。
他發現這臺“大機器”所需要的零件大約有25000個,而主要零件尺寸的誤差不得超過千分之一英寸。于是,他邀請了著名的機械工程師約瑟夫·克萊門參與制造,但進度十分緩慢。
又一個十年過去了,全部零件只完成了不到一半。同事們再也堅持不下去了,紛紛離他而去。巴貝奇獨自苦苦支撐了10年,終于感到無力回天,差分機的設計被迫宣告失敗。
雖然巴貝奇失敗了,但他的努力沒有白費,這次失敗的經歷為后世留下了一份極其珍貴的資料。后人根據他的設計思想,設計出了現代電子計算機的結構。20世紀中葉,第一臺計算機在美國誕生。