La máquina diferencial
Charles Babbage fue un matemático e inventor inglés: inventó el recogedor de vacas, reformó el sistema postal británico y fue pionero en los campos de la investigación operativa y la ciencia actuarial. Fue Babbage quien sugirió por primera vez que el clima de años pasados podía leerse a partir de los anillos de los árboles. También tuvo una fascinación de por vida por las claves, las cifras y los muñecos mecánicos.
Museo de la Ciencia de Londres
Como miembro fundador de la Real Sociedad Astronómica, Babbage había visto una clara necesidad de diseñar y construir un dispositivo mecánico que pudiera automatizar los largos y tediosos cálculos astronómicos. Comenzó escribiendo una carta en 1822 a Sir Humphry Davy, presidente de la Royal Society, sobre la posibilidad de automatizar la construcción de tablas matemáticas -específicamente, tablas de logaritmos para su uso en la navegación-. A continuación, escribió un artículo, «Sobre los principios teóricos de la maquinaria para el cálculo de tablas», que leyó ante la sociedad ese mismo año. (Las tablas que se utilizaban entonces contenían a menudo errores, que podían ser una cuestión de vida o muerte para los marineros en el mar, y Babbage argumentó que, automatizando la producción de las tablas, podía asegurar su exactitud. Una vez conseguido el apoyo de la sociedad para su Máquina Diferencial, como él la llamaba, Babbage se dirigió al gobierno británico para financiar el desarrollo, obteniendo una de las primeras subvenciones gubernamentales del mundo para la investigación y el desarrollo tecnológico.
Babbage abordó el proyecto con mucha seriedad: contrató a un maestro maquinista, montó un taller a prueba de incendios y construyó un entorno a prueba de polvo para probar el dispositivo. Hasta entonces los cálculos rara vez se realizaban con más de 6 dígitos; Babbage planeaba producir resultados de 20 o 30 dígitos de forma rutinaria. La Máquina Diferencial era un dispositivo digital: operaba con dígitos discretos en lugar de cantidades lisas, y los dígitos eran decimales (0-9), representados por posiciones en ruedas dentadas, en lugar de los dígitos binarios que Leibniz favorecía (pero no utilizó). Cuando una de las ruedas dentadas giraba del 9 al 0, hacía que la siguiente rueda avanzara una posición, llevando el dígito tal y como había funcionado la calculadora Step Reckoner de Leibniz.
Sin embargo, la Máquina Diferencial era más que una simple calculadora. No sólo mecanizaba un único cálculo, sino toda una serie de cálculos sobre una serie de variables para resolver un problema complejo. Además, iba mucho más allá de las calculadoras en otros aspectos. Al igual que los ordenadores modernos, la Máquina Diferencial disponía de un espacio de almacenamiento -es decir, un lugar donde los datos podían guardarse temporalmente para su posterior procesamiento- y estaba diseñada para estampar su resultado en metal blando, que posteriormente podía utilizarse para producir una plancha de impresión.
Sin embargo, la Máquina Diferencial sólo realizaba una operación. El operario configuraba todos sus registros de datos con los datos originales, y luego la única operación se aplicaba repetidamente a todos los registros, produciendo finalmente una solución. Aun así, en complejidad y audacia de diseño, empequeñecía cualquier dispositivo de cálculo entonces existente.
El motor completo, diseñado para ser del tamaño de una habitación, nunca fue construido, al menos no por Babbage. Aunque recibió esporádicamente varias subvenciones del gobierno -los gobiernos cambiaban, la financiación se agotaba a menudo y él tenía que asumir personalmente algunos de los costes financieros-, estaba trabajando con las tolerancias de los métodos de construcción de la época, o cerca de ellas, y se encontró con numerosas dificultades de construcción. Todo el diseño y la construcción cesaron en 1833, cuando Joseph Clement, el maquinista responsable de la construcción de la máquina, se negó a continuar si no se le pagaba por adelantado. (La parte terminada de la Máquina Diferencial se encuentra en exposición permanente en el Museo de la Ciencia de Londres.)