Uma carta do polímata de Tübingen Wilhelm Schickard ao famoso astrônomo Johannes Kepler, datada de 20 de setembro de 1623, comprova a invenção da primeira máquina de calcular mecânica: “Além disso, recentemente tentei a mesma coisa que você fez matematicamente por meios mecânicos e construiu uma máquina composta por onze rodas completas e seis mutiladas.” Com linhas finas, Schickard esboçou o projeto de sua invenção.
A construção poderia operar com um máximo de números de seis dígitos em todas as operações aritméticas básicas: adição, subtração, multiplicação e divisão. Acima de tudo, no entanto, ela conseguiu a transferência automática de dezenas, em que um pequeno sino provavelmente tocou quando o último dígito saltou de 9 para 0. Schickard era agora capaz de calcular os movimentos dos corpos celestes mais fácil e rapidamente do que pela cabeça e pela mão.
A máquina de calcular
O componente central da máquina de calcular era um mecanismo de adição com seis engrenagens, cada uma das quais poderia ser usada para ajustar os dígitos de 0 a 9 e girá-los no sentido horário para adicionar, para subtração no sentido anti-horário. Para a multiplicação, Schickard integrou um sistema que lembrava os bastões aritméticos do estudioso escocês John Napier e os combinou com as rodas do mecanismo de adição que definia o multiplicador. Só restava definir os números e ler os resultados – mas a operação aritmética real era feita pela máquina.
A máquina de calcular de Tübingen estava intimamente relacionada com o surgimento das ciências exatas no início do século 17. O trabalho dos astrônomos Tycho Brahe, Galileu Galilei e Johannes Kepler mostrou que fenômenos naturais – como o movimento dos planetas – poderiam ser previstos com precisão observando, medindo e calculando.
As ciências naturais também eram levadas a sério e promovidas pelos políticos, pois era considerada por muitos contemporâneos como uma conclusão antecipada de que o futuro também poderia ser calculado a partir da posição dos corpos celestes.
Com os cálculos cada vez mais complexos nas ainda jovens ciências naturais, as exigências matemáticas aumentaram. No entanto, calcular com grandes números é propenso a erros. “Especialmente ao somar séries maiores de números, a máquina de calcular de Schickard poderia ter facilitado as coisas, pois poderia ajudar a evitar erros de cálculo“, explica o cientista da computação de Tübingen, professor Herbert Klaeren.
“Os elementos centrais da ciência da computação estão contidos na construção de Schickard“, diz o professor Oliver Bringmann, porta-voz do Departamento de Ciência da Computação da Universidade de Tübingen. “Ele define regras de cálculo e as aplica imediatamente em um processo automatizado.” Foi só no século 18 que máquinas de calcular com maior desempenho foram construídas.
Projetar e experimentar acompanhou o trabalho de Schickard na Universidade de Tübingen. O teólogo foi nomeado professor de hebraico e outras línguas bíblicas em 1619. Para seus alunos, ele desenvolveu um auxílio de aprendizagem feito de discos giratórios com verbos e terminações hebraicos deitados uns sobre os outros. Isso facilitou a lembrança das complicadas conjugações. Até Isaac Newton era dono de um. Em 1631, Schickard foi nomeado para a cátedra de astronomia, matemática e geodésia, sucedendo ao astrônomo e matemático Michael Mästlin. Através de um planetário portátil, ele retratou os movimentos do sol, da terra e da lua, e um mapa do céu cônico tornou mais fácil encontrar as constelações. Como supervisor escolar, inspecionou escolas latinas em Württemberg e pesquisou o país em suas viagens. Ele então desenhou mapas muito mais precisos a partir dos dados do que existiam até então.
Johannes Kepler, que, como Schickard, havia estudado na Universidade de Tübingen, tomou conhecimento de seu colega mais jovem e “amante da matemática” já em 1617. Obviamente, nesse encontro, Kepler imediatamente reconheceu o formidável intelecto do jovem Schickard e o encorajou a se engajar nas ciências naturais. A partir de então, Kepler e Schickard se corresponderam e houve novas reuniões depois que Kepler retornou a Württemberg em 1620 para ajudar sua mãe em um julgamento de bruxaria.
O astrônomo apreciou o artesanato e a habilidade artística de Schickard e o encomendou gravuras e xilogravuras para sua obra de época “Harmonice mundi”, na qual Kepler formulou as leis do movimento planetário.
Schickard, por sua vez, sabia das muitas horas que Kepler passava calculando órbitas planetárias. Ele aparentemente queria tornar essa tarefa mais fácil para seu amigo.
Apresentação de moeda de colecção de 20 euros e selo comemorativo
Ele encomendou a construção de um “relógio aritmético” – como ele mesmo se autodenominou – de seu “mecânico” Johann Pfister. Em 1623 ele construiu uma cópia para Schickard e mais tarde uma segunda cópia destinada a Kepler. A cópia de Kepler foi destruída pelo fogo enquanto ainda estava na oficina de Pfister.
A vida de Schickard terminou de forma trágica. Nos primeiros dias da Guerra dos Trinta Anos, a cidade de Tübingen foi capaz de se proteger da destruição pagando grandes somas de dinheiro. Mas depois da perdida Batalha de Nördlingen em 1634, as tropas imperiais ocuparam quartéis em Tübingen e trouxeram a peste consigo. Primeiro, a peste matou a esposa e as três filhas de Schickard. O próprio Schickard passou mal, mas conseguiu se recuperar. Em outubro de 1635 adoeceu novamente e morreu, um dia antes de seu filho de nove anos.
Após a morte de Schickard e sua família da peste, o conhecimento da máquina de calcular e da cópia de Schickard foi perdido no tumulto da Guerra dos 30 Anos. Os historiadores declararam erroneamente o filósofo francês Blaise Pascal, que vinte anos depois desenvolveu sua própria máquina de calcular mecânica, como seu inventor. No entanto, os esboços de Schickard ressurgiram de forma rotunda. Foi somente após a Segunda Guerra Mundial que foi possível reconstruir a máquina na Universidade de Tübingen e provar sua funcionalidade. Foi apresentado ao público em 1960. Réplicas agora podem ser encontradas na coleção de computadores da Universidade de Tübingen e no Museu da Cidade de Tübingen, entre outros.
Fonte: Texto traduzido e adaptado de Universität Tübingen.
