Como cabría esperar por su nombre, la «Máquina Diferencial» es un objeto extrañamente difícil de describir. Se podría empezar imaginando el lado de una gran cuna con montantes anillados por pequeñas ruedas metálicas -o más bien, carretes-, pero es mejor verlo por sí mismo.
Bien desempolvado y con todos los accesorios de latón pulidos, se exhibe en la primera galería de la exposición «La era de la información» en el Museo Nacional de Historia de Estados Unidos. Aunque una voz amplificada indica la importancia de la máquina en la historia de la ciencia, rara vez atrae a una multitud. Sin embargo, nunca se duda de que la Máquina Diferencial es un vínculo con la excitación intelectual de alto nivel, y con un hombre asombroso al que el gobierno británico ha honrado recientemente con su propio sello postal. Se trata de Charles Babbage, el hombre que hace más de 150 años vislumbró por primera vez la actual era de los ordenadores y se esforzó por alcanzarla.
La Máquina Diferencial es una calculadora. Prepara tablas numéricas mediante una técnica matemática conocida como método de la diferencia. Hoy en día, esas tablas -del tipo que se utiliza a menudo en la navegación y la astronomía- se calcularían y almacenarían electrónicamente. Hace casi un siglo y medio, la Máquina Diferencial hacía prácticamente el mismo trabajo, pero de forma lenta y mecánica.
Dos suecos, Georg Scheutz y su hijo, Edvard, construyeron la máquina del Smithsonian en 1853. Cada uno de sus largos ejes sostiene discos, y cada disco tiene ruedas con diez dientes que se corresponden con marcas en los discos. Un científico podía colocar los discos con cifras conocidas, pares o impares, girar una manivela y, leyendo en cada eje, encontrar el resultado de un cálculo. Este particular «motor» también podía imprimir sus respuestas. Vendido a un observatorio de Albany (Nueva York), fue regalado al Smithsonian en 1963.
Los Scheutz no tenían ningún interés en agradar al diseño. Sin embargo, su dispositivo funcionaba bien, ya que habían seguido hasta la práctica los conceptos de una de las mentes más brillantes del siglo XIX. Babbage, inventor y filósofo, produjo un prototipo de la máquina diferencial original ya en 1822, y luego fue añadiendo refinamientos sin llegar a terminarla. Apoyó con entusiasmo el trabajo de sus amigos Georg y Edvard Scheutz. Pero durante los años que tardaron en completar su máquina, la mente del inventor estaba tanteando un dispositivo mecánico que iría mucho más allá del cálculo. En realidad, almacenaría los datos que produjera y luego reutilizaría la información para añadir más. Babbage describió este proceso como «la máquina que se come su propia cola»
Lo que preveía era un ordenador primitivo. Como escribió su biógrafo, Anthony Hyman, «Babbage trabajó por su cuenta, muy por delante del pensamiento contemporáneo. No sólo tuvo que elaborar los diseños, sino desarrollar los conceptos, la ingeniería e incluso las herramientas para fabricar las piezas. Él… está solo: la gran figura ancestral de la computación».
Charles Babbage nació en 1791 en el seno de una familia de Devonshire rica y con mucho tiempo libre. Fue a una buena escuela y luego partió hacia Cambridge sin saber lo que le esperaba allí, salvo la advertencia de que era un mal lugar para comprar vino. Aunque era naturalmente brillante en matemáticas, descubrió que sus profesores de matemáticas sabían menos que él.
Claramente un genio, Charles parece haber sido también un joven encantador, lleno de una determinación juvenil para mejorar la enseñanza de las matemáticas en Cambridge. Con su íntimo amigo John Herschel, hijo del afamado astrónomo William Herschel, Babbage ayudó a fundar la Sociedad Analítica.
Al igual que la Sociedad Lunar en los tiempos de Josiah Wedgwood y Erasmus Darwin (abuelo de Charles), dos generaciones antes, los «Analíticos» se reunían en ruidosa sociabilidad para discutir, entre otras cosas, la fabricación de telas a partir del algodón y la lana, y las forjas de hierro y las plantas siderúrgicas que llenaban entonces las verdes Midlands de Inglaterra. Su objetivo era calcular cómo la ciencia podía apoyar mejor la continua Revolución Industrial con nuevas técnicas, mejores herramientas y una planificación más precisa.
Mucho antes de subir a Cambridge, Babbage ideó una forma de caminar sobre el agua. «Mi plan», escribió, «consistía en sujetar a cada pie dos tablas estrechamente unidas por bisagras fijadas a su vez a la suela del zapato». La cosa había funcionado lo suficientemente bien como para que el joven Charles se escurriera río abajo en una marea baja. Pero algo salió mal, y tuvo que nadar para salvar su vida.
Dejó Cambridge, obsesionado con la idea de utilizar máquinas para acelerar los cálculos matemáticos que consumen mucho tiempo. Así nació la idea de una máquina diferencial. Charles también imaginó una máquina que manejara más decimales para acelerar el proceso de «llevar» y «tomar prestado»
«Siempre fue el gran mejorador», dice Peggy Kidwell, conservadora de la Máquina Diferencial de Scheutz en el Smithsonian. Kidwell, coautora de Landmarks in Digital Computing, cree que Babbage estaba constantemente impulsado por la necesidad de mejorar no sólo su máquina, sino la calidad de la vida del siglo XIX. Entre otros ejemplos, cita sus experimentos con la impresión de tablas en diferentes colores y en diferentes tonos de papel (la impresión en negro sobre papel blanco era difícil de ver). En 1826 hizo publicar una página de tablas en 13 tintas diferentes y en 151 colores de papel distintos.
Más importante aún, buscó sin cesar formas de eliminar la pesadez mortal del trabajo en las fábricas. Los dispositivos de medición, por ejemplo, harían automáticamente el recuento sin sentido de alguna acción repetida en una fábrica. Inventó un reloj para fichar; los trabajadores desconfiados lo llamaban «el chivato». Diseñó un dispositivo para registrar la dirección de las sacudidas en zonas propensas a los terremotos, un rodillo de entintado para la imprenta y, pensando quizás en aquellos «zapatos de agua» de su infancia, propuso una idea para un hidroavión.
Intentó que el gobierno cambiara los valores tradicionales de libras, chelines y peniques por un sistema decimal. Llegó más o menos hasta donde han llegado hoy los científicos estadounidenses después de años de rogar en vano que se introdujera el sistema métrico. Aun así, los británicos adoptaron su propuesta de una pieza de dos chelines, o florín, con lo que diez florines equivalían a una libra esterlina.
Babbage nunca llegó a terminar del todo la ampliada Máquina Diferencial, a la que empezó a llamar «Máquina Analítica», pero partes de la original funcionaban sin problemas en las pantallas y seguían atrayendo su atención. «Ahora, señor Babbage», dijo una mujer después de escuchar su explicación, «sólo hay una cosa que quiero saber. Si pone la pregunta mal, ¿saldrá la respuesta bien?». La gente acabó aprendiendo que un ordenador no es más inteligente que su programador. Como dice el refrán, «basura dentro, basura fuera».
Babbage fue un espléndido anfitrión. El Duque de Wellington vino a visitarlo. También Charles Dickens. Babbage habló con Sir Charles Wheatstone, inventor del puente Wheatstone para medir la resistencia eléctrica; con Joseph Whitworth, cuyo cañón con ánima hexagonal fue comprado por los Estados Confederados de América y utilizado con una precisión mortal contra las desafortunadas tropas de la Unión; con Isambard Kingdom Brunel, constructor del gigantesco barco de hierro Great Eastern (Smithsonian, noviembre de 1994).
Sobre todo, estaba Augusta Ada Byron, hija del poeta. Era una mujer brillante y hermosa, a la que Byron había bautizado como «Augusta» en honor a su hermanastra, que también era su amante. Aunque Augusta Ada era su hija, Lady Byron nunca perdonó a la niña por tener el mismo nombre que la mujer que despreciaba.
Ada era hábil en matemáticas y una de las pocas personas capaces de entender y explicar en qué consistían los inventos de Babbage. Fue un asunto casto: Ada estaba casada con el conde de Lovelace. Pero se dedicó durante años a ayudar a Babbage, escribiendo explicaciones sobre sus logros y sueños, admirándolo con devoción profesional y filial. Redactó tan bien algunas de sus notas que él quiso publicarlas con su firma. Ella se negó. Sin embargo, cuando él reescribió una parte de su texto -cambiando sólo una o dos palabras-, ella dejó claro que nadie reescribe nunca a un Byron.
Al igual que muchos victorianos, Ada se hizo adicta al opio. Durante su lúgubre muerte por cáncer, su madre escondió el opio que entonces consumía para aliviar el dolor, de modo que Ada sufriera más… y se arrepintiera. Su muerte dejó a Babbage sin la mujer que Anthony Hyman describe como «su amada intérprete». Sus planes incluían un sistema de tarjetas perforadas que comandaran las funciones de la máquina, aún teórica. Tomó la idea de las tarjetas de un famoso telar francés introducido a principios del siglo XIX por Joseph Marie Jacquard que utilizaba tarjetas seleccionadas para automatizar el tejido de patrones multicolores. Fue Ada quien mejor pudo expresar lo que el sistema de tarjetas haría por la máquina de Charles: «Podemos decir con gran acierto que la máquina analítica teje patrones algebraicos igual que el telar de Jacquard teje flores y hojas»
Aunque las ideas de Babbage para almacenar información sólo existen en sus voluminosos planos, sus conceptos se fueron acercando a nuestra era informática. Un sistema de tarjetas fue vital para los primeros ordenadores electrónicos, dispositivos posteriores a la Segunda Guerra Mundial que llenaban una habitación entera.
La Máquina Diferencial de Scheutz también nos vincula con los primeros días del Smithsonian. Joseph Henry, el primer secretario de la Institución, visitó a Babbage en 1837 y escribió: «Él, más, quizás, que cualquier otro hombre que haya vivido, estrechó el abismo de la ciencia y la mecánica práctica». Una valoración suave. Al juzgar a Babbage hoy en día, cuando los ordenadores nos rodean y hacen posible una experiencia vital que va desde los vuelos espaciales hasta Internet, es difícil no mirar a este profeta del siglo XIX con asombro.