«Адмиралтейство, по моему представлению о перерывах в нашей работе, вызванных проверкой столь большого количества хронометров, а также моей собственной занятостью государственными делами, не связанными с Обсерваторией, немедленно санкционировало наем дополнительного вычислителя». — Королевский астроном, отчет за июнь 1841 г., стр. 7.
«В прежних случаях я без колебаний заявлял, что не считаю Королевскую обсерваторию просто изолированным местом для проведения астрономических наблюдений. Я считаю ее частью, возможно, самой важной частью научных учреждений этой страны». — Стр. 18.
«Завершая этот длинный отчет, я должен сказать, что неизменно пользовался доверием правительства». — Королевский астроном, отчет за июнь 1844 г., стр. 20.
Следующая выдержка из письма Королевского астронома покойному сэру Роберту Пилю показывает, что его время было настолько занято трудами Комиссии по ширине железнодорожной колеи, что он был не в состоянии составить меморандум, который сам же и предложил, даже несмотря на то, что он касался астрономической темы — наших колониальных обсерваторий.
* * * * «Я был настолько плотно занят бумагами Комиссии по ширине железнодорожной колеи, что до настоящего времени мне было невозможно составить меморандум. * * * *
«16 апреля 1846 г.
Достопочтенному сэру Роберту Пилю, баронету и т. д.»
«Из дачи заключений по вопросам железных дорог и другим механическим делам, переданным мне правительством, стало ясно, что наши силы не полностью поглощены одной лишь астрономией Обсерватории». — Королевский астроном, отчет за июнь 1846 г., стр. 10.
(Примечание: курсив в оригинальных цитатах отсутствует.)
Теперь из этих выдержек из отчетов Королевского астронома Совету посетителей и из других фактов очевидно, что он сам желает считаться главным экспертом правительства по всем научным вопросам.
Должность Королевского астронома имеет огромное значение: она требует безраздельной энергии и талантов одного человека, и, сколь бы велики ни были способности мистера Эйри, крайне неразумно отвлекать их от их законной цели — руководства множеством трудных обязанностей учреждения, которое он возглавляет.
В течение многих лет я часто сталкивался в своих контактах с членами правительства по вопросам, связанным с Вычислительными машинами, с трудностями с их стороны, которые оставались совершенно необъяснимыми; — невидимые препятствия, о которых никогда не упоминалось, но в существовании которых нельзя было сомневаться.
Хотя личные друзья часто предупреждали меня, что неразумно игнорировать такие махинации, как те, что я, наконец, был вынужден разоблачить, я долгое время не хотел верить, что они направлены против меня лично.
Теперь я проследил связь преподобного Р. Шипшанкса (который открыто заявил о своем намерении «дискредитировать меня», а также «напасть на меня по другому поводу в будущем») через его друга Королевского астронома с правительством. Согласно собственному заявлению Королевского астронома, он был их советником по всем научным вопросам. У правительства не было другого официального советника, и оно вряд ли рискнуло бы принимать решения по пунктам, связанным с некоторыми из самых глубоких вопросов математики, на свою собственную ответственность.
Я знаю, что существуют и другие каналы, помимо официальных отчетов, через которые правительство могло подвергаться влиянию. Поэтому я не ожидаю найти какой-либо официальный отчет, отрицающий практическую полезность Вычислительных машин или возможность их создания.
Если таковой существует, я требую во имя справедливости, чтобы он был опубликован. Разностная машина и Аналитическая машина — вопросы чистой науки. Если Королевский астроном утверждал, что они бесполезны или невыполнимы, то основания для этого мнения должны были быть изложены, и, если бы они были опубликованы, можно было бы проверить их обоснованность.
Теперь необходимо вкратце рассмотреть поведение правительства в отношении Разностной машины. Изобретя и изготовив небольшую модель Разностной машины, я опубликовал ее краткое описание в письме к сэру Гемфри Дэви в 1822 году. По желанию правительства я взялся построить для них машину в гораздо большем масштабе, которая должна была печатать свои результаты. Я продолжал работать над этой машиной до 1834 года, отказываясь тем временем от других источников прибыльного занятия, среди которых была должность с жалованьем около 2500 фунтов стерлингов в год. Обстоятельства, на которые я не мог повлиять, привели к приостановке работы.
После восьми лет неоднократных обращений и самых изматывающих задержек, в конце 1842 года правительство приняло решение отказаться от завершения Разностной машины на основании якобы имевших место расходов.
Тем временем передо мной открылись новые перспективы выполнения чисто алгебраических операций с помощью механизмов. Достижение столь неожиданного результата я счел достойным любых жертв и, соответственно, не жалел средств на получение всякой вспомогательной помощи, которая могла бы позволить мне его достичь. Каждая возникающая трудность встречалась новыми изобретениями, и в конце концов я обнаружил, что преодолел все главные препятствия и сделал чертежи каждого отдельного узла Аналитической машины.
Потратив свыше 20 000 фунтов стерлингов на эксперименты и исследования, которые привели меня к этим результатам, было бы неблагоразумно пытаться приступить к строительству такой машины. Однако я полагал, что существуют несколько должностей, назначаемых правительством, для которых я был квалифицирован и на которые, при данных обстоятельствах, имел некоторые права. Я надеялся, что если получу одну из них, то, выполняя ее трудоемкие обязанности в течение нескольких лет и позволяя всему жалованью накапливаться, я, возможно, смогу уйти в отставку и, добавив заработанные таким образом деньги к своим личным ресурсам, все еще буду иметь достаточно жизни и энергии, чтобы создать Аналитическую машину и тем самым завершить одну из великих целей моих амбиций.
Не прося и не получая никакого признания за все жертвы, на которые я пошел, я чувствовал, что имею справедливые притязания на одно из этих назначений. Каждое обращение было безуспешным; каковы бы ни были причины, поведение правительства было в точности таким, какого можно было ожидать, если бы они были союзниками или марионетками той партии, которая сочла необходимым, из вражды к сэру Джеймсу Сауту, «дискредитировать» автора Аналитической машины.
Лишь один из многих распространявшихся слухов я счел нужным опровергнуть, и это стоило мне больше хлопот и отняло больше времени, чем стоило само опровержение клеветы. Смело и упорно утверждалось, что я получил от правительства крупное денежное вознаграждение за свои услуги. Факт заключался не только в том, что я никогда не получал никакого вознаграждения, но и в том, что я почти постоянно авансировал деньги на оплату инженера, строившего машину для правительства, прежде чем сам получал сумму по его счетам из Казначейства.
При отслеживании этих слухов обычно обнаруживалось, что они возникают из своего рода нечестности, которую очень трудно изобличить. Так, один человек широко их распространял; когда его спрашивали об основаниях обвинения, он ссылался на определенные парламентские документы и делал вид, что верит, будто суммы, выплаченные рабочим, были выплачены изобретателю: конечно, он больше не мог безопасно распространять эту ложь. Другой затем подхватывал эту историю, пока его не встречали тем же вопросом, после чего он не только выражал радость по поводу того, что узнал правду, но и наполовину убеждал своего возмущенного, хотя и доверчивого слушателя, что поможет распространить опровержение. Таким образом, утверждение постоянно повторялось, пока честные и порядочные люди, которые были обмануты и обнаружили обман, не стали столь часто встречаться в обществе, что продолжать распространение клеветы стало опасно для репутации самих клеветников.
Даже с момента выхода первого издания этой книги одна из этих клевет была вновь оживлена в утверждении, что —
Причина, по которой правительство отказалось от строительства оригинальной Разностной машины, заключалась в том, что мистер Бэббидж отказался ее достраивать и хотел, чтобы они взялись за Разностную машину № 2.
Была предпринята попытка доказать ее истинность цитатой из этого тома, в которой обвинитель, перепутав даты, выдает чертежи Разностной машины № 2, которых не существовало до 1847 года, за причины прекращения работы над № 1, от которой отказались в 1843 году. Это обвинение также выдвигается вопреки прямому опровержению мистера Бэббиджа, что покойный сэр Роберт Пиль мог находиться под влиянием какого-либо подобного предполагаемого желания, поскольку у него в распоряжении было письменное опровержение этого от самого мистера Б. Оно также выдвигается вопреки самым словам, использованным Канцлером казначейства, который в своем письме к мистеру Б., выражая сожаление о необходимости прекращения работы, называет ее причиной «расходы». Оба этих последних утверждения уже были опубликованы в 1848 году.
[16] Размышления об упадке науки в Англии и о некоторых его причинах. 1830 г.
[17] Небольшая брошюра, произведение любезного и превосходного иностранного философа, не может считаться ответом: поскольку она не опровергала факты, а лишь отвечала на мнения о науке, которые не поддерживались в той книге.
[18] Athenæum, 14 Oct. 1848, and 16 Dec. 1848.
[19] Сэр Джеймс Саут совместно с сэром Джоном Гершелем завершил исследование 380 двойных и тройных звезд; работа, за которую авторы были удостоены большой астрономической премии Института Франции в 1825 году и медали Астрономического общества Лондона в 1826 году.
[20] «Когда он [сэр Дж. С.] был избран президентом, я [преподобный Р. Ш.] был избран секретарем, чтобы держать его в узде».
[21] В более ранний период своей жизни его занятия были направлены на юридическую профессию.
[22] 19 июля 1836 года, на 23-м заседании под руководством арбитра, преподобный Р. Шипшанкс подверг перекрестному допросу архитектора мистера Сэвиджа.
ГЛАВА XIII. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ.
Неплохое определение человека — описать его как животное, создающее орудия труда. Его самые ранние приспособления для поддержания нецивилизованной жизни были орудиями простейшей и грубейшей конструкции. Его последние достижения в замене машинами не только навыков человеческой руки, но и в облегчении человеческого интеллекта, основаны на использовании орудий еще более высокого порядка.
Успешное создание любого механизма зависит от совершенства используемых инструментов, и тот, кто является мастером в искусстве изготовления инструментов, владеет ключом к созданию всех машин.
Хрустальный дворец и все его великолепное содержимое обязаны своим существованием инструментам как физическим средствам: интеллекту как направляющей силе, развитой в равной степени в произведениях промышленности или в объектах вкуса.
Изобретение и создание инструментов поэтому всегда должны стоять во главе промышленных искусств.
Следующий этап в развитии этих искусств одинаково необходим для прогресса каждого из них. Это искусство черчения. Здесь, однако, начинается расхождение: чертежи художника полностью отличаются от чертежей механика. Чертежи последнего являются геометрическими проекциями и имеют огромное значение во всяком механизме. Ресурсы механического черчения еще недостаточно изучены: с большим прогрессом, который сейчас происходит в машиностроении, станет необходимым помогать его силам практическими, но философскими правилами для еще более ясного выражения знаками и самими буквами взаимных отношений частей машины.
По мере продвижения к машинам для более сложных объектов возникают другие требования, без удовлетворения которых наш дальнейший путь абсолютно остановлен. Становится необходимым видеть с первого взгляда не только каждое последовательное движение каждой из тысяч различных частей, но и изучать все одновременные действия. Это породило Механическую нотацию, язык знаков, который, хотя и изобретен для одного предмета, носит столь всеобъемлющий характер, что применим ко многим. Если бы были известны все факты, относящиеся к морскому или военному сражению, механическая нотация помогла бы описать его так же сильно, как и любую сложную машину.
Этот краткий очерк был дан отчасти с целью более отчетливо направить внимание на важный пункт, в котором Англия превосходит все другие страны — искусство изобретения и изготовления инструментов; искусство, которое постоянно навязывалось моему собственному наблюдению при изобретении и создании Вычислительных машин.
Когда мне пришла в голову первая мысль об изобретении механических средств для вычисления всех классов астрономических и арифметических таблиц, я довольствовался созданием простых чертежей и формированием небольшой модели из нескольких частей. Но когда я понял, что желание правительства состоит в том, чтобы была построена большая машина, возник очень серьезный вопрос для рассмотрения: —
Достаточно ли продвинуто нынешнее состояние искусства изготовления машин, чтобы позволить мне выполнить умноженные и высокосложные движения, требуемые для Разностной машины?
Изучив все ресурсы существующих мастерских, я пришел к выводу, что для успеха станет необходимым продвинуть само искусство строительства. Я с некоторой уверенностью полагал, что те исследования, которые позволили мне изобрести механизм для новых нужд, будут столь же полезны для изобретения новых инструментов или других методов использования старых.
В течение многих лет, пока велось строительство Разностной машины, применялся следующий курс. После того как каждый чертеж был сделан, проводилось новое исследование для определения механических средств, с помощью которых должны были быть сформированы различные части. Часто делались эскизы или новые чертежи с целью создания инструментов или механических приспособлений, изобретенных таким образом. Этот процесс часто выявлял более простой способ строительства, и таким образом оригинальные изобретения улучшались. Тем временем многие рабочие высочайшей квалификации были постоянно заняты изготовлением инструментов, а затем их использованием для создания частей машины. Знания, приобретенные таким образом рабочими, во многих случаях созревшие благодаря их собственному опыту и часто, возможно, улучшенные их собственной проницательностью, со временем широко распространялись в других мастерских. Некоторые из наиболее просвещенных работодателей и конструкторов машин, которые сами внесли вклад в его развитие, выразили мне свое мнение, что если бы сама Вычислительная машина полностью провалилась, деньги, потраченные правительством на попытку ее создания, были бы хорошо окуплены прогрессом, который она вызвала в искусстве механического строительства.
Несколько странно, что, хотя я предвидел трудности строительства, я не предвидел гораздо большей трудности, которая, однако, была преодолена изобретением Механической нотации.
Состояние Разностной машины в то время, когда она была оставлена правительством, было следующим: значительная часть ее была сделана; часть (около шестнадцати цифр) была собрана; а чертежи, все из которых сейчас находятся в Музее Королевского колледжа в Сомерсет-хаусе, были далеко продвинуты. На эту машину правительство потратило около 17 000 фунтов стерлингов.
Чертежи Аналитической машины были сделаны полностью за мой собственный счет: я предпринял длинную серию экспериментов с целью снижения расходов на ее строительство до пределов, которые могли бы быть в пределах средств, которые я мог позволить себе предоставить сам. Я теперь смирился с необходимостью воздержаться от ее строительства и чувствую нежелание даже закончить чертежи одного из ее многих общих планов. Поскольку слабое представление о состоянии чертежей может быть интересно некоторым моим читателям, я сошлюсь на несколько великих разделов предмета.
Арифметическое сложение. — Нарисовано около дюжины планов различных механических движений. Последний — самого простого порядка.
Перенос десятков. — Было сделано большее количество чертежей способов переноса десятков. Они образуют два класса, в одном из которых перенос происходит последовательно; в другом он происходит одновременно, как будет более полно объяснено в конце этой главы.
Умножение на десятки. — Это очень важный процесс, хотя и не сложный для изобретения. Нарисованы три способа; трудности в основном связаны со строительством, и самые последние эксперименты теперь позволяют мне использовать простейшую форму.
Аппарат для подсчета цифр. — Необходимо, чтобы машина считала цифры чисел, которые она умножает и делит, и чтобы она правильно сочетала их с количеством используемых десятичных знаков. Это отнюдь не так просто, как предыдущая операция: нарисованы две или три системы приспособлений.
Счетный аппарат. — Это аппарат гораздо более общего порядка, для обработки индексов функций и для определения повторений и движений карт Жаккара, от которых зависят алгебраические разложения функций. Нарисованы два или три таких механизма.
Селекторы. — Цель системы приспособлений, названной таким образом, состоит в том, чтобы выбирать в операции арифметического деления правильное кратное для вычитания; это одна из самых сложных частей машины, и нарисовано несколько различных планов. Тот, который был принят в конце концов, учитывая цель, довольно прост. Хотя деление является обратной операцией, возможно выполнить его полностью с помощью механизма без какого-либо пробного процесса.
Регистрирующий аппарат. — Это необходимо при делении для записи частного по мере его возникновения. Он прост, и нарисованы различные планы.
Алгебраические знаки. — Средства их объединения очень просты, и они нарисованы.
Прохождение через ноль и бесконечность. — Это одна из самых важных частей машины, поскольку она может привести к совершенно иному действию на используемые формулы. Механизм гораздо проще, чем можно было ожидать, и нарисован и полностью объяснен нотациями.
Барабаны и цилиндры. — Это приспособления для группировки вместе определенных механических действий, часто требуемых; они иногда находятся под управлением карт; иногда они направляют себя сами, а иногда на их собственное руководство влияет Нулевой аппарат.
Группировки. — Это чертежи нескольких ранее описанных приспособлений, объединенных вместе в различных формах. Существует много их чертежей.