1) O documento descreve a invenção da primeira calculadora mecânica por Wilhelm Schickard em 1623, antecipando a máquina de Pascal. 2) A calculadora de Schickard foi destruída em um incêndio antes que pudesse ser enviada para Kepler, mas Schickard descreveu a máquina em cartas. 3) Essas cartas foram redescobertas em 1935, levando à reconstrução da máquina de Schickard e ao reconhecimento de sua importância histórica.

1. A evolução do pensamento
mecanizado até os
computadores atuais
6
Regiane Ragi
http://ds-wordpress.haverford.edu/bitbybit/bit-by-bit-contents/chapter-one/1-6-shickards-calculating-clock/

2. 2
A primeira calculadora
mecânica ou Relógio
de calcular de
Schickard

3. 3
Apesar da rápida proliferação da eletrônica digital,
ainda encontramos muitos dispositivos analógicos nos
dias de hoje, e a evolução dessas máquinas está
intimamente ligada à invenção do computador.

4. 4
Durante centenas de anos, os historiadores acreditavam
que o grande matemático e filósofo francês Blaise Pascal
teria inventado a primeira calculadora mecânica por volta
do ano de 1642.

5. 5
A máquina de Pascal era uma caixa pequena de metal
equipada com um conjunto de engrenagens, entrelaçadas.

6. 6
Ao se girar os seletores numerados na parte externa da
caixa, você poderia adicionar e subtrair números.

7. 7
Contudo, a primeira
calculadora que se
tem notícia, não foi
inventada por Pascal,
mas sim, por um
obscuro professor
alemão chamado
Wilhelm Schickard.

8. 8
A calculadora de Schickard data de 1623 – o ano em que
Pascal nasceu.

9. 9
Esta descoberta foi feita por acaso em 1935 por um
historiador alemão de nome Franz Hammer, e acabou
levando à reconstrução da máquina de Schickard e à
ressurreição histórica de seu inventor.

10. 10
Schickard nasceu em Herrenberg, uma pequena cidade
perto de Stuttgart, ...
Praça do mercado em Herrenberg

11. 11
... no sudoeste da Alemanha, em 22 de abril de 1592.

12. 12
Não se sabe muito sobre ele.

13. 13
Seu pai, Lukas, era um carpinteiro e sua mãe, Margaret,
era filha de um ministro luterano.

14. 14
Como ele foi uma criança precoce, logo ganhou uma
bolsa para uma estudar numa escola de mosteiro na
cidade vizinha de Tübingen.
Localização da cidade de Tübingen no distrito de Tübingen

15. 15
A bolsa foi concedida
pelo governo de
Württemberg, na
época, um estado
quase independente.

16. 16
Um estudioso prolífico, Schickard escreveu dúzias de
livros e monografias, incluindo um livro sobre
gramática hebreia quando tinha 22 anos, e uma
dissertação sobre antigas moedas hebreias.

17. 17
Depois de se formar no mosteiro, entrou para o
seminário na Universidade de Tübingen, onde estudou
teologia e preparou-se para o ministério.
“A Universidade de Tübingen é uma das mais antigas universidades da
Europa. Aqui ciências humanas e história da ciência foi escrito por vários séculos.”
https://www.uni-tuebingen.de/universitaet.html

18. 18
Ele recebeu o título de B.A. em 1609 e, dois anos mais
tarde, um título de M.A.
Bachelor of Arts (B.A.) = Bacharel em Artes
Master of Arts (M.A) = Mestre em Artes
Títulos acadêmicos

19. 19
Além da teologia, ele se especializou no que então
eram conhecidos na época, como línguas orientais -
árabe, hebraico, persa e sírio.

20. 20
De 1613 a 1619, ele serviu como pastor em várias
cidades próximas, e depois lecionou como professor
de línguas hebraicas e orientais.

21. 21
Schickard podia ser considerado um homem muito
culto, e com um incrível talento para as línguas.

22. 22
Ele também era um mecânico habilidoso, cartógrafo e
gravador, cujos escritos publicados abrangiam uma
gama extraordinariamente ampla de assuntos:
i. matemática,
ii. astronomia,
iii. ótica,
iv. meteorologia,
v. cartografia,
vi. estudos semíticos e
vii. teologia.

23. 23
Mesmo em uma época em que o conhecimento em
qualquer campo era consideravelmente menor do que
é hoje em dia, onde um determinado indivíduo podia
dominar diversas disciplinas ao mesmo tempo, a
extensão e a variedade das realizações de Schickard
eram impressionantes.

24. 24
Pode-se dizer que ele era um homem universal - o
primeiro de muitos na história dos computadores -
com uma rara mistura de habilidade científica e
artística.

25. 25
No inverno de 1617, Schickard conheceu Johannes
Kepler, o grande matemático e astrônomo.

26. 26
Kepler estava passando por Tübingen em seu caminho para
Leonberg, uma cidade de Württemberg

27. 27
onde sua mãe tinha sido acusada de ser bruxa.

28. 28
A velha, que o matemático descrevera uma vez como
“magra, frívola e mal-humorada", enfrentou tortura e
julgamento, nessa ordem, e Kepler estava a caminho

29. 29
de Leonberg para providenciar sua defesa e eventual
absolvição.

30. 30
Matemático, Kepler era
um homem famoso e
controverso, muito
perseguido por suas
opiniões religiosas.

31. 31
Também era um
luterano com fortes
inclinações calvinistas, e
sua fé era contrária ao
dogma predominante.

32. 32
Ironicamente, sua
posição religiosa causou-
lhe um sofrimento
infinitamente maior do
que suas realizações
científicas
revolucionárias, que a
maioria das pessoas não
entendiam e, portanto,
eram menos conhecidas.

33. 33
Acredita-se que Michael
Maestlin, um professor de
astronomia na universidade
de Tübingen, introduziu
Schickard à Kepler.

34. 34
Embora Kepler fosse vinte e quatro anos mais velho
que Schickard, os dois homens tinham muito em
comum, profissionalmente e pessoalmente – tinham a
mesma religião, cursaram a mesma universidade, eram
da mesma província, e tinham os mesmos interesses
científicos - e tornaram-se amigos.

35. 35
A amizade deles fala bem do caráter de Schickard, que
era um sacerdote de apenas vinte e cinco anos na
época, não só porque o grande Kepler estava
interessado nele, mas porque o próprio Schickard
estava disposto a arriscar a desgraça geral que cercava
um homem cuja família tinha sido tocado pelo diabo e
cujas crenças religiosas contradiziam as da igreja.

36. 36
Kepler ficou impressionado com o multi-talento de
Schickard e mais tarde pediu-lhe alguns desenhos para
o seu grande trabalho, Harmonice Mundi (World
Harmony, 1619).

37. 37
Os dois homens se corresponderam durante vários
anos, e Schickard cuidou do filho de Kepler quando o
jovem freqüentou a Universidade de Tübingen.

38. 38
Assumindo a cadeira de Maestlin quando o professor
morreu em 1631.

39. 39
Em suas cartas e conversas, Schickard e Kepler
discutiram as mais recentes conquistas matemáticas e
científicas, incluindo logaritmos e hastes de Napier.

40. 40
A calculadora de Schickard parecia ter sido uma
conseqüência dessas discussões, embora pareça que
ele concebeu a máquina por conta própria.

41. 41
Em todo o caso, Schickard, que gostava de trabalhar
com as mãos, projetou e construiu o relógio de
calcular, como ele chamou sua invenção, em algum
momento em 1623.

42. 42
“Eu tentei fazer isso apenas por meios mecânicos.”

43. 43
“Eu construí uma máquina com onze rodas completas
e seis incompletas (realmente "mutiladas"), rodas
dentadas, que podem calcular.”

44. 44
“Você estouraria de rir se estivesse presente para ver
como ele carrega por si mesmo, de uma coluna de dez
para a próxima, ou toma emprestado deles durante a
subtração.”

45. 45
A próxima carta de Schickard, escrita em 25 de
fevereiro de 1624, trouxe uma má notícia:

46. 46
“Eu tinha feito um pedido para um mecânico local,
Johann Pfister, para a construção de uma máquina para
você.”

47. 47
“Mas quando estava quase na metade desta máquina,
junto com algumas outras coisas minhas,
especialmente várias placas de metal, ele foi vítima de
um incêndio que foi imperceptível durante a noite.”

48. 48
“... Essa perda foi muito dura, especialmente agora,
uma vez que não há mais tempo para produzir uma
substituição em breve.”

49. 49
Nesta altura dos acontecimentos, o Relógio de calcular
de Schickard desapareceu nas areias do tempo.

50. 50
Em 1618, a Guerra dos Trinta Anos estourou em Praga,
e metade da Europa foi arrastada pela loucura.

51. 51
Durante três décadas, os exércitos da Alemanha,
Áustria, Suécia, França e Espanha marcharam de um
lado para outro do continente.

52. 52
A maioria dos soldados eram mercenários com um
interesse profissional em prolongar a guerra.

53. 53
Eles devastaram o campo por comida e para saquear, e
deixaram em seu rastro, ruína, fome e doença.

54. 54
A Alemanha, o principal campo de batalha, perdeu
cerca de 40% de sua população, principalmente por
causa da fome e da praga.

55. 55
Em algumas regiões, como Württemberg, que a guerra
atingiu no final de 1620, mais da metade da população
morreu.

56. 56
Schickard morreu de peste bubônica em 24 de outubro
de 1635, e sua família faleceu quase na mesma época.

57. 57
Com todos os infortúnios, sua casa e suas posses
foram queimadas, saqueadas ou cedidas.

58. 58
.. E com a morte da família de Schickard, ninguém foi
deixado para que memorizasse suas realizações.

59. 59
Além de uma referência ocasional em fontes obscuras,
o relógio de calcular foi completamente esquecido.

60. 60
Mas, apesar de todas as improbabilidades, alguns
papéis de Schickard foram preservados na biblioteca
de Stuttgart, e as duas cartas citadas, terminaram em
coleções das obras do astrônomo.

61. 61
A primeira carta foi incluída em uma coleção de papéis
de Kepler que veio descansar no Observatório
Astronômico de Pulkovo fora de Leningrado, enquanto
a segunda foi publicada em um volume de obras de
Kepler intitulado Litterae ad Kepplerum (1718).

62. 62
Em 1773, Catarina II da Rússia adquiriu a maior parte
dos manuscritos do astrônomo, em dezoito volumes.

63. 63
Infelizmente, muitos cientistas, historiadores e
arquivistas que cuidaram dos vestígios literários de
Kepler não conseguiram reconhecer a importância das
cartas de Schickard, ...

64. 64
..., o que é bastante compreensível, dado o volume dos
papéis de Kepler.

65. 65
E não havia muito motivo para prestar atenção ao
material empoeirado de Schickard na Stuttgart.

66. 66
No início dos anos 1930, a União Alemã de Pesquisa e
a Academia Bávara de Ciências decidiu publicar uma
edição completa das obras de Kepler.

67. 67
Max Caspar, biógrafo notável de Kepler, e Franz Hammer,
outro especialista em Kepler, foram os co-editores da
série.

68. 68
Um dia, em 1935, Hammer, estava pesquisando as
cópias dos documentos do astrônomo do Observatório
de Pulkovo quando se deparou com um pedaço de
papel curioso sobre o tamanho de um cartão postal.

69. 69
O documento continha um rabisco de uma geringonça.

70. 70
O documento continha um rabisco de uma geringonça.

71. 71
Na carta dirigida a Kepler, Schickard descreve sua
invenção em pormenor e refere-se ao esboço anexado,
mas o desenho tinha sido perdido.

72. 72
Felizmente, Hammer se lembrou da carta, e ligou o
desenho a ela.

73. 73
Embora ele tivesse se dado conta de que tinha
encontrado provas documentais da invenção de uma
calculadora mecânica, Hammer, sobrecarregado com a
grande quantidade de trabalho e ainda mais piorado
pela eclosão da Segunda Guerra Mundial, não divulgou
sua descoberta na época.

74. 74
Vinte e um anos mais tarde, Hammer estava
examinando os documentos de Schickard na Stuttgart,
quando, por sorte, encontrou outro desenho da
calculadora junto com um pequeno pedaço de papel
contendo instruções para um mecânico.

75. 75
O desenho reavivou sua memória, e ele decidiu
anunciar suas descobertas.

76. 76
Em 1957, num Congresso sobre História da
Matemática em um instituto matemático em
Oberwolftach, na Black Forest, ele apresentou o que
havia encontrado.

77. 77
Uma das pessoas na audiência era o
Dr. Bruno Baron von Freytag Loringhoff,
um professor de matemática da Universidade de
Tübingen e, de certo modo, o descendente espiritual
de Schickard.

78. 78
Como Hammer não entendia como funcionava o
dispositivo de Schickard, o professor von Freytag, que
sabia um pouco sobre métodos matemáticos antigos,
estudou os documentos de Schickard e decifrou o
quebra-cabeça.

79. 79
De volta a Tübingen, o professor von Freytag embarcou
na reconstrução da máquina e completou uma versão
de trabalho em 1960.

80. 80
A calculadora de Schickard, que se assemelha a uma
caixa registradora mecânica, era na verdade duas
máquinas em uma.

81. 81
A metade superior era simplesmente uma versão dos
ossos de Napier, menos a linha oblíqua, dispostas em
seis cilindros suspensos em uma caixa de madeira.

82. 82
A face da caixa era composta de nove tábuas de
madeira com pequenas janelas cortadas nas ripas para
mostrar os números nas hastes.

83. 83
Se, por exemplo, você quisesse multiplicar
332 por 5,
você transformava as três primeiras hastes em 332,
deslizava a quinta haste para a esquerda e adicionava
os produtos que apareciam nas janelas da lâmina.

84. 84
Desde que as multiplicações fossem simples o bastante,
você poderia começar o resultado final somando os
números dos registros em sua cabeça.

85. 85
Mas, se a sua multiplicação tivesse muitos dígitos, era
melhor você sair e entrar com o produto de cada
multiplicador no somador mecânico que Schickard
instalou na base da máquina, debaixo das hastes.

86. 86
Há seis mostradores numerados na face do mecanismo
de adição e subtração.

87. 87
Esses mostradores estão conectados a um sistema de
seis eixos em uma caixa atrás deles.

88. 88
O principal problema técnico na construção de uma
calculadora mecânica é a concepção de um dispositivo
para transportar ou subir dezenas, e Schickard
aparentemente resolveu o problema equipando cada
um dos eixos com uma engrenagem de dentes simples.

89. 89
Estas são as engrenagens mutiladas mencionadas em
sua carta.

90. 90
Cada engrenagem de dentes simples estava ligada a
uma engrenagem intermédia, que por sua vez
engrenava com uma engrenagem no eixo adjacente.

91. 91
Quando, por exemplo, você virava o primeiro dial
numerado antes do zero, a engrenagem de dente
simples empurrava o intermediário, o qual movia o
eixo adjacente, um entalhe.

92. 92
Em conseqüência, um dez era adicionado ao seletor
numerado desse eixo.

93. 93
Da mesma maneira funcionam os odometros de
automóvel.

94. 94
A subtração era realizada girando-se os mostradores
na direção oposta, e todos os resultados apareciam em
pequenas janelas acima dos mostradores.

95. 95
Com o rigor alemão típico, Schickard equipou a base
da máquina (diretamente sob o mecanismo de adição
e subtração) com seis rodas numeradas
independentes, o que permitiu ao usuário armazenar
um número enquanto ele manipulava as hastes ou
adicionava mostradores.

96. 96
E ele instalou um sino, ou o que o professor von
Freytag acreditava ter sido um sino na máquina, para
notificar ao usuário quando uma adição ou subtração
excedia a capacidade da calculadora.

97. 97
A campainha era tocada sempre que a sexta
engrenagem principal tentava levar uma dezena para
frente ou para trás.

98. 98
Apesar de suas limitações numéricas, a máquina (ou a
reconstrução do professor von Freytag) funcionou
bastante bem.

99. 99
Schickard criara o equivalente matemático da roda,
mas sua invenção, foi engolida pela Guerra dos Trinta
anos, e não teve efeito sobre a tecnologia do cálculo
mecânico.

100. 100
Continua ...

101. 101
Agradecimentos
adicionais
Ao vasto acervo de imagens
disponível em
https://commons.wikimedia.org
usadas nesta apresentação.