200年前的「電腦之父」巴貝奇(上):籠罩在「蒸氣龐克」幻想中的差分機

200年前的「電腦之父」巴貝奇(上):籠罩在「蒸氣龐克」幻想中的差分機
Photo Credit: Wikimedia Commons @ public domain

我們想讓你知道的是

巴貝奇與艾達,他們對於現今科技的貢獻一直有所爭議。有人認為巴貝奇乃是電腦之父,而艾達更是史上第一名程式設計師。但也有人認為巴貝奇的分析機和現今電腦的出現並無直接關聯,更像是「電腦之叔」,艾達所撰寫的註釋未必真的是世上第一條程式碼。

文:Satoman

  • 本文含有FGO第2部5.5章「地獄界曼陀羅平安京轟雷一閃」​部分劇情,請讀者自行斟酌觀看。 本文作者學測數學只有4級分,關於數理部分知識可能有誤,請多加糾正。

通關FGO(編按:手機遊戲Fate/Grand Order的縮寫)第2部5.5章後,我個人印象最深刻的是紫式部和巴貝奇這個主從配對。相較起悲劇的第四章,這次也總算是讓巴貝奇在主線裡帥了一次。

而我個人最喜歡的台詞則是:

詩聖乃人類的瑰寶,不可不護。

這句話從身為理組之巔的巴貝奇口中說出或許會讓有些人感到突兀,但若是了解巴貝奇的人生、嗜好與摯友,那便能對這句話感到深刻的共鳴。讓我們先來看看遊戲中巴貝奇個人資料中的一段描述吧:「雖然個性嚴肅,但是對無垢的少女和聰慧的少女沒輒。」

所謂的無垢少女,所指的當然就是科學怪人弗蘭肯斯坦——芙蘭,瘋狂科學家維克特.弗蘭肯斯坦以屍塊和電流創造出的怪物。在FATE系列作中,科學怪人則是被設定為一名純真善良的人造人少女,而科學家維克特則是巴貝奇的老友,因此他也對芙蘭頗為照顧……甚至是偏向溺愛。

那「聰慧的少女」又是誰呢?或許有人已經知道答案了,但是請容我先賣個關子,先從巴貝奇的一生講起吧。故事要從西元1821年講起,當年的查爾斯.巴貝奇(Charles Babbage)正當而立之年,而這名已被周遭朋友認為是數學天才的男士正對著眼前的西洋棋棋局沉思。

機械的極限到底在哪?

讓數學天才陷入苦惱的並非這場自己即將被擊敗的棋局。畢竟他的棋藝並非頂尖,而對手則早已擊敗歐洲的諸多知名棋手,甚至曾讓拿破崙、腓特烈大帝等名人俯首認敗。他抬頭凝視對手,大腦思考著無數的可能性,希望能解開潛藏於對手身上的秘密。而他的對手仍舊是面無表情,看似永遠都是如此的沉著且冷靜。

思考時間結束,巴貝奇移動了棋子,過了半晌他的對手也做出了回應。隨著嘎吱作響的金屬與木材的摩擦聲響起,他的對手以僵硬但一絲不苟的動作拿起了棋子,並精準的放在棋盤的一角。

「將軍!」他的對手並沒有開口,但一旁音箱傳出了勝利宣言。

巴貝奇再次凝視著仍舊是面無表情……正確來講,是不可能有任何表情變化的對手。黝黑的皮膚、東方的奇特裝束隱藏著它那以球型關節運作的手臂,下半身則是與裝著數個齒輪與鍊條的棋桌合為一體。

「我認輸。」巴貝奇站起身,承認了自己的敗北。但是他真正在意的並非棋局的敗北,而是因為未能拆穿對方的奧秘而敗北。而他的對手仍是面無表情,端坐在棋桌另一側。對手的「擁有者」則是匆忙的開始收集殘局,看來巴貝奇的視線讓他感到頗為不安。

這是巴貝奇第二次的敗北,敗北給這名「土耳其行棋傀儡」。

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Photo Credit: Carafe @ CC BY-SA 3.0
土耳其行棋傀儡

沒錯,巴貝奇的對手並非人類,至少表面上不是。「土耳其行棋傀儡」是一個在18世紀至19世紀初一度風靡歐洲的西洋棋自動魁儡。它的製作者沃爾夫岡.馮.肯佩倫(Wolfgang von Kempelen)宣稱這個土耳其魁儡能贏過頂尖棋手,甚至還能完成西洋棋的難題「騎士巡邏」。

如同上述,這名傀儡也確實擊敗了許多知名棋手,甚至吸引到拿破崙(Napoleon)、腓特烈大帝(Frederick the Great)、富蘭克林(Benjamin Franklin)等知名人士與它對弈並敗北。人們一直無法破解下棋傀儡的其中奧妙,有人認為這是一個精巧的機械機關、有人則認為這是一個妖術裝置,而也有不少有識之士像巴貝奇一樣,認為魁儡是一場精心設計的騙局。

事實上,正如同巴貝奇所猜測的。土耳其行棋傀儡並非真正由機械下棋,而是巧妙的隱藏了一名職業棋手在桌底,並藉由帶有磁性的棋子觀測棋盤並操作人偶下棋。這騙局的真相一直到半世紀後才被揭露。但對巴貝奇來講,土耳其傀儡並非只是騙局這麼簡單,而是讓他思考著一個嚴肅的議題:

機械的極限到底在哪?

在工業革命的滾滾蒸氣中,眾多學者、工程師、發明家思考著相同的問題,他們因此設計出了各式各樣的嶄新機械,人類文明的因此加快了進展的腳步。但是,巴貝奇所思考的「極限」比當時的眾人來得更加深遠、更加宏大。

求學的過程

查爾斯.巴貝奇出生於1791年的倫敦,父親是一名富有的銀行家。他自小身體孱弱,又有兩名兄長早年夭折,因此父親對他甚是寵愛。因此巴貝奇得以在不受限的環境中成長學習,而他自小就透漏了對於機械、數理的喜好。當拿到當時最新潮的機械玩具時,巴貝奇總是會把它們拆解研究,想摸清這些機關是如何運作的。

而當他長大入校學習後,隨即便翻透了學校圖書館數學書籍並徹夜研讀,對少年巴貝奇來講,數字的深奧擁有讓他難以抗拒的魅力。富裕的家境讓巴貝奇擁有極佳的學習環境,而他成年後也順利進入英國的頂尖學府劍橋大學的三一學院就讀。

百年前,著名的數理學家艾薩克.牛頓(Sir Isaac Newton)便是在此研究光學、力學與微積分。現今,在牛頓故居附近的小花園中也栽種著一顆蘋果樹,默默地向來往的學子訴說這名偉人過往曾向世人闡明的真理。

看起來,巴貝奇將會在這裡如魚得水般的學習成長,讓自己的才學更加茁壯。可是,事與願違。巴貝奇進入三一學院後,馬上失望的發現學校的數學課程過於保守與過時,甚至不如他入學前後自己先行研讀完畢的書籍。

這是由於英國與歐陸的微積分之爭。牛頓與德國數學家萊布尼茲(Gottfried Wilhelm Leibniz)近乎在同一時期發明了微積分。牛頓的發明較早,但萊布尼茲的發明卻擁有更為簡明的記號與嚴整的系統性。但牛頓始終認為萊布尼茲剽竊了他的發明,雙方關係也勢如水火。


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