Come è cambiato: gli strumenti di calcolo

Cari lettori, in questa rubrica ci siamo più volte occupati dell’evoluzione di attitudini umane innate, come quella a comunicare o quella a giocare.

Tra queste attitudini, che forse dovremmo chiamare necessità, rientra anche quella di fare calcoli.

L’uomo ha iniziato a contare circa 30.000 anni fa, tra il Paleolitico e il Neolitico. Quando, vivendo in gruppi, doveva suddividere il cibo tra i vari membri (adoperando le quattro operazioni, in primis la divisione).

Il calcolo è dunque un processo che elabora uno o più dati numerici in ingresso, trasformandoli in uno o più risultati. Può essere su base volontaria, ma anche demandato a elaboratori più o meno autonomi.

Ecco, a tal proposito: proprio gli strumenti di calcolo, come sono cambiati nella storia?

Mente e dita

Prima di scoprire come sono cambiati gli strumenti di calcolo, partiamo accennando ai due più universali, che da sempre accompagnano, e sempre accompagneranno, l’umanità. Ovvero il calcolo a mente e quello con le dita. Dove le dita a volte sostituiscono l’operazione mentale, e altre volte fungono solo da supporto mnemonico visivo.

Ma, a parte l’immutabilità di mente e dita, come sono cambiati gli strumenti di calcolo?

Il primo strumento di calcolo

Il primo strumento di calcolo è il cosiddetto osso di Lebombo.

Ritrovato sulle montagne dello Swaziland e risalente al 35.000 a.C., è un perone di babbuino forse utilizzato come arma. Ma su cui sono state incise 29 tacche, che si pensa siano riferite alle prede uccise da un cacciatore.

L’abaco

Per capire come sono cambiati gli strumenti di calcolo non si può non citare l’abaco. Ovvero uno strumento così efficace nella sua semplicità, da essere utilizzato ancora oggi.

Inventato in Cina circa 2000 anni prima di Cristo, è stato poi adottato dai greci e dai romani. Il suo funzionamento, universalmente noto, si basa su diverse serie di pedine che agevolano il calcolo di addizioni e sottrazioni.

Le tavole matematiche

Assieme all’abaco si svilupperanno le tavole matematiche, e di nuovo si tratta di uno strumento così efficace da essere utilizzato ancora oggi. Una tavola matematica è una tabella precompilata con i risultati delle più comuni operazioni.

Numerose tavole matematiche sono state ritrovate in luoghi dove si sono sviluppate le civiltà sumera e babilonese. Celeberrima in questo senso la tavola pitagorica.

I calcolatori analogici

Un secolo chiave per capire come sono cambiati gli strumenti di calcolo è il Seicento, quando svariate grandi invenzioni hanno dato il via all’epoca dei calcolatori analogici.

Il primo strumento è rappresentato dai bastoncini di Nepero, asticelle che facilitano calcoli complessi (non solo moltiplicazioni e divisioni ma anche estrazioni di radici quadrate e cubiche).

C’è poi il regolo calcolatore, utilizzato sino alla metà del Novecento, quando irrompono sul mercato le calcolatrici elettroniche.

Inoltre, dobbiamo a Galileo Galilei il compasso proporzionale. Galileo in realtà lo ha progettato e fatto costruire negli ultimi anni del Cinquecento.

Ricordiamo infine due precursori della moderna calcolatrice: la pascalina, ideata dal matematico e filosofo francese Blaise Pascal, e la calcolatrice di Leibnitz.

L’analizzatore differenziale

Per ora ci troviamo sempre di fronte a strumenti per il calcolo che necessitano, almeno in parte, dell’intervento umano. Arriviamo così al 1876, col primo prototipo di analizzatore differenziale, un calcolatore analogico in grado appunto di risolvere le equazioni differenziali. Lo strumento verrà perfezionato solo nel 1927.

Il Novecento

Impossibile dar conto di quello che è accaduto nel Novecento per quanto riguarda gli strumenti di calcolo: in pochi decenni la tecnologia si è evoluta in maniera esponenziale, per non parlare dell’accelerazione data prima dall’informatica e poi da Internet.

Diciamo solo che il calcolo si è evoluto in due direzioni. Con le calcolatrici elettroniche prima e con i device poi (computer e smartphone), ciascun utente ha la possibilità di effettuare praticamente qualunque tipo di operazione in modo istantaneo. E poi ci sono i grandi elaboratori elettronici, in grado di risolvere in tempi sempre più serrati calcoli matematici di enorme complessità.

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I computer quantistici

I calcoli, in fondo, sono sempre quelli. Quello che può cambiare, e sta cambiando in modo sempre più vertiginoso, è la rapidità di elaborazione.

Oggi i computer quantistici permettono di risolvere in pochi secondi operazioni di straordinaria complessità. Un esempio: Zuchongzhi, il computer quantistico a oggi più potente del mondo, ha risolto in poco più di un’ora un calcolo talmente complesso che avrebbe tenuto impegnato un supercomputer non quantistico per 8 anni.

È tutto affascinante e sbalorditivo. Il consiglio, però, è quello di continuare a fare i calcoli a mente, o tutt’al più adoperando le dita: un ottimo modo per tenere la memoria allenata, e per ricordarci che al mondo – oltre alle macchine – ci siamo ancora noi.

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