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與帝國官僚纏鬥一生的差分機之父#

臨終的偏執天才#

1871 年 10 月 18 日,倫敦,八十九歲的查爾斯·巴貝奇(Charles Babbage, 1791–1871)在雨聲中離世。據說他臨終前還喃喃抱怨著兵鼓聲吵擾——他一生最痛恨街頭的風笛與鼓隊,曾想用蒸氣驅散吹笛人。這位劍橋大學的盧卡斯數學教授、差分機的設計者,帶著將近四十年與英國政府、工匠與學界的糾纏,走完倔強的一生。他生前未完成任何一部夠大的機器,死後卻被譽為「電腦之父」。

從數學表到「用蒸汽取代人腦」#

十八、十九世紀的航海、天文、保險與金融,全部依賴厚重的數學用表。這些表格由「計算員」(computers,指人)逐項算出、由排字工重排、再由校對員核對,錯誤層出不窮。1798 年英國海軍保險表中的錯誤,甚至可能讓船隻觸礁、讓保單崩潰。巴貝奇年輕時便與友人赫歇耳(John Herschel)手工校對天文表,兩人對照到眼睛痠痛,巴貝奇脫口而出:「我真希望這些計算能用蒸汽完成。」——時代正在呼喚機械化計算,而工業革命恰好供給了他這個念頭的語言:蒸汽、齒輪、工廠。

1822 年,他向皇家學會展示「差分機」(Difference Engine)藍圖:利用有限差分法,只需做加法便能自動算出多項式表並直接印出,消除抄寫與排字的人為錯誤。1823 年財政部初步同意資助,這是英國政府史上少見對「研發工程」的直接補助。起初公共的科學制度還在萌芽,皇家學會主要靠貴族與紳士的業餘熱情,政府用錢買「有用的發明」,兩者的期待便從一開始就錯位。

十年燒錢、一具七分之一#

巴貝奇找來頂尖工具機工匠約瑟夫·克萊門特(Joseph Clement),追求極致的精度,成本因此失控。到 1833 年,政府已投入約一萬七千鎊(遠超當時一艘戰艦的修費),成品卻仍只是完整機器的一角;克萊門特因薪酬爭執停工、解散工班,那具優美如雕塑的局部機件,日後在巴貝奇家中如未完成的大教堂久擺。1842 年,財政大臣格萊斯頓在首相皮爾授意下正式終止計畫。巴貝奇憤而多年追索自己墊付的款項,1830 年代末與財政部的公文往返成為官僚史的奇觀:他要求清帳、政府答非所問;他要證清白、官員推給前任。他被官僚體制磨到性情愈發暴烈,也愈發孤立。

更諷刺的是:早在他與政府扯皮的 1830 年代中期,他心中已誕生更宏大的「解析機器」(Analytical Engine)——具備「工廠」(Mill,會計算)與「倉庫」(Store,會記憶)、可以由打孔卡片(借鑑賈卡織機)下指令、能條件分支與循環的通用計算機器。這是現代電腦架構的第一次完整構想。但他不再向政府提案了——他學到了教訓:帝國不會為一個承諾如無底洞般燒錢發明家買單。

科學界的憤怒改革者#

資金的羞辱轉化為制度批判。1830 年他出版《英國科學衰落之反思》(Reflections on the Decline of Science in England),點名批評皇家學會被小圈子把持、選舉論資排輩、數學水準遠落後於法德。這本火力全開的小冊子激怒眾多權貴,卻也凝聚了一批年輕科學家,他們組成「英國科學促進會」(BAAS,1831),把科學推向公眾與專業化的新階段——日後「科學家 scientist」一詞即由其成員惠威爾於 1833 年創造。巴貝奇的攪動,客觀上成了英國科學職業化的催化劑——他破壞舊秩序,也參與了新秩序的誕生。

他還是改革的執行者之一:1830 年代他與數學家喬治·比德爾(George Biddell Airy)等人在劍橋推動用萊布尼茲的微分記號取代牛頓的點記號,讓英國大陸數學重新接軌歐陸。他也熱衷公共事務,多次會晤郵政改革者羅蘭·希爾,支持 1840 年的「統一便士郵資」制度——用他自己的話說,效率與標準化正是機器時代的精神;他連街上的風笛手與街頭表演都要計算其「生活的浪費」並企圖立法驅除,這種極端的量化潔癖令鄰里頭痛,也是他性格中最難以相處的一面。

晚年與身後#

巴貝奇終身沒能建成任何一部完整機器,卻留下數百張精密圖紙與幾百件零件,以及他那本《真的與假想的生命之片段》中充滿怨氣又智慧的自述。他晚年成為一個著名的怪人:在倫敦街頭統計馬車速度、鼓吹反對街頭音樂, 他的壞脾氣幾乎成了倫敦傳說。1827 年前後,他的父親、妻子與兩個孩子接連去世,生活的劇痛讓他一度意志消沉;1838 年他與盧卡斯教職的分離、1842 年政府的徹底背棄,把他從「科學建制內的明星」變成「建制外的先知」。

1871 年他死時,報紙多報導他的怪癖而非機器。半世紀後,世人開始重新認識解析機器圖紙的意義:麻省理工的范訥瓦·布希、哈佛的霍華德·艾肯在建造機電計算機時都研讀過他的思想。巴貝奇的一生道出一個殘酷而永恆的命題:在一個還沒有「研發投資」這個詞的制度裡,一個想要跳出時代一百年的發明家,注定要以個人的血肉與帝國的官僚、社會的耐心、機械的極限去硬碰硬。他輸掉了每一場戰鬥,卻贏得了整場戰爭——二十世紀的電腦,正是以齒輪般的邏輯,建造在這些失敗的齒輪之上。