Wilhelm Schickard

Wilhelm Schickard, né le à Herrenberg, mort de la peste bubonique le 23 ou à Tübingen, est un pasteur et universitaire souabe.

Il devint renommé en 1957 quand Dr Franz Hammer, un écrivain biographe de Johannes Kepler, annonça la découverte de deux lettres perdues et oubliées pendant plus de trois siècles qui décrivaient une horloge à calculer[1]. Hammer extrapola ses hypothèses et déclara que si cette machine n'avait pas été oubliée et si ses dessins n'avaient pas été perdus pendant plus de trois siècles, elle aurait été considérée comme la première machine à calculer puisqu'elle prédatait l'invention de Pascal, la Pascaline, de vingt ans.

Cependant, les faits vont à l'encontre des spéculations de Hammer : les dessins de cette machine avaient été publiés dès 1718 et au moins une fois par siècle après cela[2] ; la machine de Schickard n'était pas finie et des roues et des ressorts furent ajoutés pour faire marcher les premières reproductions[3] et de plus elle utilisait un système de report de retenue à une dent qui n'était pas adéquat pour une machine construite à cette époque[4],[5]. Ce fut le premier des cinq essais infructueux de construire une machine à calculer en utilisant les rouages et le principe d'une horloge à calculer au XVIIe siècle, d'abord par Schickard puis par un horloger de Rouen vers 1643 suivi des trois machines qui nous sont parvenues, celles de Burattini, Morland et Grillet (voir Calculatrice mécanique : Horloges à calculer imparfaites).

Historique
Dessin d'une des deux lettres

En 1623, Schickard envoya une lettre à son ami Johannes Kepler dans laquelle il décrit, avec un dessin à l'appui, l'invention de ce qu’il appela une horloge calculante dont la moitié supérieure était composée d'un ensemble de bâtons de Napier pour les multiplications et les divisions, et dont la moitié inférieure utilisait des roues dentées liées par un système de report de retenue pour les additions et les soustractions.

Johannes Kepler a lui-même utilisé, pour ses calculs, une autre invention de John Napier : les tables de logarithmes. Pour le remercier d'avoir facilité son travail, il dédia ses éphémérides à John Napier[6].

Un an plus tard, dans une seconde lettre datée de 1624, on apprend que la première machine qui devait être construite par un professionnel fut détruite, à moitié finie, dans un incendie et qu'il abandonnait son projet.

Mis à part ces deux lettres et quelques notes d'instructions rien ne reste de cette machine.

En 1718 le premier écrivain biographe de Kepler, Michael Hansch, publia un livre des lettres de Kepler qui contenait les dessins de la machine de Schickard. En 1899 la machine de Schickard fut discutée dans Stuttgarter Zeitschrift für Vermessungswesen et en 1912 les esquisses et les notes de Schickard furent publiés dans le magazine Nachrichten des Württembergischen Vermessungstechnischen Vereins[7] ; la machine de Schickard n'avait pas été oubliée pendant plus de 3 siècles, contrairement à l'argument principal de Hammer.

Elle fut reconstruite en 1960 grâce aux deux dessins de ces lettres. La construction de la réplique, après l'ajout de roues et de ressorts qui ne se trouvent ni dans les dessins, ni dans les explications de Schickard, montra que le système de propagation des retenues pouvait endommager la machine dans certaines configurations (par exemple quand on ajoute 1 à 9 999)[8].

Notes et références
  1. Jean Marguin (1994), p. 48
  2. History of computers The calculating Clock of Wilhelm Schickard. Consultée le 31 janvier 2012
  3. "Ce système très simple présente une multitude de problèmes pour toute personne voulant construire une machine à calculer basée sur ce principe. Le problème le plus important vient du fait que la dent unique de la roue mutilée doit s'insérer entre les dents de la roue intermédiaire, la faire tourner de 36 degrés (un dixième de tour), puis doit se retirer, tout cela en ne tournant elle-même que de 36 degrés. La solution la plus simple à ce problème est de composer la roue intermédiaire de deux roues, une avec des dents longues et une avec des dents courtes accouplée à une détente à ressort (similaire au pointeur/curseur utilisé dans une roue de loterie) ce qui permet aux pignons de s’arrêter dans des positions fixes. Nous ne savons pas si Schickard utilisa ce mécanisme, mais il marche bien sur les reproductions de von Freytab Loringhoff." traduit de l'anglais "This simple-looking device actually presents a host of problems to anyone attempting to construct an adding machine based on this principle. The major problem is caused by the fact that the single tooth must enter into the teeth of the intermediate wheel, rotate it 36 degrees (one tenth of a revolution), and exit from the teeth, all while only rotating 36 degrees itself. The most elementary solution to this problem consists of the intermediate wheel being, in effect, two different gears, one with long and one with short teeth together with a spring-loaded detente (much like the pointer used on the big wheel of the gambling game generally know as Crown and Anchor) which would allow the gears to stop only in specific locations. It is not known if Schickard used this mechanism, but it certainly works well on the reproductions constructed by von Freytag Loringhoff. Michael Williams, p.122 (1997)
  4. "Il semble que Pascal ait réalisé dès le départ qu'une roue de propagation à une dent, comme celle utilisée par Schickard, n'était pas une solution adéquate pour le report de retenue. Une roue de propagation à une dent marche bien si la retenue est propagée sur un petit nombre de roues mais quand la retenue est propagée sur plusieurs roues consécutives de l'accumulateur la force requise pour faire avancer la machine est d'une telle magnitude qu'elle peut endommager ses rouages délicats" traduit de l'anglais "...it is almost certain that Pascal would not have known of Schickard's machine... Pascal seems to have realized right from the start that the single-tooth gear, like that used by Schickard, would not do for a general carry mechanism. The single-tooth gear works fine if the carry is only going to be propagated a few places but, if the carry has to be propagated several places along the accumulator, the force needed to operate the machine would be of such magnitude that it would do damage to the delicate gear works." Michael Williams, p.124,128 (1997)
  5. Un report de retenue qui utilise une roue à une dent marchait déjà bien dans les podomètres du XVIe siècle et marchait encore bien dans les compteurs à gaz du XXe siècle car ces machines ont des mécanismes beaucoup plus simples et beaucoup plus légers
  6. Lynne Gladstone-Millar (2003), p. 44
  7. In 1718 one of the first biographers of Kepler—the german Michael Gottlieb Hansch (1683-1749), published a book of letters of Kepler, which includes the two letters from Schickard to Kepler. There is even a marginal note of the publisher Schickardi machina arithmetica at the second letter, obviously on the calculating machine. In 1899 in the Stuttgart's surveying magazine Stuttgarter Zeitschrift für Vermessungswesen was published an old article for the topography in Württemberg, Germany, written many years ago and probably published in other editions, by the famous german scientist Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger (1765–1831). In this article the name of Schickard is mentioned several times, not only concerning his important contribution in the field of topography, but it is mentioned also that ...it is strange, that nobody admitted, that Schickard invented a calculating machine. In 1624 he ordered a copy for Kepler, but it was destroyed in a night fire. Bohnenberger (known mainly as the inventor of the gyroscope effect), just like Schickard, studied and later was appointed a professor of mathematics and astronomy at the University of Tübingen since 1798. In 1912 in the yearly german magazine Nachrichten des Württembergischen Vermessungstechnischen Vereins was published the sketch and the notes of the machine from the Württembergischen Landesbibliothek. The calculating Clock of Wilhelm Schickard. History-computer.com (Consultée le 31 janvier 2012)
  8. Eric G. Swedin, David L. Ferro (2005), p.11

Annexes

Liens externes

Sources bibliographiques
  • Jean Marguin, Histoire des instruments et machines à calculer, Hermann, , 99 p. (ISBN 978-2-7056-6166-3)
  • René Taton, Le Calcul mécanique, Presses universitaires de France,
  • (en) Lynne Gladstone-Millar, John Napier : Logarithm John, National Museums Of Scotland, , 56 p. (ISBN 978-1-901663-70-9)
  • (en) Eric G. Swedin et David L. Ferro, Computers : The Life Story of a Technology, Greenwood, , 166 p. (ISBN 978-0-313-33149-7, lire en ligne)
  • (en) Michael R. Williams, History of Computing Technology, Los Alamitos, California, IEEE Computer Society, , 426 p. (ISBN 0-8186-7739-2)
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