# Charles Babbage

Charles Babbage (* 26. Dezember 1791 in Walworth, Grafschaft Surrey, England; † 18. Oktober 1871 in London) war ein englischer Mathematiker, Philosoph, Erfinder und Politischer Ökonom. Er ist vor allem für die von ihm entwickelte Rechenmaschine Analytical Engine bekannt.

## Leben und Wirken

Babbage war das erste der vier Kinder von Benjamin Babbage (1753–1827) und dessen Frau Elizabeth Plumleigh Teape (1759–1844).
Er begann im Jahr 1810 ein Studium am Trinity College in Cambridge; Schwerpunkte waren Mathematik und Chemie. 1812 gründete er zusammen mit John Herschel die Analytical Society, deren Ziel die Reformierung der britischen Mathematik und die Verbreitung fortschrittlicher Methoden vom europäischen Festland (wie etwa des Leibnizschen Differentialkalküls) war. 1814 machte Babbage seinen Abschluss am Peterhouse in Cambridge.
Am 2. Juli 1814 heiratete er Georgiana Whitmore.
1815 hielt Babbage eine Vorlesungsreihe über Astronomie an der Royal Institution. 1817 erreichte er den Magister der Philosophie. 1820 gründete Babbage zusammen mit John Herschel und George Peacock die Royal Astronomical Society, deren Schriftführer er bis 1824 wurde. Erster Präsident wurde Sir William Herschel, Babbage wurde am 18. Februar 1824 zum Vizepräsidenten gewählt.
Bis 1822 hatte Babbage ein funktionierendes Modell einer Rechenmaschine (zur Erstellung fehlerfreier Zahlentafeln) fertiggestellt. Mit Unterstützung der britischen Regierung begann 1823 die Arbeit an der difference engine no. 1.
1826 veröffentlichte Babbage mit A comparative view of the various institutions for the assurance of lives eine Schrift, in der er das Geschäft mit Lebensversicherungen mit Hilfe von Sterbetabellen auf eine statistische Grundlage stellte. Er erkannte die Abhängigkeit der Sterblichkeit von der sozialen Klasse und schlug deshalb vor, für die unteren Schichten andere Sterbetafeln als für die oberen Schichten zu verwenden.
Nach dem Tod des Vaters, wodurch Babbage zu einem Erbe kam, welches ihm für den Rest seines Lebens ein sicheres Auskommen garantierte, und dem Ableben zweier Söhne und der Ehefrau innerhalb von sieben Monaten, trat er 1827 eine einjährige Europareise durch die Niederlande, Deutschland, Österreich und Italien an. Unter anderem bestieg er dabei den Krater des damals aktiven Vesuvs, traf mehrere Mitglieder der Familie Bonaparte, untersuchte den Serapistempel in Pozzuoli und besuchte Alexander von Humboldt in Berlin. Nach seiner Rückkehr war er bis 1834 politisch aktiv und unterstützte mit mäßigem Erfolg mehrere liberale Lokalpolitiker.
Babbage wurde 1828 Professor für Mathematik am Lucasischen Lehrstuhl für Mathematik an der Universität Cambridge (bis 1839), hielt aber keine Vorlesungen. Sein Bericht Reflections on the decline of science in England, and on some of its causes von 1830, in denen sich seine Unzufriedenheit mit dem Zustand der Londoner Royal Society widerspiegelte, führte 1831 zur Gründung der British Association for the Advancement of Science.
Für David Brewsters Edinburgh Encyclopaedia (1830) verfasste er die Einträge Notation und Porisms.
Seine 1832 unter dem Titel Economy of machinery and manufactures erschienene Analyse des Fabrikkapitalismus wurde eine wichtige Quelle für Karl Marx, der dieses Buch umfassend rezipierte und zitatenweise in seinem Werk Das Kapital verwendete. Dieses ist eine Analyse der Technologie und Organisation des Industriekapitalismus seiner Zeit, in der er unter anderem über die Senkung von Lohnkosten durch die Aufspaltung ganzheitlich-zusammenhängender Arbeit in mehrere, insgesamt weniger anspruchsvolle Tätigkeiten schrieb, was heute auch als „Babbage-Prinzip“ bekannt ist.
Im selben Jahr wurde ein erstes Modul der difference engine aus etwa 2.000 von insgesamt projektierten 25.000 Teilen durch den Feinmechaniker Joseph Clement fertiggestellt. Im Jahr 1833 begann er die Arbeit an der analytical engine auf eigene Kosten. 1834 gründete er die Statistical Society of London in London. 1842 stellte die britische Regierung das Projekt difference engine no.1 endgültig ein, 1846 beendete Babbage die Entwicklung der analytical engine. Ab 1847 arbeitete er an detaillierten Plänen für eine difference engine no.2 (bis etwa 1849), die mit bedeutend weniger Bauteilen als no.1 auskam.
1854 gelang Babbage als Erstem die Entzifferung einer Vigenère-Chiffre, indem er beschrieb, wie man den passenden Schlüssel aus dem chiffrierten Text filtert. Er veröffentlichte sein Verfahren jedoch nie, so dass Wissenschaftler auf seine Erkenntnisse erst nach seinem Tod darauf aufmerksam wurden.

## Ehrungen

Am 14. März 1816 wurde er zum Mitglied („Fellow“) der Royal Society gewählt. Am 24. Januar 1820 wurde er zum Mitglied der Royal Society of Edinburgh. Am 18. November 1823 wählte man Babbage zum Ehrenmitglied der Society of Art for Scotland.
1824 wurde er mit der Goldmedaille der Royal Astronomical Society ausgezeichnet.
Am 7. Oktober 1826 wurde Babbage zum korrespondierenden Mitglied der Königlichen Akademie Brüssel gewählt und am 1. Dezember 1845 zum „Associate“ ernannt. 1830 wurde Babbage zum auswärtigen Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften ernannt. Im Dezember 1832 wurde er als auswärtiges korrespondierendes Mitglied in die Russische Akademie der Wissenschaften aufgenommen. 1832 wurde Babbage in die American Academy of Arts and Sciences gewählt.
1831 wurde er als „Ritter“ des Guelphen-Ordens geadelt.
Nach Babbage sind der Asteroid (11341) Babbage und der Mondkrater Babbage benannt. Ihm zu Ehren ist der Charles Babbage Award der IEEE Computer Society benannt.
Nach ihm ist das „Babbage-Prinzip“ benannt, das sich mit der Senkung von Lohnkosten befasst.

## Wissenschaftliches Werk

Babbage entwickelte mit der difference engine und der analytical engine zwei mechanische Rechenmaschinen, von denen er zu Lebzeiten zwar kein funktionstüchtiges Exemplar fertigstellen konnte, deren letztere aber als Vorläufer des modernen Computers gilt.
Der Anlass zur Entwicklung von Rechenautomaten war für den Mathematiker Babbage die mangelnde Zuverlässigkeit numerischer Tabellen mathematischer Funktionen, die damals z. B. für die Schiffsnavigation erstellt wurden und bei deren Berechnung häufig Fehler auftraten. Er ging dieses Problem mit den Methoden der Industrialisierung an: Teilung der Arbeit in Einzelschritte (Algorithmisierung) und deren Übertragung auf Maschinen (Automatisierung). Er wusste durch die Verfahren des Franzosen Gaspard de Prony, der nach der Französischen Revolution beauftragt worden war, mathematische Tafeln im neuen Dezimalsystem zu berechnen, dass auch solche geistig-intellektuellen Aufgaben wie manuelle Tätigkeiten durch Arbeitsteilung effektiv organisiert werden können. Babbage nahm sich zum Ziel, auch den zweiten Schritt zu vollziehen und Maschinen zu konstruieren, die die Arbeitsschritte automatisch ausführen.
Er stellte das Lebensversicherungsgeschäft auf eine mathematische Grundlage, beschäftigte sich mit Kryptologie, der Navigation von Unterwasserfahrzeugen und stellte eine Theorie zur Gletscherbildung auf. Zu seinen zahlreichen Erfindungen neben den Rechenmaschinen gehört angeblich auch ein Augenspiegel (Ophthalmoskop), den er unabhängig von Helmholtz entwickelt haben soll, und ein an der Stirnseite von Lokomotiven befestigter Schienenräumer, der „Kuhfänger“. Ebenso erkannte er, dass die Breite des Jahresringes eines Baumes vom Wetter beeinflusst wird und somit Rückschlüsse auf das Klima vergangener Zeiten zulässt.

## Sonstiges

Charles Babbages „Difference Engine“ wurde zu seinen Lebzeiten nie fertig. Erst zwischen 1989 und 1991 wurde im Londoner Science Museum die „Difference Engine No. 2“ funktionsfähig nachgebaut. Später haben auch Bastler diese Maschine mit modernen, präzisen Spielzeugbausätzen wie Lego und Meccano nachgebaut.
Britische Forscher begannen 2011 mit Hilfe von Babbages Entwürfen auch die „Analytical Engine“ in einem auf zehn Jahre berechneten Projekt nachzubauen und damit auf ihre Funktionstüchtigkeit zu prüfen.
Er schlug eine Verbesserung von Leuchttürmen vor. Um eine Verwechslung untereinander bzw. mit zufälligen Lichtsignalen zu verhindern, sollte jeder Leuchtturm seine Nummer mittels codierter Lichtsignale anzeigen (z. B. für die Nummer 243: zwei, vier und drei Lichtblitze, jeweils unterbrochen von einer kurzen Pause).
Babbage vermachte sein Gehirn der Wissenschaft. Es ist heute in einem Glas neben dem Nachbau seiner Maschinen im Science Museum in London ausgestellt.
Babbage hatte eine besondere Leidenschaft für Feuer. So verweilte er bei 130 °C für einige Minuten in einem Ofen. Außerdem ließ er sich auf seiner Europareise in den Krater des Vesuv abseilen, um die geschmolzene Lava zu betrachten.

## Schriften (Auswahl)

Bücher
* An elementary treatise on the differential and integral calculus. Cambridge 1816 (Digitalisat) – als ein Übersetzer eines Werks von Sylvestre-François Lacroix.
* Observations on the application of machinery to the computation of mathematical tables. In: Memoirs of the Astronomical Society of London. Band 1, S. 311–314, London 1822 (Digitalisat, doi:10.1080/14786442508628423).
** On the application of machinery to the computation of astronomical and mathematical tables. Richard Taylor, London 1824 (Digitalisat).
* A Comparative View of the Various Institutions for the Assurance of Lives. J. Mawman u. a., London 1826 (Digitalisat).
** Charles Babbage’s vergleichende Darstellung der verschiedenen Lebens-Assecuranz-Gesellschaften. Weimar 1827 (Digitalisat).
* Reflections on the decline of science in England, and on some of its causes. Fellowes, London 1830 (Digitalisat).
* On the Economy of Machinery and Manufactures. 3. erweiterte Auflage, Charles Knight, London 1832 (Digitalisat).
** Ueber Maschinen- und Fabrikenwesen. Stuhr, Berlin 1833 (Digitalisat).
** Die Ökonomie der Maschine. Erweiterte und redigierte Fassung auf Grundlage der Übersetzung von G. Friedenberg aus dem Jahr 1833. Kulturverlag Kadmos, Berlin 1999, ISBN 3-931659-11-9.
* A Word to the Wise. R. Clay, London 1833 (Digitalisat).
* Observations on the Temple of Serapis at Pozzuoli, near Naples; with Remarks on certain Causes which may produce Geological Cycles of great Extent. 1834
* The ninth Bridgewater treatise. A fragment. John Murray, London 1837 (Digitalisat, Digitalisat).
** 2. Auflage, John Murray, London 1838 (Digitalisat).
* The exposition of 1851; or, views of the industry, science, and government of England. John Murray, London 1851 (Digitalisat).
* Notes respecting lighthouses. [1851] (Digitalisat).
* On the statistics of lighthouses. In: The Mechanics’ Magazine. Band 60, London 1854, S. 583–585 (Digitalisat).
* Passages from the Life of a Philosopher. Longman, Green, Longman, Roberts & Green, London 1864 (Digitalisat) – Autobiografie.
** deutsche Ausgabe: Passagen aus einem Philosophenleben. Kulturverlag Kadmos, Berlin 1997, ISBN 3-931659-07-0.
* Henry Babbage (Hrsg.): Babbage’s calculating engines. Being a collection of papers relating to them, their history, and construction. E. and F. N. Spon, London 1889.
** Cambridge University Press, Cambridge 2010, ISBN 978-1-108-00096-3.
* Philip Morrison, Emily Morrison (Hrsg.): Charles Babbage and his calculating engines. Selected writings by Charles Babbage and others. Dover Publications, New York NY 1961.
Zeitschriftenbeiträge
* On continued products. In: Memoirs of the Analytical Society 1813. Cambridge 1813, S. 1–31 (Digitalisat).
* An essay towards the calculus of functions. In: Philosophical Transactions. Band 105, 1815, S. 389–423 (doi:10.1098/rstl.1815.0024, JSTOR:107377).
* An essay towards the calculus of functions. Part II. In: Philosophical Transactions. Band 106, 1816, S. 179–256 (doi:10.1098/rstl.1816.0012, JSTOR:107524).
* Demonstrations of some of Dr. Matthew Stewart’s general theorems; to which is added, an account of some new properties of the circle. In: The Journal of science and the arts. Band 1, 1816, S. 6–24 (Digitalisat).
Sonstige
* Preface. In: Memoirs of the Analytical Society 1813. Cambridge 1813, S. I–XXII (Digitalisat).
* Notation. In: David Brewster (Hrsg.): The Edinburgh Encyclopaedia. Band 15, S. 394–399 (Digitalisat).
* Porisms In: David Brewster (Hrsg.): The Edinburgh Encyclopaedia. Band 17, S. 106–114 (Digitalisat).