Welt der Naturwissenschaften
(Scientific Medley)

 Jahresübersicht 2018

Die Gedankenfreiheit ist die einzig wahre und die größte Freiheit, die der Mensch erreichen kann.
(Maxim Gorki)

21. November 2024

Die Geschichte der Computer ist eine Geschichte der elektronischen Schaltelemente. Jeder weiß, was mechanische Schalter sind. Man drückt darauf und das Licht geht an oder die Waschmaschine startet. Elektronische Schalter funktionieren dagegen lautlos und schnell. Es gibt so viele verschiedene davon, dass eine eigene Wissenschaft entstanden ist. Heutige elektronische Schalter enthalten Bauteile wie Feldeffekttransistoren, Bipolartransistoren und Dioden. Es braucht schon eine fundierte Ausbildung, um das zu verstehen.

Der erste voll programmierbare Rechner stammt vom Deutschen Konrad Zuse (1910 – 1995). Er stellte am 12. Mai 1941 die Rechenmaschine Z3 vor. Es war ein vollautomatischer binärer Rechner mit Speicher und einer Recheneinheit aus Telefonrelais. Berechnungen konnten programmiert werden, es waren jedoch keine Programmschleifen möglich, wie sie alle heutigen Computer beherrschen müssen. Nachdem das Original am 21. Dezember 1943 bei einem Bombenangriff zerstört worden war, wurde ein funktionsfähige Maschine nachgebaut. Sie befindet heute sich im Deutschen Museum in München.

In den Vierzigerjahren tauchten einige Rechenmaschinen auf, die man in der Biologie als Übergangsformen bezeichnen würde. Sie hießen Colossus, Mark I, Atanasoff-Berry und Zuse Z4. Der Z4 war den heutigen Rechnern hinsichtlich der inneren Architektur schon sehr nahe.

Der "Electronic Numerical Integrator and Computer" (ENIAC) war der erste elektronische Universalrechner. Er wurde am 14. Februar 1946 vorgestellt und diente der US-Army zur Berechnung ballistischer Flugbahnen. Ein verbessertes Nachfolgemodell von 1948 konnte mehr als der erste ENIAC, rechnete aber nicht binär wie Zuses Maschine. Der tonnenschwere ENIAC funktionierte mit elektronischen Röhren, wodurch der Stromverbrauch enorm hoch war. Die innere Architektur war primitiver als bei Z3 und Z4 von Zuse, wegen der Elektronik war der ENIAC aber schneller.

Die große Revolution der Computer begann mit dem Transistor und den integrierten Schaltungen (ICs). Zu Weihnachten 1947 wurde der erste voll funktionsfähige Bipolartransistor von den Bell Laboratories in New Jersey vorgestellt. In der Folge gelang es, elektronische Schalter immer winziger und schneller zu machen. Es gibt dazu einen Kalauer: Hätten die Autos einen ähnlichen Fortschritt erlebt wie die "Computerchips", so müsste ein heutiger Mittelklassewagen mit vielfacher Überschallgeschwindigkeit fahren, einen Fingerhut Benzin auf 100 Kilometer verbrauchen und weniger als 100 Euro kosten.

Helden der Wissenschaft:
Roger Penrose
(* 1931) berechnete gemeinsam mit Stephen Hawking die Verteilung von Masse und Energie im Universum und bewies die Existenz von Schwarzen Löchern.