1848 - 1918 - 2018

8 Wendepunkte der Weltgeschichte

Hannes Androsch, Heinz Fischer, Bernhard Ecker, Hannes Androsch, Heinz Fischer, Bernhard Ecker

• Verlag: Christian Brandstätter Verlag
• Jahr: 2017
• eBook-ISBN: 9783710602344
• Thema: Geschichte
• Thema: Weltgeschichte

Manche Jahreszahlen werden zu Chiffren: 1848 – ein europäisches Aufbegehren gegen die Obrigkeit. 1918 – der vermeintliche Triumph der Nationalstaaten; die Gründung der ersten Republik. 1968 – ein Lebensgefühl, in dem nach den Wirtschaftswunderjahren auch der Wunsch nach Aufbruch zum Ausdruck kam. Die Autorinnen und Autoren nehmen acht aktuelle Jubiläen zum Anlass, um über die Hintergründe von bekannten Ereignissen und ihre Folgen für den weiteren Verlauf der Geschichte nachzudenken: vom Balkankonflikt bis zur jüngsten Finanzkrise, vom Reformprozess Chinas bis zu Big Data. Heinz Fischer, Hannes Androsch und Bernhard Ecker zeichnen in ihren flankierenden Texten große Linien der österreichischen Geschichte und globalen Zukunft. Ein vielfältiges, überraschendes, essayistisches Buch über die Nachwirkungen des Gestern auf das Heute und Morgen.

Zwei bahnbrechende Erfindungen

Rudolf Taschner

Im Jahr, als die Geschichte der Ersten Republik nach nicht einmal zwanzig Jahren endete, trugen sich zwei die Weltgeschichte verändernde Ereignisse zu, deren wortwörtlich epochaler Bedeutung man sich erst Jahre und Jahrzehnte später bewusst wurde. An beiden hatten zwei Gelehrte erheblichen Anteil, die aus der alten Donaumonarchie stammten, die aber ihre ursprüngliche Heimat längst verlassen hatten: John von Neumann und Lise Meitner.

Welche waren diese beiden Entdeckungen? Zum einen stellte Konrad Zuse, nachdem er zwei Jahre zuvor ein Patent für binäre Schaltelemente eingereicht hatte, das erste frei programmierbare Rechenwerk her, das auf elektromechanischer Basis mit Bits arbeitete. Zum anderen entdeckten gegen Ende des Jahres 1938 Otto Hahn und Fritz Straßmann den Zerfall von Uran durch Neutronenbeschuss.

Beide Ereignisse fanden in Berlin statt. Die ihnen innewohnende Sprengkraft – dem erstgenannten im metaphorischen, dem zweitgenannten im buchstäblichen Sinn – wurde gottlob von den damaligen Machthabern Deutschlands nicht erkannt. Sie muteten im Gegenteil höchst unscheinbar an. Erahnt wurden deren Tragweiten vom Mathematiker von Neumann und der Physikerin Meitner.

Im Übrigen wurden wesentliche Voraussetzungen der beiden Ereignisse in Österreich geschaffen, wo einige der weltweit herausragendsten Forscher und akademischen Lehrer der Jahrzehnte zwischen 1870 und 1930 tätig waren – Wien war damals ein einzigartiges geistiges Zentrum. Dass eine solche Glanzzeit in Europa wohl so bald nicht wiederkehren dürfte, ist einer der Wermutstropfen, welche die folgenden Erläuterungen begleiten.

1938 erfindet Konrad Zuse den Computer Z1

Wie bei der Erfindung des Buchdrucks werden auch bei der Erfindung des Computers viele Namen genannt. Zweifellos hatte Gottfried Wilhelm Leibniz mit der Entdeckung des Dualsystems, mit seinen – wohl nur eingeschränkt funktionsfähigen – Rechenmaschinen sowie der Idee des Calculus ratiocinator wesentliche Vorarbeiten geleistet. Sie wurden – zum Teil von seinen Vorleistungen unabhängig – in England von George Boole, Charles Babbage und Ada Lovelace vorangetrieben.

Allein, die dafür erforderlichen mechanischen und elektrischen Bauteile standen nicht in der nötigen präzisen Fertigung zur Verfügung. Es war die genuine Leistung des damals fünfundzwanzigjährigen Ingenieurs Konrad Zuse, die bereits von Babbage und Lovelace ins Spiel gebrachte Idee einer „Analytic Engine“, einer programmierbaren Rechenmaschine, zu verwirklichen. Und dies, obwohl Zuse erst lange nach dem Zweiten Weltkrieg zum ersten Mal von Charles Babbage hörte.

Im Jahr 1935, so erzählt Konrad Zuses Sohn Horst, „kündigte Zuse seine aussichtsreiche Stelle bei den Henschel-Flugzeugwerken in Berlin und teilte seinen verblüfften Eltern mit, dass er das Wohnzimmer benötige, um eine vollautomatische Rechenmaschine zu bauen. Die Ursache für seinen spontanen Beschluss war die Vision, die stupide Arbeit des Rechnens durch eine vollautomatische Maschine erledigen zu lassen.“ Konrad Zuse verfügte über die Gabe, Menschen mit seiner Begeisterung so anzustecken, dass sie ihm immer wieder Geld gaben. Sein Vater ließ sich sogar aus dem Ruhestand reaktivieren, um die Entwicklung mitzufinanzieren.

„Konrad Zuse“, berichtet sein Sohn weiter, „wollte binär arbeitende Rechner bauen, sie sollten mit bistabilen Bauelementen arbeiten. Nicht nur die Zahlen wollte er binär darstellen, sondern die gesamte Maschine sollte auf diesem Prinzip, dem der Aussagenlogik, arbeiten“ (Zuse 2017). Dazu schuf er ein binär arbeitendes Gleitkommarechenwerk, mit dem sehr große und sehr kleine Zahlen mit hinreichender Genauigkeit verarbeitet werden konnten. Er baute einen Speicher für beliebige Daten und eine Steuerung auf Grundlage von Lochstreifen, die das Programm enthielten. Schließlich erdachte er Einbeziehungsweise Ausgabeeinheiten im Dezimalsystem.

Die erste Maschine dieser Art, die Z1, konstruierte er von 1936 bis 1938. Sie konnte 64 Wörter mit je 22 Bits speichern und war die erste programmgesteuerte Rechenmaschine der Welt. Es flossen ausschließlich private Mittel in ihre Finanzierung; die Eltern, die Schwester, Studenten des Akademischen Vereins Motiv in Berlin und der Rechenmaschinenfabrikant Kurt Pannke trugen zu ihr bei.

Die 1938 fertiggestellte Maschine Z1 war ein Unikum: Rund 30.000 von Zuse fein säuberlich zugeschnittene Bleche wurden in ihr bewegt, die Taktfrequenz betrug ein Hertz. Drei Sekunden dauerte es, bis eine Addition durchgeführt wurde, als Antrieb für das Maschinenwerk diente ein Staubsaugermotor, das Gewicht betrug eine Tonne. Da immer die Gefahr bestand, dass sich Bleche verklemmten, war eine beständige Zuverlässigkeit der Maschine nicht gegeben.

Schon bei der Herstellung der Z1 erkannte Zuse, dass er die mechanische Schaltung durch eine elektromechanische Relaistechnik ersetzen sollte. Einen so verbesserten Prototyp, die Z2, stellte er dem technischen Direktor der Deutschen Versuchsanstalt für Luftfahrt Günther Bock vor. Dieser erklärte sich bereit, die Entwicklung einer Rechenmaschine mitzufinanzieren, die mit einem Speicher und einer Zentralrecheneinheit aus Telefonrelais vollautomatisch und in binärer Gleitkommarechnung arbeiten sollte.

John von Neumann verließ Deutschland bereits 1930. Dreimal lud er in den 1930ern Kurt Gödel zu sich nach Princeton ein.

Erst 1998 bewies Raúl Rojas, dass die von Konrad Zuse und seinem Mitarbeiter Helmut Theodor Schreyer 1941 fertiggestellte, später bei einem Bombenangriff zerstörte Z3 „universell programmierbar“ war. Dies bedeutet, dass jedes denkbare Computerprogramm in die „Eingabelogik“ von Zuses Gerät hätte übersetzt werden können und die Rechenmaschine zuverlässig, wenn auch bei komplexen Programmen extrem umständlich, diesem Computerprogramm gefolgt wäre. Eingesetzt wurde die Rechenmaschine Zuses, um kritische Flatterfrequenzen bei Flugzeugen zu ermitteln. Der Einsatz des Rechners wurde aber von den deutschen Behörden und maßgebenden Stellen im Zweiten Weltkrieg nicht als dringlich eingestuft, sodass es nie zu einem Routinebetrieb kam.

Die Erfindung von Colossus und ENIAC

Es war nicht das von Adolf Hitler beherrschte Deutschland, sondern es waren die späteren Siegermächte Großbritannien und die Vereinigten Staaten von Amerika, in denen die enorme Bedeutung von Rechenmaschinen wahrgenommen wurde.

Im Sommer 1938 wurde der als Genie und Sonderling verrufene Experte für mathematische Algorithmen Alan Turing von der britischen GCCS, der Government Code and Cipher School, dazu gedrängt, sich mit Verfahren zur Entschlüsselung codierter Botschaften zu beschäftigen. Ein Jahr später, zu Kriegsbeginn, trifft Turing in Bletchley Park ein, wo er mithilfe von ihm konzipierter elektronischer Maschinen, von den dort arbeitenden Mathematikern und den mit Eingabearbeiten beschäftigten Frauen salopp „Bomben“ getauft, den Code der deutschen Kriegsmarine entschlüsseln soll. Tatsächlich bestand die von Turing „Colossus“ genannte Rechenmaschine aus 1500 Röhren, die 25.000 Bits pro Sekunde verarbeiten konnten. Die von Turing emsig vorangetriebenen Bemühungen zeitigten schließlich Erfolg. Nach dem Krieg wurde der Codeknacker von Winston Churchill als Held belobigt. Der Kriegspremier vermutete zu Recht, dass Turings Computer einen entscheidenden Beitrag zum Sieg der alliierten Mächte bedeutet hatte.

Nach der Auflösung von Bletchley Park verfolgte Turing sein großes Ziel weiter, ein „elektronisches Gehirn“ zu bauen. Am National Physical Laboratory konstruierte er den Computer ACE als Abkürzung für Automatic Computing Engine, einen der ersten britischen Rechner. Diese verheißungsvolle Entwicklung kollabierte nach dem tragischen Selbstmord Alan Turings 1954; er hatte die ihm richterlich aufgezwungene „Therapie“ seiner Homosexualität nicht länger ertragen können.

Auf der anderen Seite des Atlantiks war man nicht feindlichen Codes auf der Spur, sondern wollte die Flugbahnen von Geschossen berechnen. Für Artillerieeinheiten notwendige komplexe Berechnungen, vor allem für das Schießen auf bewegte Ziele, lassen sich mit Bleistift und Papier nur mühevoll und mit zuweilen unzulässigen Vereinfachungen durchführen.

Die stete Weiterentwicklung der Waffensysteme überzeugte die amerikanischen Militärs, dass der am Princeton Institute for Advanced Study tätige Mathematiker John von Neumann recht hatte: Die Simulation der Wirkung von Waffen war nicht mehr ohne die technische Hilfe von „Computern“ denkbar. Um die von ihm geplanten Rechner den Offizieren noch schmackhafter zu machen, nannte von Neumann weitere Vorteile: Man könne Gezeitenwellen, Angriffe und die Feindantwort, Wetterbedingungen für Angriffe, logistische Probleme und die bis dahin schwer zu berechnenden Bahnen von Unterwassergeschossen bestimmen. Damit war die amerikanische Marine schnell als Geldgeber gewonnen.

Nach der von John von Neumann ersonnenen und nach ihm benannten „Rechner-Architektur“ wurde 1942 bis 1946 der ENIAC, der Electronical Numerical Integrator and Computer, entwickelt und gebaut. Die führenden Köpfe hinter dem Projekt waren der Ingenieur John Presper Eckert, der Mathematiker Herman H. Goldstine und der Physiker John Mauchly; unterstützt wurden sie von Mitarbeitern der Moore School of Electrical Engineering der University of Pennsylvania.

Dieser Röhrenrechner erforderte wohl wegen seiner unglaublichen Größe eine Bauzeit von vier Jahren: Mit 18.000 Elektronenröhren, 1500 Relais, 7200 Dioden, 70.000 Widerständen, 10.000 Kondensatoren und einem Stromverbrauch, der demjenigen von 3000 60-Watt-Glühbirnen entsprach, stand das Ungetüm auf einer Fläche von 140 Quadratmetern, hatte ein Gewicht von dreißig Tonnen, war mehr als fünf Meter hoch, 24 Meter lang und beanspruchte eine Kühlanlage, die so groß war wie ein Haus. Heute befindet sich ein weitaus aufwendigeres elektronisches Gerüst in einem handlichen Smartphone.

Die Eloquenz, das Prestige und die Hartnäckigkeit John von Neumanns überzeugte alle, die von ihm in den maßgebenden politischen Gremien der Vereinigten Staaten hörten, dass mit dem Computer ein neues Zeitalter einsetze. Noch auf dem Totenbett – John von Neumann starb 1957 mit 54 Jahren an einem inoperablen Tumor – schrieb er an seinem Buch Die Rechenmaschine und das Gehirn, in dem er den Besonderheiten des menschlichen Denkens nachging. Wiewohl er voraussah, dass der Computer das Leben der Menschen in ungeahnter Weise beeinflussen würde, hielt er an prinzipiellen Unterschieden zwischen menschlichem Denken und maschinellem Rechnen fest.

John von Neumann und Kurt Gödel

John von Neumann hieß in seiner Jugend Margittai Neumann János, denn er wurde im Habsburgerreich in Budapest geboren. Sein Vater, der Bankier und königlich ungarische Regierungsrat Neumann Miksa, wurde 1913 von Franz Joseph mit dem erblichen Namen Margittai in den ungarischen Adelsstand erhoben. Der Sohn beharrte auch in Amerika auf dem „von“ in seinem Namen. Drei Jahre jünger als von Neumann war sein Kollege Kurt Gödel, der im cisleithanischen Brünn das Licht der Welt erblickte. Während Johann von Neumann, wie er sich in seiner Berliner und Hamburger Zeit bis 1930 nannte, bereits drei Jahre vor Hitlers Machtergreifung Deutschland verließ und in Princeton am Institute for Advanced Study Fuß fasste, blieb Gödel bis 1940 in Wien, wo er studierte und sich habilitierte.

John von Neumann bewunderte Gödel, weil dieser einen höchst unerwarteten und zugleich tiefsinnigen Beitrag zu einem „Programm“ über die Grundlegung der Mathematik leistete, das David Hilbert, in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts der unbestritten bedeutendste Mathematiker der Welt, initiiert hatte und an dem von Neumann mitarbeitete. Er lud bereits 1933, 1935 und 1938 Gödel zu sich nach Princeton ein. Nach dem dritten Aufenthalt 1938 wieder nach Wien zurückgekehrt, erfuhr Gödel vom Verlust seiner Dozentur an der Universität Wien, deren damalige Leitung ihn als einen Vertreter der – in deren Wortwahl – „stark verjudeten Mathematik“ sah.

Auf Betreiben John von Neumanns wurde Gödel erneut in die Vereinigten Staaten eingeladen, und der Umsicht von Gödels Frau Adele ist es zu verdanken, dass er, da die westliche Route durch den bereits entflammten Krieg versperrt war, nach Moskau, mit der Transsibirischen Eisenbahn nach Wladiwostok und weiter über Japan, den Pazifischen Ozean und von der amerikanischen West- an die Ostküste bis nach Princeton gelangen konnte. „Wie kann irgendeiner von uns Professor sein, wenn Gödel es nicht ist?“, waren John von Neumanns Worte, mit denen er vor seinen Kollegen am Institute for Advanced Study seiner Wertschätzung für Kurt Gödel Ausdruck gab.

Diese Hochachtung des Computerpioniers John von Neumann ist wohl der fundamentalen Erkenntnis Gödels geschuldet ist, dass uns mit keinem Computer, weder mit der urtümlichen Rechenmaschine Z1 noch mit irgendeinem anderen, hochraffinierten Gerät die kalkulatorische Berechenbarkeit aller Probleme gelingen wird. Was genau ist damit gemeint?

Um in der verwirrenden Vielfalt dessen, was Computer vermögen, ein wenig Orientierung zu schaffen und um das Wesentliche der nachfolgenden Überlegungen möglichst präzise herauszuarbeiten, betrachten wir im Folgenden vorrangig Computerprogramme. Solche Programme können sehr einfach sein: Die Aufgabe, die Zahlen 19 und 38 zu addieren, ist zum Beispiel ein derartiges Programm, und es liefert als Ausgabe die Zahl 57. Diese beiden Zahlen zu multiplizieren, ist ein unerheblich komplizierteres Programm mit 722 als Ausgabe.

Es gibt jedoch auch aufwendigere Programme. Eines von ihnen nennt zum Beispiel den Quotienten und diejenigen Dezimalziffern, die man bei der Division von 19 durch 38 erhält: Weil 19:38 mit dem Resultat 0,5, genauer: mit dem Resultat 0,50000000000000… eine unendliche Dezimalzahl ergibt, besteht die vom Programm gelieferte Ausgabe in einer unendlichen Folge von Ziffern, die mit dem ganzzahligen Quotienten 0 beginnt, auf den die erste Dezimalstelle 5 folgt, woran unendlich viele Nullen anzuschließen sind.

Um alle möglichen Ausgabevarianten von Programmen in einem einhei...

Inhaltsverzeichnis

• Cover
• Titel
• Inhalt
• Heinz Fischer Prolog
• 1848 Hans Werner Scheidl Epochenwechsel
• 1908 Bettina Poller Die Wurzel des Übels. Von der bosnischen Annexionskrise bis zum Zerfall Jugoslawiens
• 1918 Anton Pelinka Von Brest-Litowsk zur Republik
• 1938 Rudolf Taschner Zwei bahnbrechende Erfindungen
• 1968 Herbert Lackner Das unterschätzte Wendejahr
• 1978 Bernhard Ecker Chinas Aufbruch in den Westen
• 2008 Helene Schuberth Lehman oder: Wiederholt sich die Geschichte doch?
• 2018 Alexandra Föderl-Schmid Big Bang durch Big Data
• Hannes Androsch Epilog
• Literaturverzeichnis
• Autorinnen und Autoren
• Impressum