(三)電子計算機的發明
世界第一台電子計算機誕生在哪裏?很多人會回答誕生在美國,並且會認為1946年2月14日在費城開始運行的“電子數字積分計算機”(ENIAC)是世界第一台電子計算機。持有這種觀點的人絕不是少數,1996年2月14日,它的誕生地美國賓夕法尼亞大學舉行了盛大的電子計算機誕生50周年慶祝活動,美國副總統戈爾到會講話,世界很多新聞媒體也紛紛發表文章紀念電子計算機問世50周年。然而細心的讀者會發現賓夕法尼亞大學在紀念活動的文件中稱“電子數字積分計算機”是世界“第一台全電子數字計算機”,為什麼它的主人不敢理直氣壯地稱它是世界第一台電子計算機呢?
本文作者90年代中期曾在新華社倫敦分社當過近3年的駐外記者,為了尋找一個圓滿的答案,記者在倫敦時查閱了一些資料,但得到的結論仍似是而非,其中美國微軟公司出版的1997年版《恩卡塔大百科全書》中稱“‘電子數字積分計算機’被認為是第一台成功的、通用數字計算機”,但它也沒敢指明這台計算機是世界第一台電子計算機。
1997年10月21日,英國倫敦泰晤士河南岸的帝國戰爭博物館辟出100多平方米舉辦了一個有關二戰期間破譯密碼的展覽,展覽中赫然出現了“世界第一台電子計算機‘科洛薩斯’(Colossus)”的字樣,並且指出它比“電子數字積分計算機”問世早2年多,在二戰期間破譯了大量德軍機密,為二戰勝利立下了汗馬功勞。戰爭結束後,它被秘密銷毀了。
這一展覽引起了一些敏感人士的關注。英國《星期日泰晤士報》在1997年11月2日報道此事件時用了這樣的標題:“英國告訴美國,我們製造了第一台計算機”。
《星期日泰晤士報》的這則報道為記者(即本書作者)提供了重要線索。11月3日,記者來到英國帝國戰爭博物館,由於展覽的主題是破譯密碼,因而它對“科洛薩斯”計算機僅僅作了簡單的文字介紹,這使記者非常失望。幸好從博物館新聞官那裏記者得到了這台計算機二戰期間服役機構的線索。
“科洛薩斯”計算機的服役機構位於倫敦以北約80公裏的布萊奇利園區(BletchleyPark)。布萊奇利園區既是地名,也是英國密碼破譯機構的代稱,因為它是二戰期間英國主要密碼破譯力量所在地。二戰期間,在這不起眼的封閉建築群中曾雲集了一些優秀的科學家、工程師和軍人,人數最多時達1.2萬。如今,布萊奇利園區早已人去樓空,現僅作為一個戰爭博物館。
記者打電話找到了布萊奇利園區基金會主任托尼·塞爾先生。幾經周折,他同意接受記者專訪並帶記者參觀布萊奇利園區。
1.布萊奇利園區探密
1997年11月14日,記者冒著蒙蒙細雨驅車來到布萊奇利園區。園區仍然采用封閉式管理,門口設有警衛,並且橫著阻擋車輛的活動欄杆,很像西方描寫二戰電影中的場景。整個園區的建築除了主樓華麗之外,其他都很破舊,裏邊冷冷清清,很難想象這裏曾有上萬人夜以繼日地工作。
塞爾先生是位和藹的老者,但開始接待記者時見過很多世麵的他顯然屬於例行公事。記者打趣地對他說中國人民和英國人民二戰期間可是在一個戰壕裏的,他便親近多了。當他聽記者說“我們的很多親人死於日本法西斯的鐵蹄之下”時,他顯然受了感動,並向記者說起他父親就是被意大利法西斯殺害的,至今仍對法西斯恨之入骨。此後的采訪便順利多了,塞爾先生主動地向記者介紹各種情況,並帶記者參觀了他們的很多珍藏。
園區的很多辦公室仍保留著二戰期間的擺設,辦公室牆壁上掛著一些工作人員的照片,其中讓記者大為感慨的是兩幅間隔了50年拍的照片,同樣的主人公,甚至連相互的位置都一樣,但一幅是一群美麗活潑的姑娘,另一幅已是一群白發蒼蒼的老太太。
塞爾先生並不急於向記者介紹“科洛薩斯”計算機,而是先向記者介紹了很多二戰期間盟軍與德、意、日軍之間破譯密碼的鬥爭。並在一台從德軍那裏繳獲的“洛倫茨”加密機旁向記者講述了這種加密機的故事。“洛倫茨”加密機是二戰後期包括希特勒在內的德軍高級將領之間通信用的主要加密機,它可產生1000億億種組合,破譯經它加密過的密碼難度非常大。希特勒至死也認為“洛倫茨”是不可戰勝的。
研製“科洛薩斯”計算機的主要目的是破譯“洛倫茨”加密機加密過的密碼。塞爾說:“使用其他手段破譯這種密碼需要6—8周,而使用‘科洛薩斯’計算機則僅需6—8小時甚至更短,因而自它投入使用以來,德軍大量高級軍事機密很快被破譯,盟軍如虎添翼。它的應用至少使二戰提前2年結束。”
“科洛薩斯”計算機是1943年3月由位於倫敦北區的英國郵政辦公室研究所開始研製的,同年底運到布萊奇利園區。1944年1月10日,“科洛薩斯”計算機開始運行。塞爾說,這一日期是目前正式的提法,實際上由於當時處於戰爭環境中,人們並沒有舉行一個運行開始紀念儀式,從1943年聖誕節之後人們就開始調試運行“科洛薩斯”計算機,該計算機從1944年1月初就開始斷斷續續地運行了。
塞爾先生帶領記者來到一處很不起眼的建築中,在那裏記者見到了尚未完工的“科洛薩斯”計算機複製品。塞爾先生向記者出示了照片、圖表等有關原始資料,並指出,“科洛薩斯”計算機知名度不高的主要原因是它原先屬於高級軍事機密,直到70年代有關材料才開始逐漸公開,而且二戰期間總共研製的10台同類計算機在戰爭結束後均被秘密銷毀。他說:“‘科洛薩斯’計算機作為世界第一台電子計算機的地位已被逐漸公認,美國‘電子數字積分計算機’的管理者目前限定他們的計算機為世界第一台數字電子計算機,因為‘科洛薩斯’計算機主要用於邏輯運算。”
據介紹,“科洛薩斯”計算機外表呈長方體狀,長4.9米,寬1.8米,高2.3米,重約4噸。其主體結構是兩排機架,上麵安裝了2500個大小形狀如同電燈泡的電子管。它利用打孔紙帶輸入信息,由自動打字機輸出運算結果,每秒可處理5000個字符。它的耗電量為4500瓦。到二戰結束時,英國共研製了10台同類型電子計算機,使得英軍破譯德軍密碼的能力大增。
盡管3年前開始建造的這台“科洛薩斯”計算機複製品因經費問題仍未完工,但它已能執行一些基本操作。塞爾先生請工作人員啟動“科洛薩斯”計算機複製品,麵向操作人員右手的打孔紙帶機便嘩嘩地工作起來。打孔紙帶用5個孔代表一個字符,當紙帶通過讀入器時,讀入器便用光線照射紙帶,根據紙帶上相對位置不同的5個孔的投影斷定其代表哪個字符,並將其轉換成電信號輸入計算機的處理器件中。計算機的另一端是一台打印機,嗒嗒地打印出運算結果。與現代計算機不同,它還無法儲存計算機程序,每次運行時需要人工設置計算機上的程序按鈕輸入程序。
“科洛薩斯”計算機破譯密碼花的是笨功夫。它利用遠快於人的運算能力推導出各種可能的密碼組合,從中選出與已破譯的德軍密碼相近者,並由此推算出德軍可能的密碼設置,並利用這種設置破譯德軍新的密碼,最後由人工讀出密碼內容。塞爾說,“科洛薩斯”計算機破譯密碼的程序是非常高明的,3年前英國才放棄使用這種程序破譯密碼,因此盡管“科洛薩斯”計算機被銷毀十分令人痛惜,但從保密角度來說是可以理解的。
“科洛薩斯”計算機研製工作的負責人是英國郵政辦公室研究所的湯米·費勞爾斯博士(TommyFlowers)。現年88歲的費勞爾斯博士目前在倫敦北區過著隱居生活,據其親友介紹他的身體非常虛弱,早已不接待新聞界的朋友了。當時參與“科洛薩斯”計算機研製和管理工作的還有一位重要的人物,他就是於1936年在世界上第一次提出現代計算機的概念,並與美籍匈牙利人馮·諾伊曼一同被認為是現代計算機之父的英國人艾倫·圖林。他生於1912年6月12日,因氰化物中毒而不幸於1954年6月7日去世,年僅42歲。在他去世後,馮·諾伊曼也於1957年去世,年僅54歲。這兩位計算機之父的英年早逝是當時世界計算機科學界的重大損失。