George B. Grant (1849-1917)

Vor 175 Jahren, am 21. Dezember 1849, wurde im US-Bundesstaat Maine George Grant geboren. Er wuchs auf einer Farm auf; nach dem Studium baute er eine Differenzmaschine. Daneben konstruierte er Rechenmaschinen für die vier Grundrechenarten und entwarf einen mechanischen Analogrechner. Grant war auch ein Pionier der Zahnradtechnik. Er starb am 16. August 1917 in Kalifornien.

Das einzige Foto, das wir von ihm kennen, entstand wohl in den 1890er-Jahren. Es zeigt ihn mit Vollbart und Fliege – die Amerikaner sagen „bow tie“. Geboren wurde George Barnard Grant am 21. Dezember 1849 im Städtchen Gardiner im US-Bundesstaat Maine. Die Familie hatte schottische Wurzeln. Großvater Peter Grant kam durch Schiffbau und Bankgeschäfte zu Geld und errichtete ein schönes Haus, das noch heute steht. Sein Sohn Peter besaß nur eine Farm, konnte aber seinem Sohn George die Ausbildung zum Ingenieur finanzieren.

George Grant studierte am Dartmouth College und an der Universität Harvard; hier erwarb er 1873 den Bachelor of Science. Zwei Jahre vorher verfasste er einen Aufsatz über eine von ihm erdachte Differenzmaschine. Ein solches Gerät vereinte mehrere Addiermechanismen und berechnete mathematische Tafeln. Grant kannte das grundlegende Konzept von Charles Babagge und wusste auch von den Maschinen, die Georg Scheutz und sein Sohn Edvard in Schweden gebaut hatten. Eine von ihnen gelangte in eine amerikanische Sternwarte.

George Grants Differenzmaschine – bitte zum Vergrößern auf das Bild klicken.

Von befreundeten Professoren gefördert konnte George Grant seine Maschine realisieren. Ab dem 10. Mai 1876 stand sie in der Weltausstellung von Philadelphia, die das Jubiläum der amerikanischen Unabhängigkeitserklärung feierte. Der zweieinhalb Meter lange und eine Tonne schwere Rechner ist in unserem Eingangsbild zu sehen; im Hintergrund erkennt man eine Dampflok. Einem Begleitbuch zur Ausstellung verdanken wir die obige Grafik und eine Beschreibung mit technischen Einzelheiten.

In Philadelphia präsentierte Grant auch ein Gerät für die vier Grundrechenarten, es sah etwa so aus wie das im Bild unten. Es handelte sich um eine Stellsegment-Maschine mit drei Walzen. Die oberste nahm die Eingabe auf, etwa den ersten Faktor einer Multiplikation, die Walze unten rechts zeigte die Umdrehungen der Kurbel an – und implizit den zweiten Faktor der Multiplikation – und die links von ihr das Endresultat. Das Museum Arithmeum in Bonn schuf ein fünfzig Minuten langes Video, das alle Operationen im Detail erklärt.

Vier-Spezies-Maschine von George Grant aus den 1870er-Jahren  (Foto National Museum of American History, Smithsonian Institution)

Wie bei der Differenzmaschine wählte Grant bei dem kleinen Gerät einen minimalistischen Designstil ohne Verkleidungen und Verzierungen. Ähnlich sah die verbesserte Version aus, die er 1878 zum Patent anmeldete. Erteilt wurde es erst 1887. In dieser Version fehlte das Umdrehungszählwerk; wer einen Faktor mit einem zweiten multiplizierte, musste letzteren im Kopf behalten und die richtige Zahl von Kurbeldrehungen ausführen. Anscheinend bot Grant Exemplare zum Verkauf an; eines besitzt die Powerhouse-Sammlung in Australien.

Grants letzte Vier-Spezies-Maschine war der „Grashüpfer“. Er führte ihn auf der nächsten amerikanischen Weltausstellung vor, die im Jahr 1893 in Chicago stattfand. 1895 reichte der Erfinder ein Patent ein, das 1898 gewährt wurde. Auch zum „Grashüpfer“ produzierte das Arithmeum ein Video. Der Benutzer der Maschine stellte die Ziffern der Eingabezahl mit Zahnstangen ein, die auf die Zahnräder des Ergebniswerks wirkten. Angeblich konnte George Grant 125 Exemplare seiner Maschine absetzen.

Der „Grashüpfer“ mit parallelen Zahnstangen, die mit kleinen Stiften verschoben werden. (Foto National Museum of American History, Smithsonian Institution)

Das Geld zum Leben verdiente er jedoch ganz woanders. George Grant war ein Pionier der Zahnrad-Theorie und -Fertigung, er meldete zwei Erfindungen auf diesem Gebiet an und verfasste einflussreiche Bücher darüber. Er gründete mehrere Firmen, von denen eine noch existiert. In den 1890er-Jahren zog Grant nach Pasadena und erforschte die Pflanzenwelt Südkaliforniens. Dort starb er am 16. August 1917, sein Grab befindet sich in seinem Geburtsort Gardiner.

In Pasadena machte George Grant seine wahrscheinlich letzte technische Erfindung, einen mechanischen Analogrechner zum Lösen von algebraischen Gleichungen. Dieses Problem beschäftigte schon vor 350 Jahren Gottfried Wilhelm Leibniz. Grant publizierte seine Apparatur 1896 in einer technischen Fachzeitschrift; ein darauf basierender Artikel erschien anschließend in Deutschland. 1897 berichtete – vergleiche die Grafik unten – auch der Scientific American.

Zum Schluss wünschen wir unseren Leser und Leserinnen alles Gute für die Feiertage und melden uns gleich danach zurück.

George Grants Analogrechner für algebraische Gleichungen wurde nie gebaut.