Что же касается машины, для начала изложим немецкую версию, ставшую канонической. Непосредственным стимулом к ее созданию оказалось описание Паскалины, обнаруженное Лейбницем в трактате «Мысли…» Блеза Паскаля, но он решил пойти «иным путем», ключевым элементом в его машине стала не имеющая аналогов изобретенная им ступенчатая шестерня, ее еще называют барабаном. Такая шестерня представляет собой цилиндр, внешняя поверхность которого разделена на 10 полос, на 9-и из них есть по зубцу, по длине они соответствуют цифрам от 1 до 9, а полоса без зубца соответствует 0. На выбор конструкции ушло минимальною время и уже в 1673 году Лейбниц смог продемонстрировать деревянный макет будущей «арифметической машины» Лондонскому королевскому обществу. Однако в ней таких шестерней не было, по сути, она осталась усовершенствованной Паскалиной. Технологические сложности в ту пору были так велики, что на переход от макета к работающей машине ушло почти полвека. За это время было создано несколько вариантов, известно о трех поколениях конструкции, на изготовление первого латунного прототипа ушло более 10 лет, с 1674 по 1685 год, на второй вариант немного меньше, он строился в период между 1686 и 1694 годами, создание третьего началось в 1690 и продолжалось почти 30 лет, он достраивался после смерти Лейбница. Последняя версия дошла до наших дней, сейчас она хранится в Национальной библиотеке земли Нижняя Саксония, в Ганновере. Путь в музей оказался непрост, после кончины Лейбница машину передали в Геттингенский университет, где она пролежала забытой до 1876 году, когда ее нашли при ремонте здания. Почти 20 лет она оставалась никому нужной пока в 1894 году на нее не обратил внимание Артур Буркхардт, владелец крупной компании, специализировавшейся на производстве арифмометров под торговой маркой Saxonia, где использовалась шестерня Лейбница. Он реставрировал машину и передал в нынешнее место хранения.
Увы, как бы убедительно эта канонизированная версия ни выглядела, при ближайшем рассмотрении история создания машины выглядит несколько иначе. Прежде всего Лейбниц утверждал, что вовсе не труд Паскаля стал импульсом к созданию машины. По его словам, пойдя по стопам своего старшего друга и наставника Гюйгенса, сочетавшего механику с математикой, в 1672 году в возрасте 26 лет Лейбниц самостоятельно пришел к мысли о создании счетной машины. Случившееся он описал в 1685 году: «Впервые увидев инструмент, автоматически сохранявший число сделанных шагов (описанный выше педометр Фернеля, вот оно начало!), я задумался о возможности распространить этот подход на арифметические операции. Я подумал, если можно механизировать последовательный счет, то почему нельзя подобным образом механизировать операции сложения, вычитания, умножения и деления. К этому я пришел самостоятельно, не зная о существовании машины Паскаля (!), о ней вообще мало кто знал, но потом я нашел упоминание о машине в его трудах и попросил моих друзей помочь мне познакомиться с ней поближе. От них я узнал, что Паскалина справляется только со сложением и вычитанием, но два других действия выполнять на ней затруднительно».
Под этим впечатлением Лейбниц пришел к выводу о необходимости создания более универсальной машины, способной выполнять все четыре действия, такие машины принято называть по-английски four-species calculating machine по аналогии с four-wheel drive, так именуют автомобили с приводом на все 4 колеса.
К тому же Лейбниц занялся проектированием машины, скажем так, из высших соображений, а совсем не практических, как в свое время Паскаль. Вот суть этих его рассуждений: «Если смертный человек может наделить латунную конструкции способностью считать, то значит подобным образом Бог способен наделить духом тела животных и человека и таким образом вдохнуть в них жизнь. Значит калькулятор служит еще одним доказательством существования Бога». Он наделял достаточно тривиальное устройство, состоящее из шестерен и рычагов, неким сакральным смыслом.
Многолетняя Работа Лейбница над машиной разделилась на два периода – первый с 1672 по 1678 год, когда был создан деревянно-металлический макет (его называют младшей машиной), тот самый который был показан в Лондоне. Он был действительно примитивен и вполне заслуженно не произвел серьезного впечатления на Гука, и второй период, с 1690 года до конца его жизни, когда создавалась, так называемая «старшая машина», нет точных данных чем он закончился. После кончины Лейбница работу над машиной продолжил сотрудничавший с ним механик Оливер, мы не знаем это имя или фамилия, но его деятельность завершилась не работоспособным макетом старшей машины.
Первый период достаточно хорошо изучен, есть даже защищенная в 2014 году диссертация, посвященная младшей машине. Из нее и из работ других историков следует, что сделанное Лейбницем за эти 6 лет им все же имеет конструктивное сходство с Паскалиной. Нашелся труд со ссылкой на признание Лейбница, где он говорил о решении построить усовершенствованный вариант, названный Leibnizian Überpascaline, то есть Суперпаскалина Лейбница (Сравним, Übermansch – гипотеза суперчеловека Ницше, доведенная до абсурда немецкими нацистами.).
Однако в сохранившихся бумагах упоминаний о проекте Суперпаскалины нет, как нет и никаких упоминаний о приписываемой Лейбницу ступенчатой шестерне. Скорее всего, Überpascaline представляет собой ни что иное, как дальнейшее развитие Паскалины, но с некоторыми дополнениями и изменениями. Главное, что отличает Суперпаскалину от ее предшественницы – отказ от примитивных цевочных шестерней в пользу более совершенных, зубчатых. Отказ этот стал возможен благодаря тому, что за 30 лет, прошедших с момента изготовления первого экземпляра Паскалины, Гюйгенсом были созданы передачи с зубчатыми шестернями, они оказались намного совершеннее цевочных. То есть Суперпаскалина это практически та же Паскалина, но на зубчатых шестернях, она осталась сумматором, однако более работоспособным. Что же касается умножения и деления, то для решения этой задачи Лейбниц предполагал использовать дополнительный механизм наподобие редуктора с ременной передачей (mechanism with transmission cords), снабженного умножающими колесами (multiplicandae wheels). В нем он предполагал использовать колеса с переменных количеством извлекаемых зубцов (variably extractable teeth), а работу механизма переноса обеспечивали пятиконечные шестерни (pentagonal wheel). В описаниях действительно встречается упоминание о потенциальной возможности использования шестерен с неравными по длине зубцами (wheel with unequal teeth), но лишь как соображение о возможности. В них нет чертежей, где присутствует хотя бы одно изображение хорошо известных в последующем ступенчатых шестерен, тех самых, которые впоследствии стали называть Stepped Reckoner или шестерней Лейбница.
Вплоть до 1764 история машины Лейбница прерывается. В тот год к пятидесятилетию со дня его смерти руководством университета было принято решение реставрировать то, что сохранилось от нее. Однако описаний немного, поэтому мастера из Геттингенского университета с поставленной задачей не справились, на этот раз наследие Лейбница было помещено на чердак, где благополучно пролежало более чем 100 лет под завалами рухнувшей крыши вплоть до его второго открытия 1879, когда начался ремонт здания. Момент для реинкарнации оказался на редкость удачен, после победоносных войн против Австрии, Дании и Франции под руководством Бисмарка в 1870-71 годах состоялось объединение Германии, оно сопровождалась разного рода действиями, нацеленными на возвеличивание немецкого духа, как тут не вспомнить Вагнера, Ницше и других великих германцев. Но искусства и философии оказалось недостаточно, потребовались представители других направлений, поэтому еще одним символом величия немецкого духа стала машина Лейбница, к тому же в ней нуждалось набирающее обороты немецкое точное машиностроение. Теперь можно было сказать, что оно не идет по стопам какого-то «лягушатника» Томаса, изобретшего арифмометр, а следует заветам своего немецкого гения Лейбница.
