Il matematico che decifrò Enigma e immaginò le macchine pensanti: la storia di Alan Turing

Settembre 1939. In una villa di mattoni rossi nella campagna inglese, a un’ottantina di chilometri da Londra, arriva un giovane matematico di ventisette anni. Ha i capelli arruffati, una voce un po’ balbettante e abitudini strane: si dice che incatenasse la tazza del tè al termosifone per non fargliela rubare, e che avesse trovato un modo tutto suo per aggirare la catena della bicicletta che saltava, contando i giri dei pedali.

La villa si chiama Bletchley Park ed è il centro segreto in cui la Gran Bretagna prova a leggere i messaggi cifrati dei nazisti. Il matematico si chiama Alan Turing. Ha già scritto, tre anni prima, un lavoro destinato a cambiare il mondo. Adesso gli chiedono di aiutare a vincere una guerra.

Il ragazzo che voleva capire il perché

Turing nacque a Londra il 23 giugno 1912. I genitori lavoravano in India e per anni lui e il fratello furono affidati a una coppia inglese. Crebbe solitario, disordinato, poco amato da una scuola che premiava il latino e il conformismo: a Sherborne i professori non apprezzavano un ragazzo che, invece di imparare le formule, voleva capire da dove venivano.

Lì conobbe Christopher Morcom, un compagno più grande con cui condivideva la passione per la matematica e l’astronomia, il primo che lo prese davvero sul serio. Morcom morì di tubercolosi nel 1930, a diciotto anni. Per Turing fu una ferita enorme, e secondo i biografi segnò una domanda che non lo abbandonò più: che cosa resta di una mente quando il corpo non c’è più?

La macchina che esisteva solo sulla carta

Turing era nato a Londra nel 1912 e aveva studiato a Cambridge. Nel 1936, a 24 anni, aveva pubblicato un articolo su un problema di logica matematica. Per risolverlo aveva immaginato una macchina teorica, mai costruita: un nastro infinito, una testina che legge e scrive simboli seguendo semplici regole.

Oggi la chiamiamo macchina di Turing, e la sua idea centrale è semplice e potente: una sola macchina, con le istruzioni giuste, può fare il lavoro di qualsiasi altra. È il principio su cui si basa ogni computer, compreso lo smartphone che hai in mano. A quei tempi nessuno parlava ancora di computer: in quegli anni la parola indicava le persone che facevano calcoli a mano.

Il codice che nessuno riusciva a rompere

La Germania nazista cifrava le comunicazioni militari con una macchina chiamata Enigma. Sembrava una macchina da scrivere, ma al suo interno dei rotori cambiavano il significato di ogni lettera a ogni tasto premuto, e la configurazione veniva modificata ogni giorno. Le combinazioni possibili erano oltre 150 miliardi di miliardi. Chi intercettava un messaggio non poteva leggerlo.

Il lavoro non partiva da zero. Alcuni anni prima crittografi polacchi avevano trovato il modo di decifrare le prime versioni di Enigma, e nel luglio 1939, poco prima dell’inizio della guerra, avevano passato le loro scoperte agli inglesi. Ma i tedeschi continuavano a rendere la macchina più complicata, e a mano non c’era speranza di stare al passo.

Turing capì che serviva una macchina per battere una macchina. Insieme al collega Gordon Welchman sviluppò la Bombe, un enorme apparecchio elettromeccanico, pieno di tamburi rotanti, che provava a ritmo serrato le impostazioni possibili di Enigma fino a trovare quella giusta.

La battaglia dell’Atlantico

Turing guidava la “Hut 8”, la baracca dove si lavorava sui messaggi della marina tedesca, i più difficili di tutti. Erano quelli che coordinavano i sommergibili, i temutissimi U-Boot, che affondavano i convogli carichi di cibo, carburante e armi diretti in Gran Bretagna. Leggere quei messaggi significava sapere dove si trovavano i sommergibili e far deviare le navi.

Il risultato fu enorme, anche se difficile da misurare con precisione. Secondo molti storici, il lavoro di Bletchley Park accorciò la guerra di almeno due anni, salvando un numero di vite che nessuno ha mai potuto contare davvero. Ma di tutto questo non si poteva parlare. Il segreto restò in vigore per decenni: la storia di Bletchley Park emerse solo negli anni Settanta, quando Turing era già morto da vent’anni.

“Può una macchina pensare?”

Finita la guerra, Turing tornò a dedicarsi a un’idea che lo ossessionava: le macchine che aveva immaginato e poi aiutato a costruire potevano diventare qualcosa di più di semplici calcolatrici? Nel 1950 pubblicò un articolo che si apre con una domanda tanto semplice quanto vertiginosa: “Le macchine possono pensare?”

Turing capì che discutere di cosa significhi “pensare” avrebbe portato in un vicolo cieco, e propose un esperimento. Una persona dialoga per iscritto con due interlocutori che non vede, un essere umano e una macchina. Se, dopo la conversazione, non riesce a capire quale dei due sia la macchina, allora, sosteneva Turing, ha poco senso negare che quella macchina stia in qualche modo pensando. Lo chiamò il gioco dell’imitazione. Oggi lo conosciamo come test di Turing.

Era previdente anche su altro. Già nel 1948 aveva scritto con un collega un programma per giocare a scacchi, quando non esisteva ancora un computer abbastanza potente per eseguirlo. Per provarlo, nel 1952 fece lui stesso da “macchina”: calcolò a mano ogni mossa seguendo il programma, per ore, contro un avversario in carne e ossa. Una storia che ritroveremo nel prossimo articolo.

Il computer, e le macchie della zebra

Nel 1945 Turing fu assunto dal National Physical Laboratory per progettare un computer elettronico, l’ACE. Il suo progetto è considerato la prima descrizione completa di un computer a programma memorizzato. La macchina non fu costruita come l’aveva immaginata lui, ma una versione ridotta, il Pilot ACE, eseguì il suo primo programma il 10 maggio 1950 ed era tra i computer più veloci dell’epoca.

Va detto con onestà: Turing non inventò il computer da solo, e non violò Enigma da solo. Il computer moderno nasce da molte persone e molti progetti, e a Bletchley Park lavoravano migliaia di persone. Ma il suo contributo fu decisivo in entrambi i casi.

Negli ultimi anni si dedicò anche a un tema che sembra lontanissimo dai computer: la biologia. Nel 1952 pubblicò un articolo che spiegava come strisce e macchie, quelle della zebra o del leopardo, possano nascere da semplici reazioni chimiche che si diffondono nei tessuti. Quei “pattern di Turing” sono ancora studiati oggi.

Il ringraziamento che arrivò troppo tardi

La fine della storia è la parte più amara. Nel 1952 Turing fu processato in Gran Bretagna perché omosessuale, un reato per la legge dell’epoca. Per evitare il carcere accettò una cura ormonale forzata. Perse il nulla osta per i lavori riservati e finì ai margini di un mondo che aveva contribuito a salvare.

Fu trovato morto nella sua casa di Wilmslow, nel Cheshire, nel giugno 1954, a 41 anni: la causa fu un avvelenamento da cianuro. L’inchiesta dell’epoca concluse per suicidio, una conclusione che alcuni studiosi hanno poi messo in dubbio. Accanto al letto c’era una mela morsicata, che però non fu mai analizzata: la storia della “mela avvelenata” è più suggestione che prova.

Il riconoscimento è arrivato molto dopo. Nel 2009 il primo ministro britannico Gordon Brown chiese scusa a nome del governo per il trattamento che gli era stato riservato. Nel dicembre 2013 la regina Elisabetta II gli concesse la grazia postuma. Nel 2017 è entrata in vigore la cosiddetta “legge Turing”, che ha perdonato a migliaia di uomini condannati per lo stesso motivo. E dal 2021 il suo volto è sulle banconote da 50 sterline.

Un’eredità dentro ogni schermo

Il premio più prestigioso dell’informatica, quello che molti chiamano il “Nobel dei computer”, porta il suo nome. Ma la sua vera eredità è più diffusa: ogni volta che un programma esegue istruzioni, ogni volta che un computer sostituisce mille calcolatori diversi, sta applicando l’idea che Turing scrisse a ventiquattro anni.

E la domanda con cui aprì il suo articolo del 1950 è ancora quella che ci facciamo davanti a ogni chatbot: se non riesco a distinguere cosa ho davanti, che cosa ho davanti davvero? Turing non ha dato una risposta definitiva. Ha fatto di meglio: ci ha dato la domanda giusta.

Foto in evidenza: Alan Turing a sedici anni, via Wikimedia Commons.