Os Princípios Básicos dos Computadores: Os Dois Lados da Moeda

Há 10 tipos de pessoas no mundo: as que entendem os numerais binários e as que não entendem. - Ian Stewart

O bit

O que tem dentro de um computador? Se nós enviássemos um email ou uma foto será que seríamos capazes de vê-lo com uma lupa? ou talvez com um microscópio? E se quiséssemos ouvir nossos áudios que mandamos para nossos amigos ou as nossas músicas, será que poderíamos ouvir com um estetoscópio? Definitivamente não, não seria possível ver suas fotos na praia, muito menos as letras ou os números do relatório do email enviados para seu chefe e, menos ainda, ouvir algo a mais - além da ventoinha do seu computador. Então onde ficam essas coisas? Elas ficam em pequenas coisas chamadas de bit e os computadores são inteiramente feitos por eles.

Para entender de verdade o que são os bits é preciso resolver a charada:

• O que uma moeda quando lançada e quando cai assume cara ou coroa;
• Um cofre trancado ou destrancado;
• Ou uma torneira fechada ou aberta permitindo a saída ou não de água;
• E uma lâmpada podendo estar ligada ou desligada, tem em comum?

O que eles compartilham é que todos eles são objetos, com tamanho e posição, que em um dado tempo atribuem um dos dois únicos estados possíveis a ele [1], podendo ir ou voltar de um estado a outro.

Entretanto, uma argila ou massa de modelar, por exemplo, jamais seria um bit, pois ele pode se transformar em diferentes formas ou estados possíveis, através da mudança de forma dependendo de como a pessoa maneja-o, sendo esticar a argila ou estreita-la, atribuindo um formato circular, quadrado ou qualquer outra forma, o que proporciona a criação dos mais diversos tipos de objeto, e que portanto, não poderia ser um bit. Contudo, a partir do momento em que aquece-o e define um formato, como um pote por exemplo, você definiu um estado de muitos, agora ele pode estar quebrado ou intacto, assim como, cheio ou vazio, etc, são duas situações de binariedade que podemos imputar neste pote.

Alô, quem é?

De todas as perguntas que foram feitas na charada, a que possui mais proximidade com o computador é a última, a luz, mas especificamente a eletricidade. Os bits no computador são pontos onde passam eletricidade ou não, assim como um dique que impede a passagem de água ou não. E que por isso, a melhor definição do que é um bit é fornecido pela Wikipedia:

O bit é a menor unidade de informação que pode ser armazenada ou transmitida, usada na Computação e na Teoria da Informação. Um bit pode assumir somente 2 valores: 0 ou 1, corte ou passagem de energia, respectivamente.

Perceba que o ele diz que é "usada na Computação" e não que compõe ela, essa diferença é sutil, mas crucial. Dessa forma, o bit é referenciado como uma unidade de dados, como uma maneira de transmitir informação com apenas dois símbolos. Portanto, o computador se aproveita dessa unidade de dados, linguagem binária, para compor suas informações tais como as fotos, emails, textos, páginas da internet e tudo que conhecemos atualmente que essas máquinas são capazes de executar. Mas, ainda assim, não seria possível fazer nada com eles, pois somos nós, programadores, que fornecemos o significado à esses bits, nós dizemos o que cada um significa e operamos sobre eles, um exemplo claro disso é o Código Morse, um sistema de linguagem binário - em 1835, criada pelo pintor e inventor Samuel Finley Breese Morse [2] - em que se pode transmitir mensagens completas somente com dois símbolos: um sinal curto e outro longo. E somente com isto, revolucionou o mundo, na década de 1840, com os telégrafos, toda o alfabeto era comprimida em um único bit e a mensagem da composição desses bits.

Olhando mais fundo

Existe uma pergunta que ainda não foi respondida, - provavelmente você deve estar pensando no que pode ser - mas o que faz um bit? Afinal, tudo que falamos até agora era sobre o que é um bit e sua definição, e não, do que é feito. Portanto, os bits, especialmente os de computadores, possuem algo que formam eles, tomemos como exemplo a lâmpada citada anteriormente, que é composta pelo interruptor, cabos, o soquete e a própria lâmpada. Ademais, somos capazes de dizer, apenas olhando para a lâmpada, se ela está ligada ou desligada, podemos identificar o estado do bit, contudo, a lâmpada é apenas o resultado visual do bit. Dessa forma, o interruptor é quem verdadeiramente controla o estado do bit e os cabos transmitem ao soquete e, então, faça-se a luz!

Dessa maneira, o computador que é formado por bits, também funciona de forma semelhante, pode-se comparar as teclas do teclado e os clicks do mouse como interruptores, os cabos e os circuitos elétricos transmitem o sinal e então o monitor acende/atualiza os pixels do seu monitor, pode-se afirmar que existem bits fora do computador, mas com toda a certeza, a maior parte deles se concentra dentro deles - controlando outros bits - mas isso é assunto para outro dia.

Bibliografia

SCOTT, J. Clark. But How Do It Know? – The Basic Principles of Computers for Everyone,pg. 16. 2009.

PIERPONT, William. The Art & Skill of Radio-Telegraphy, pg. 105. 2001.

Wikipedia. Samuel Finley Breese Morse. Data de acesso: 03/08/2021.