Il sistema binario

Abbiamo già incontrato il bit parlando di componenti hardware: l'unità minima di informazione, che può valere solo 0 oppure 1. Ora vediamo perché i computer funzionano proprio così, e cosa significa davvero "sistema binario".

I circuiti elettronici di un computer riconoscono in modo affidabile solo due stati: corrente che passa oppure no, rappresentati da due livelli di tensione elettrica. Costruire un circuito capace di distinguere con precisione dieci livelli diversi (come le nostre cifre da 0 a 9) sarebbe complicatissimo e pieno di errori; distinguerne solo due, invece, è semplice ed estremamente affidabile. Per questo motivo tutta l'informatica si basa sul sistema binario, che usa solo due simboli: 0 e 1.

Il sistema binario è, come il sistema decimale che usiamo ogni giorno, un sistema di numerazione posizionale: il valore di ogni cifra dipende dalla posizione che occupa. Nel decimale usiamo dieci simboli (0-9) e ogni posizione vale una potenza di 10; nel binario usiamo solo due simboli (0-1) e ogni posizione vale una potenza di 2. Il modo preciso per convertire un numero da un sistema all'altro lo vedremo nel prossimo argomento: qui ci basta capire perché tutto funziona con solo due cifre.

Con un solo bit possiamo rappresentare solo due cose (0 o 1). Ma mettendo più bit insieme, le combinazioni possibili crescono molto in fretta: con 2 bit se ne ottengono 4, con 3 bit se ne ottengono 8, e così via, raddoppiando ogni volta che si aggiunge un bit. È così che, mettendo insieme abbastanza bit, un computer riesce a rappresentare numeri altissimi, ogni lettera dell'alfabeto, i colori di un'immagine e i suoni di un brano musicale — tutto con la stessa coppia di simboli, 0 e 1.

Nel prossimo argomento impareremo a convertire un numero dal sistema decimale a quello binario e viceversa: la base pratica per capire tutto ciò che vedremo da qui in avanti.