计算器的历史为什么网上都搜不到?(计算器为什么不显示)


感谢邀请。正好借这个问题,重温一下计算器的历史。这些古老的器械闪烁着旧时代巧妙的智慧,只是不幸被更方便快捷的工具淘汰掉了。

——正文分割线——

在自然科学崛起让数学变得重要,而电子计算机又尚未出现的欧洲,人们用什么计算复杂的数据呢?——那当然是一些迷人的机械计算器。

第一个重要的辅助工具出现 1617 年,苏格兰数学家约翰·纳皮尔(John Napier,1550-1617)发明了“纳皮尔的骨头”(Napier's bones)——构造非常简单:一个方木盘左边写着行号,一大套算码的顶端写有编号,下面依次写着行号与编号的乘积。

纳皮尔的骨头

这套工具主要用来计算乘法,计算时先用算码凑成一个因数,再根据行号读出与另一个因数每一位的乘积,格子里的斜线错位相加列在纸上,最后的总和仍要口算加法——显然,中国人根本不需要这样的工具,汉语的九九表实在太容易背诵了。

但约翰·纳皮尔的数学贡献不只是一副“骨头”,他还提出了对数概念:

,则 x 等于 y 个 a 连乘。

乍看上去非常复杂,但如果不考虑直接计算,就会发现对数能化幂为乘除、化乘除为加减,实在美妙。

对数的运算

拉普拉斯(Pierre Simon Laplace,1749-1827)因此赞叹道:“发明对数,把耗在计算上的时间减少了数天乃至数月,这倍加了,可以说,天文学家的寿命。“

然而对数表庞大得二郎神都会看花眼——而且大部分对数值不需最终保留。

牛津大学和剑桥大学很快在 1620 年到 1630 年之间发明了滑尺,将繁琐的数值改成直观的刻度,有效解决了这一问题。

计算尺

仍以最简单的乘法来说:两根滑尺上的刻度是 1 到 10 的自然数的对数值,那么要计算 2×3,就只需滑动上方那根尺子,用 1 对齐 2,在右边找到 log2+log3 对应的刻度,果然是 log6。

对数尺让复杂计算变成对来对去——这就是中文“对数”一词的由来。在随后的两个世纪里,工程师和数学家不断为计算尺引入新的刻度,并添加了滑动的游标,可以计算乘除、乘方、幂次、三角函数等等复杂的计算,在 20 世纪 70 年代出现电子科学计算器以前,计算尺都是工程师的身份象征。

4 种不同的计算尺

然而应用数学发展到这个地步,人们开始渴望一种能连加减都能免去的计算工具。

1642 年,法国数学家、物理学家和化学家帕斯卡(Blaise Pascal,1623-1662)跨出了第一步,他的“帕斯卡计算器”(Pascal's calculator)是一个长方形的黄铜盒子,上面开了一列读数窗,下面对应着一行带辐条和指针的齿轮。先持续转动齿轮逐位输入一个加数,这将显示在上方的读数窗里;再用同样的方式输入另一个加数,读数窗里就会显示出和了。

这是第一款不需要知道计算原理的计算器,意义非同小可。

在此基础上,德国的莱布尼兹(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646-1716)于 1672 年到 1694 年之间发明了一种“步进计算器”(Stepped Reckoner),采用了他独创的“莱布尼兹轮”(Leibniz wheel)——把刻度播到几,齿轮就转几个齿,相当于数据输入功能。除了普通的乘除法,它还能计算结果在 10 的 16 次方以内的乘除法。

步进计算器奠定了欧洲机械计算器的研发基础。在 18 世纪,各种机械计算器在欧洲雨后春笋般的涌现出来。

终于到 1820 年,法国的“四则计算器”(Arithmometer)成为第一款商业化的办公计算器,在它的带动下,一大批台式机算器进入了会计师的办公室,许多品牌一直沿用到 20 世纪。

四则运算器

其中,19 世纪 70 年代以后的手摇式计算器流传最广——它用齿数可变的齿轮作为输入,用跳针制成精致的进退位机构,累加器也是一套齿轮,套在滑杆上左右移动反复加减以实现乘除法;滑杆上还有一个同样的寄存器记录乘除的因数;三套齿轮互相撩拨,可以胜任 9 位数的加减乘除四则运算,对于一般的财会计算相当适用。

手摇式计算器

然而拨号手摇也太费事了——机械计算器在 20 世纪开始大幅简化操作:按钮键盘开始代替拨号,并结合了打字纸带作为输出,会计除了按钮摇杆什么都不用做了。

到了战后,机械计算器利用电池驱动小马达走向了辉煌的巅峰:输入所需的算式,一按等号,计算器就能在纸带上给出完美的计算结果

可以自动进行计算的机械计算器

然而刚刚进入 80 年代, 第四代电子计算机商用化了,机械计算器一夜之间在西方淘汰,对于今天的工程师来说,即便仅仅看懂它们的工作原理,也几乎成了绝学。


本回答的内容和截图来自节目《计算机之前的计算机 | 混乱博物馆》

计算机之前的计算机 https://www.zhihu.com/video/1139567520880173056

有哪些看起来战五渣,实际战斗力爆表的生物?
上一篇
没有了
下一篇
本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,一经查实,本站将立刻删除。

相关推荐

  • 苹果手机各个功能介绍,iphone必须关闭的十个功能

    1、关闭蓝牙。现在已经很少有人用蓝牙传输文件了,而且iPhone与安卓的蓝牙并不兼容,所以,可以在设置中,关闭蓝牙功能。2、关闭通知功能。关于APP推送,无非也就是一些更新提醒,关了也不会有什么影响,还能多省点电。3、关闭自动调节亮度功能。一般来说,可以将屏幕亮度在15%-30%之间,在强光环境中,在进行手动调整就可以了。4、禁止后台刷新。在设置—通用中,关闭后台自动刷新功能,也可以对省电起到一点...

  • 高德打车怎么设置途经地,高德如何添加途经路线

    1、点击高德地图APP界面底部的“导航”按钮,进入导航模式。2、点击右下角的“路线”,进入路线设定页面,根据要求输入起点、终点进行路线规划。3、点击“添加途经点”,弹出添加途经点页面,点击右上角,可以添加或者删除途经点,乘客可以手动输入要添加的途经点。4、当添加完途经点时,点击“确定”按钮,即可添加途经路线。此时地图会显示出这条路线上所有的途经点,以及当前途经点的地点信息。怎么设计高德地图设置要经...

  • 高中必修二物理知识点总结,高一物理必修2重点知识点归纳

    您好,1.运动学-位移、速度、加速度的概念及计算方法-相关运动的分析方法,如相对运动和抛体运动-牛顿运动定律及其应用2.力学-力的概念及种类,如重力、弹力、摩擦力等-牛顿第一、二、三定律及其应用-力的合成与分解-能量、功、动能定理、功率的概念及计算方法-动量、冲量定理及其应用3.热学-温度、热量、热能的概念及计量单位-热传递的方式及其特点,如传导、对流、辐射-热力学第一、二定律及其应用,如热机效率...

  • 计算器的历史为什么网上都搜不到?(计算器为什么不显示)

    感谢邀请。正好借这个问题,重温一下计算器的历史。这些古老的器械闪烁着旧时代巧妙的智慧,只是不幸被更方便快捷的工具淘汰掉了。——正文分割线——在自然科学崛起让数学变得重要,而电子计算机又尚未出现的欧洲,...

  • 有哪些看起来战五渣,实际战斗力爆表的生物?

    提名跳蛛。跳蛛这玩意儿……体型小(本回答所有图片和视频均取自网络):注意蜘蛛和指甲的比例眼睛大:几年前我在知乎和微博的头像会歪头杀:也会要抱抱:其实是跳蛛想要爬到摄像机镜头上去还会跳舞:最好看的一张...