禍害 - 或祝福
技術

禍害 - 或祝福

學生通常不太喜歡用對數來計數。 從理論上講,它們可以透過將數字減少到?來使數字乘法變得更容易。 更容易不是嗎? 另外,但你實際上認為這是理所當然的。 誰會在意呢? 今天,在計算器無所不在的時代,甚至在手機上也可以使用? 擔心乘法在技術上比加法困難得多:畢竟,兩者都涉及按幾個鍵?

事實。 但直到最近? 至少依照簽名人的時間尺度? 這是完全不同的。 讓我們舉個例子,試試看不使用計算機進行乘法?步行? 一些兩個大數字; 假設我們執行操作 23 × 456。這不是一個很好的工作,對吧? 同時,當使用對數時,一切都變得簡單得多。 記錄書面表達:

log (23 456 789 × 1 234 567) = log 23 456 789 + log 1 234 567 = 7,3703 + 6,0915 = 13,4618

(我們將自己限制在小數點後四位,因為這通常是打印對數數組的精度),所以對數是? 我們還從表格中讀到了 - 大約 28。 終點。 累人但容易; 當然,除非你有穩定的對數。

我一直想知道是誰先提出這個想法的? 當我難忘的出色的學校數學老師佐菲亞·費奧多羅維奇(Zofia Fedorovich)說不可能完全建立它時,我感到非常失望。 可能是一位名叫約翰·納皮爾(John Napier)的英國人,也被稱為納皮爾(Napier)。 或者也許是他的當代同胞亨利·布里格斯? 或者也許是納皮爾的朋友,瑞士人約斯特·布爾吉(Jost Burgi)?

我不知道這篇文章的讀者是誰,但我不知何故喜歡一項發明或發現有一個作者。 不幸的是,情況通常並非如此:通常有幾個人同時有相同的想法。 有些人認為,問題的解決方案通常恰好在社會(通常是經濟)需要時出現。 在此之前,通常沒有人思考過這個問題?

那麼這次也是嗎? 那是十六世紀,確實如此。 文明的發展迫使改進計算過程; 工業革命實際上敲響了歐洲的大門。

正是在 1550 世紀中葉? 十一月? 出生於蘇格蘭愛丁堡附近默奇斯頓城堡的家族宅邸,屬於上述約翰·納皮爾勳爵。 顯然,這位先生從小就被認為是個怪胎:他沒有過著典型的尷尬而有趣的貴族生活,反而熱衷於發明? 還有數學(這在當時已經很罕見了)。 和? 相反,什麼是正常的呢? 煉金術? 他試圖找到一種方法來排乾煤礦的水。 他發明了今天我們認為是坦克或潛艇原型的機器原型; 試圖建造一個鏡子系統,用它來燒毀威脅新教英格蘭的西班牙天主教徒無敵艦隊的船隻? 他也熱衷於透過使用人造肥料來提高農業生產力。 簡而言之,這位蘇格蘭人已經不再參加遊行了。

繪圖:約翰·納皮爾

然而,如果沒有對數,這些想法都不可能為他提供向科學技術史的過渡。 他的對數槍發表於1614年? 並立即在整個歐洲受到宣傳。

同時地 ? 並且完全獨立,儘管有些人在我們的主人面前說話? 他的密友、瑞士人喬斯特·布爾吉(Joost Burgi)也提出了這項法案的想法,但納皮爾的作品聲名大噪。 專家表示,納皮爾的作品編輯得更好,寫作也更漂亮、更全面。 首先,亨利·布里格斯(Henry Briggs)知道他的論文,他根據納皮爾的理論,透過繁瑣的手工計算創建了第一個對數表; 正是這些表格最終成為該帳戶受歡迎的關鍵。

繪圖:納皮爾的作品

如你所說? 計算對數的關鍵是數組。 John Napier 本人對這個事實並不特別熱心:隨身攜帶一本臃腫的書並在其中尋找合適的數字並不是一個非常方便的解決方案。 毫不奇怪,一位聰明的領主(順便說一下,他在貴族等級制度中的地位並不高,在英國貴族等級類別中倒數第二)開始考慮構建比陣列更智能的設備。 和? 他成功了,並在 1617 年出版的“Rabdology”一書中描述了他的設計(順便說一句,這是科學家去世的那一年)。 那麼,筷子或納皮爾的骨頭是一種非常流行的計算工具嗎? 瑣事! ? 大約兩個世紀; 橫紋學本身在整個歐洲都有許多出版物。 幾年前,我在倫敦的科技博物館看到過幾份這些骨頭的複製品。 它們有多種版本,其中一些非常具有裝飾性且價格昂貴,我想說 - 精美。

它是如何工作的呢?

非常簡單。 納皮爾只是把著名的乘法表寫在一組特殊的棍子上。 每個等級? 是木製的還是骨頭製成的,還是最昂貴的版本,是用昂貴的象牙製成的,並裝飾有黃金? 乘數乘以 1、2、3、...、9 時的乘積以特別巧妙的方式放置。 棍子是方形的,四個邊都用來節省空間。 因此,一套十二根棍子為用戶提供了 48 套產品。 如果你想做乘法,你必須從一組條紋中選擇與乘數對應的條紋,將它們並排放在架子上,並讀取一些部分乘積將它們加在一起。

方案:納皮爾立方體,方案

納皮爾的骨頭使用起來相對方便; 那個時候甚至是非常方便的。 此外,它們使用戶無需記住乘法表。 它們有很多版本; 對了,取代四邊形棍子的想法就這樣誕生了? 更方便並攜帶更多數據滾輪。

圖:Nepera裝置的精細工藝

納皮爾的主意? 正是帶有滾輪的版本 - 由 Wilhelm Schickard 在設計他的機械計算機(稱為“計數時鐘”)時開發和改進。

繪圖:V. Schickard

威廉·希卡德(Wilhelm Schickard)(22年1592月23日生於黑倫貝格,1635年1623月1624日卒於蒂賓根)-德國數學家、東方語言專家和設計師、蒂賓根大學教授,其實是一位路德會牧師; 與納皮爾不同,他不是貴族,而是木匠的兒子。 1960年? 在偉大的法國哲學家、機械加法機的發明者布萊斯·帕斯卡出生的那一年,他委託著名天文學家揚·開普勒建造了世界上第一台可以進行整數加、減、乘、除的計算機。 ,前面提到的「時鐘」。 這台木製機器於 XNUMX 年三十年戰爭期間被燒毀,距離戰爭結束約六個月; 它是 XNUMX 年由布魯諾馮弗雷塔格男爵 (Baron Bruno von Freytag) 才重建的嗎? 萊林霍夫基於已發現的希卡德寫給開普勒的信件中包含的描述和草圖。 這台機器的設計有點類似計算尺。 它還配有齒輪來幫助您計數。 事實上,這在當時是個技術奇蹟。

跟你一起嗎?一隻手錶? 希卡德有一個謎。 問題出現了:是什麼讓設計師在毀壞了機器後,沒有立即嘗試重新創建它並完全停止在電腦技術領域的工作? 為什麼他在 11 歲時就離開了,直到去世,以便有人可以談論他的手錶? 他沒說?

人們強烈猜測車輛被毀並非意外。 本案的假設之一是,教會認為建造這類機器是不道德的(還記得後來,只有0年,宗教裁判所對伽利略進行的審判!)並摧毀「時鐘」嗎? 奇卡德得到了一個強烈的信號,不要試圖在這個領域「取代上帝」。 又一次試圖解開謎團的嘗試? 以下簽署者認為更有可能嗎? 是按照希卡德的計劃製造機器的人,一位鐘錶匠約翰·普菲斯特(Johann Pfister),受到了他的同事破壞作品的懲罰,他斷然不想按照別人的計劃做任何事情,這被認為是違反行會規則。

不管是什麼? 這輛車很快就被遺忘了。 在偉大的開普勒去世一百年後,沙皇葉卡捷琳娜二世獲得了他的一些文件。 幾年後,他們來到了普爾科沃的著名蘇聯天文台。 來自德國的 Franz Hammer 博士於 1958 年在這裡發現了希卡德的信件; 大約在同一時間,希卡德為輝瑞繪製的草圖在斯圖加特的另一份文件集中被發現。 根據這些數據,重建了「時鐘」的多個副本。 ; 其中一台是由 IBM 訂購的。

順便說一句,法國人對整個故事非常不滿意:他們的同胞布萊斯·帕斯卡多年來一直被認為是第一個成功計數裝置的設計者。

而這就是這句話的作者認為科技史上最有趣、最滑稽的一句話:這裡也沒有任何東西與你想像的相似?

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