Німецький астроном розробив пристрій, який за допомогою шестерневої системи дозволяв проводити арифметичні обчислення механічно

Віктор Гуджарро Мора

калькулятор

4 квітня 2019 р

Калькулятор Шикарда

У 1623 році Вільгельм Шикард винайшов пристрій, який давав змогу виконувати арифметичні дії повністю механічно, Рехенур або обчислювальний годинник. Цей калькулятор використовував складну систему стрижнів і шестерень, що механізувала операції, які раніше доводилося виконувати вручну. Жодної оригінальної моделі цієї машини не збереглося; сучасні копії (як ця) створені завдяки авторським задумам, які збереглися.

Вільгельм Шикард

Вільгельм Шикард був професором івриту та астрономії в Тюбінгенському університеті (до якого належить цей портрет 1632 року). Він підтримував напружену переписку з методами розрахунків з Йоганнесом Кеплером, і дизайн його машини випливав з цього інтересу.

Кістки Нейпіра

Кістки Нейпіра (над цими рядками в коробці середини 17 століття) - це назва, під якою відомий метод обчислення, винайдений Джоном Нейпіром. Це серія стрижнів з результатами таблиць множення від 0 до 9, розкладених на десятки і одиниці. З ними вам довелося вручну робити складну серію додавання та віднімання, які калькулятор Шикарда повністю механізував.

Оригінальний дизайн

Модель свого Рехенура Шиккарда була загублена в пожежі в сімейному будинку, і подальших новин про апарат не було почуто, поки вже в 20 столітті його малюнок не з'явився в листуванні Йоганнеса Кеплера. Цей малюнок, відтворений вище, та вказівки, подані Шикардом англійському астроному, були використані для виготовлення сучасних копій видумки та перевірки її роботи.

перший механічний пристрій, призначений для розрахунку виникли внаслідок втомливої ​​і рутинної роботи, яку вони виконували астрономи, заповнюючи нескінченні таблиці з положеннями різних небесних тіл. Ті, хто був присвячений цим завданням, були вже знайомі з використанням різних приладів, таких як астролябія, яка використовувалась для визначення довготи та широти зірок, а також часу, серед іншого використання. Для полегшення завершення операції, які виконувались вручну так само були абаки і "кістки Неп'єра", пристрій, створений шотландським математиком Джоном Нейпіром на початку 17 століття. Але всі вимагали елементарного розпорядження розрахунком і безперервного втручання того, хто його обробляв. Жоден не мав автономного механізму розв’язувати арифметичні дії.

Суд над інквізицією проти Галілея

Це було в 1623 році, коли Вільгельм Шикард (1592-1635), професор єврейської мови, а пізніше астрономії в Тюбінгенському університеті (Німеччина), запропонував цей механізм вперше. Шикард також був досвідченим механіком і гравером, навички, які дозволяли йому розробити так званий обчислювальний годинник, або Rechenuhr. Про його дизайн було відомо лише в 20 столітті, коли це з’явилося випадково, у листуванні відомого астронома Йоганнеса Кеплера, малюнок використовується ним як роздільник у його «Рудольфінових таблицях» (1627), його новому зоряному каталозі. З цієї схеми зроблено спробу реконструювати та пояснити конструкцію і виконання пропозиції Шикарда.

Дизайн калькулятора Сікарда був знайдений на малюнку серед листування Йоганнеса Кеплера

Шикард і Кеплер мали спільні інтереси, особливо ті, що стосуються техніки обчислення. Здається, це була одна з тем розмови, коли вони зустрілись у Німеччині. При розставанні, Шикард зосередився на дизайні своїх годинників-калькуляторів. У 1623 р. Він із захопленням написав листа Кеплеру, в якому сказав: "Те, що ти зробив за допомогою розрахунку, я спробував за допомогою механіки. Я розробив машину, що складається з серії одинадцяти зубчастих коліс повна і шість неповних. Виконуйте обчислення миттєво та автоматично з наданих номерів, будучи в змозі додавати, віднімати, множити і ділити ". У 1624 році Шикард знову повідомив астронома про деталі свого винаходу і надіслав йому декілька креслень, з яких розміщений лише той, про який уже згадувалося.

Колеса та шестерні

Згідно з тими примітками, годинник калькулятора складався з двох частин. У верхній частині за допомогою стрижнів, що рухалися горизонтально, була відтворена система Нейпіра вирішити множення, ділення та коріння. Внизу розміщувався повністю механізована процедура, за допомогою якої розв'язувались ланцюжки додавання та віднімання, які були створені. Необхідно мати на увазі, що за методом Неп'єра, якщо число помножити на інше, яке містило три цифри, після вибору стрижнів і зчитування результатів отримувались три числа, сума яких повинна була бути виконана звичайні процедури, без допомоги. Саме це механічно вирішила модель Шикарда.

В основному, Ця процедура дозволила мати систему для запису "того, що перевозиться" коли робите суму. Використовуючи різні колеса та шестерні, коли, наприклад, було додано 7 та 8, результат, який дорівнює 5 та 10, повинен відображатися з 5 у першому блоці та 1 у другому блоці.

1611, Санторіо винаходить клінічний термометр

А) Так, коли перша зірочка зробила один повний оберт, перейшов з 0, 1, 2. на 0, другий (що відповідає десяткам) зробив крок і перемістив лише один зуб. Процес був складним, коли йшов до сотень, потім до одиниць тисяч тощо.

Відповідно до листування, Шикард побудував випробувальну модель, але її, мабуть, загубили в пожежі. Його поява відома лише за копією, зробленою в 1960 р. До 1642 р., Коли філософ і математик Блез паскаль розробляв і контролював розробку його "паскаліна", перша обчислювальна машина, оригінал якої зберігся. Хоча було створено кілька прототипів, це не вийшло за межі етапу тестування та самореклами пристрій страждав від дисфункцій, які робили його нежиттєздатним на практиці. Ці спроби були не марними, а суттєвим внеском у технологічні інновації. З усім, Лише в 1851 році Томас де Кольмар створив перший калькулятор з практичним і щоденним використанням.