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第一传奇之计算尺

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发表于 2020-7-27 22:26:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
所谓计算机,往简单了说,就是可以实现计算功能的机器。诚然现在的计算机应用已经远远超出了计算本身,不论是电脑、平板、还是手机,我们天天靠着它们看电影、听音乐、交流感情,看似与计算已经毫无关系,但事实上最初计算机的诞生就是为了满足人们对数学计算的需求,而如今计算机这些强大功能的底层实现,也依旧靠的是数学计算。
远古时代,原始人为了搞清楚猎物的数目就已经与计算攀上了关系,他们用手指计数,用结绳记事。到了古代,人们又发明了算盘、算筹等简单工具。16世纪欧洲人又发明了纳皮尔棒,借助复杂的使用方法,求解复杂的问题。
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   纳皮尔发明对数和纳皮尔棒之后,数学家们便开始着手编制对数表,将费神费力的乘除运算简化为嗖嗖查表的动作。所谓对数表,其实就是以某个数字为底,把一定范围内(比如1~10000)所有整数的对数值预先算好,列成表格,印刷成册,像查字典一样使用。
虽然对数表实现了计算降维,但查阅起来毕竟眼花缭乱,厚厚的书册也不便携带。埃德蒙•甘特(Edmund Gunter 1581-1626,英国牧师、数学家、几何学家、天文学家)想到:既然对数表是把两个数的求积问题转换为两个对数的求和,那么,如果把一个对数视为一段可以用直尺丈量的长度,对数之和不就可以利用直尺直接量出来了吗?

1620年,甘特将对数表刻到一把尺上,借助圆规一类的辅助工具,实现了这种想法。以 16×64为例,先将圆规两脚分别指向lg1和lg16的位置,此时圆规脚的跨度代表着lg16的值,而后保持圆规张角不变,平移使其左脚指向乘数64的位置,此时右脚所指便是计算结果

1622年,另一位英国数学家威廉•奥特雷德(William Oughtred 1574-1660,英国数学家、牧师)觉得圆规有点累赘,不如直接将两把对数尺并排放置,通过相对滑动就可以实现尺上示数的相加,形成了计算尺的雏形。


有趣的是,计算尺将乘除简化为加减,本身却无法进行加减运算,对此最粗暴的解决方案居然是把加减「复杂化」为乘除。

计算尺的思想诞生之后,出现了各式各样通用和专用的计算尺,最常见的形式是:中间一把可滑动的尺,称为滑尺;上下两把固定的尺,称为定尺;滑尺和定尺上都标着至少两排不同含义的刻度线,滑尺与定尺不同的刻度吻合代表不同运算(乘除运算、求根求幂、指数对数、三角函数等等)的结果。









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发表于 2020-7-27 22:33:19 | 显示全部楼层
二郎计算尺比在小鼻子那里无人能及
人学始知道,不学亦徒然
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发表于 2020-7-27 22:38:23 | 显示全部楼层
我现在还有几个,很精致的皮套,
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发表于 2020-7-27 23:43:51 | 显示全部楼层
家里曾经有个,高中时认为没啥用给废了。真是败家啊,后悔
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发表于 2020-7-28 07:43:41 | 显示全部楼层
极限 发表于 2020-7-27 23:43
家里曾经有个,高中时认为没啥用给废了。真是败家啊,后悔

我外公家也有计算尺
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发表于 2020-7-28 11:57:44 | 显示全部楼层
也来一个
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