Случайните изобретения улесняващи живота ни - 31 / 24

В живота ни няма ден, който да мине без да правим изчисления. Най-често когато се борим с финансови проблеми, а понякога и с математически задачи, ние се опитваме да ги решим възможно най-бързо, но има моменти, когато не може да ги направим само наум. При такива ситуации на помощ ни притичат приложенията в съвременните смартфони и компютри или пък едно малко устройство, което стои на масата ни. Предшественици на това устройство, което днес наричаме калкулатор и извършва основно четири основни математически операции - събиране, изваждане, умножение и деление са сметалата, които се появяват още през древността.

 ...

Хора, които сега имат много напреднали компютри извършващи хиляди изчислиния в секунда, в миналото трябваше да разчитат или на собствените си мозъци, или на малки камъчета, пръчици и на най-древния сметачен инструмент – абак, използван от първите цивилизации. През седемнадесети век обаче, когато търговските операции стават все по-глобални, нарастващите цифри започват да надвишават изчисленията извърсвани до тогава със сметало. Вече бяха необходими нови инструменти за извършване на исчислиния с  5-6-цифрени числа и беше време математиците и изобретателите да се справят с тази проблем.

 …

В началото на седемнадесети век, шотландският математик Джон Непър разработва нов, по-прост начин за сложни числени изчисления. Той открива система от изчисления, в която корените, произведенията и частните могат лесно да се определят от таблица, показваща възможностите на число в основата на логаритъм. Изобретението, наречено „пръчици на Непер“ – механичен калкулатор, с който може да се извършват операциите умножение, деление, извличане на квадратни и кубични корени, също са заслуга на този учен. През същия период френският учен Блез Паскал, който се готви да направи голям принос в математиката на много млада възраст, провежда проучвания в същата посока по много по-проста причина. Бащата на Блез Паскал беше данъчен служител и нарастващият брой изчисления затрудняваха работата му с всеки изминат ден. 19-годишният млад учен с цел за помогне на баща си конструира през 1641 г. първата механична машина „Паскалин“, извършваща автоматично действията събиране и изваждане. Тази машина, която никога не е постигнала търговски успех, защото е била доста голяма и прекалено скъпа е достигнала до наши дни. Сега се експонира в музей и се приема за пионер на механичната изчислителна техника, дори и на компютърното инженерство. Това изобретение носи на математика Блез Паскал титлата „Баща на калкулатора“, с която той се ползва в продължение на 400 години, но случайно се разкри, че тази информация не е напълно точна.

…

През 50-те години на миналия век учени, изучаващи книжата на известния астроном Кеплер, се натъкнаха съвсем случайно на скици на друг калкулатор наричан „Изчисляващ часовник“. Тези чертежи на механична сметачна машина бяха изчертани преди френския учен Паскал и техният изобретател бе немският астроном и математик Вилхелм Шикард. Той разказва за своя проект в писмо до известния си сънародник Йохан Кеплер от 1623 г., а следващата година дава подробно описание за построяване на машината посредством колела с по 10 и 1 зъбеца, с която да се извършват четирите основни действия - събиране, изваждане, умножение и деление. Учените които възтановяват машина на Шикард, разкриха, че машината правилно е умножавала и деляла 7-значни числа. Имала специален звънец, който предупреждавал за препълване.

 …

След дълги академични дискусии научният свят намери за целесъобразно да сподели заслугите за първото откритие на калкулатора между Шикард и Паскал. С течение на времето трудовете на двамата учени бяха усъвършенствани от математиците в различни страни и така бяха положени основите на съвременните суперкомпютри, първо преносими, а след това електронни калкулатори, а титлата изобретател на съвременния калкулатор, макар и в резултат на случайно откритие, бе записана в биографиите и на двамата учени.