【環(huán)球時(shí)報(bào)綜合報(bào)道】近日,法國(guó)一場(chǎng)關(guān)于全球首臺(tái)計(jì)算器帕斯卡計(jì)算器的拍賣(mài)會(huì)被緊急叫停,原因是此前發(fā)放給該計(jì)算器的出口許可證被暫停執(zhí)行——鑒于其重要?dú)v史和科學(xué)價(jià)值,巴黎行政法院在一份聲明中表示,這臺(tái)計(jì)算設(shè)備“有資格被認(rèn)定為國(guó)寶”。在最終判決出爐前,這臺(tái)計(jì)算器被禁止出境。該裁定受到法國(guó)學(xué)界與遺產(chǎn)保護(hù)人士的普遍歡迎,因?yàn)檫@臺(tái)計(jì)算器標(biāo)志著人類(lèi)計(jì)算工具史的一次革命性飛躍,拍賣(mài)行那里是這樣描述該藏品的——“這是人類(lèi)歷史上首次嘗試用機(jī)器代替人腦進(jìn)行計(jì)算工作”。這樣的革命性飛躍來(lái)自一位19歲法國(guó)青年的孝心。1642年,年僅19歲的布萊茲·帕斯卡制造出世界首臺(tái)機(jī)械計(jì)算器。

帕斯卡出生于法國(guó)中部小城克萊蒙,他的父親艾蒂安是有名的會(huì)計(jì)專(zhuān)家。1635年,艾蒂安被任命為魯昂稅務(wù)法院院長(zhǎng)。1639年,魯昂所在的諾曼底地區(qū)爆發(fā)抗稅叛亂,大量的稅務(wù)糾紛涌向法院,加上當(dāng)時(shí)法國(guó)鑄幣的進(jìn)制不統(tǒng)一、所有的計(jì)算只能依靠紙筆,財(cái)政管理是塊“硬骨頭”,計(jì)算過(guò)程緩慢,且極易出錯(cuò)。
在魯昂工作的艾蒂安每天都需要花費(fèi)大量時(shí)間反復(fù)核對(duì)賬冊(cè)和報(bào)表,還要頂著工作壓力承擔(dān)計(jì)算錯(cuò)誤可能帶來(lái)的政治風(fēng)險(xiǎn)。帕斯卡看到父親辛勞,心中很是焦慮,希望自己也能幫父親做些什么。在父親的言傳身教及良好的教育培養(yǎng)下,帕斯卡孩童時(shí)代汲取了豐富的科學(xué)與技術(shù)知識(shí),擁有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),他產(chǎn)生了一個(gè)大膽的想法:能否制造一臺(tái)機(jī)器,來(lái)代替人類(lèi)完成這些重復(fù)性的計(jì)算工作?
經(jīng)過(guò)幾年的不懈探索,1642年,帕斯卡成功制造出一種“奇妙的算數(shù)機(jī)器”。這種機(jī)器外部設(shè)有多個(gè)數(shù)位,每個(gè)數(shù)位都對(duì)應(yīng)一個(gè)撥盤(pán),內(nèi)部則裝有復(fù)雜的齒輪,通過(guò)撥盤(pán)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)可以直接進(jìn)行加減運(yùn)算。
機(jī)器準(zhǔn)確進(jìn)行運(yùn)算的核心奧秘在于一個(gè)被稱(chēng)為“跳錘”的機(jī)械結(jié)構(gòu)。計(jì)算器每個(gè)數(shù)位都有一套獨(dú)立的齒輪組和跳錘,當(dāng)?shù)蛿?shù)位(比如個(gè)位)的數(shù)字從9轉(zhuǎn)動(dòng)到0時(shí),其背后的齒針會(huì)釋放原本被抬起的跳錘,跳錘在自身重力作用下迅速墜落,“踢動(dòng)”相鄰高數(shù)位(比如個(gè)位旁邊的十位)的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一格,完成進(jìn)位。每個(gè)數(shù)位的進(jìn)位都是獨(dú)立的且可以自動(dòng)觸發(fā),這意味著在計(jì)算“999+1”這樣需要連續(xù)進(jìn)位的運(yùn)算時(shí),人們用手撥動(dòng)個(gè)位的轉(zhuǎn)盤(pán),就可以連續(xù)觸發(fā)進(jìn)位。
就這樣,人類(lèi)歷史上第一臺(tái)機(jī)械計(jì)算器在1642年誕生了,人們也將該計(jì)算裝置稱(chēng)為帕斯卡計(jì)算器。帕斯卡后來(lái)繼續(xù)改進(jìn)自己的計(jì)算裝置,推出可以專(zhuān)門(mén)用于土地測(cè)量、會(huì)計(jì)等工作的裝置。他的發(fā)明在法國(guó)社會(huì)引起轟動(dòng),1649年,帕斯卡獲得法國(guó)王室頒發(fā)的“國(guó)王特許狀”,這相當(dāng)于現(xiàn)代意義上的專(zhuān)利證書(shū)。
獲得“國(guó)王特許狀”后,帕斯卡繼續(xù)投入精力對(duì)計(jì)算器進(jìn)行改進(jìn)和量產(chǎn)。然而,這臺(tái)革命性的機(jī)器也面臨著現(xiàn)實(shí)推廣的困境——其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)高昂,售價(jià)不菲。此外,對(duì)于更復(fù)雜的乘除運(yùn)算,帕斯卡計(jì)算器需通過(guò)重復(fù)加減來(lái)實(shí)現(xiàn),操作上仍顯不便。
17世紀(jì)50年代,隨著興趣逐漸轉(zhuǎn)向神學(xué)和哲學(xué),帕斯卡停止了對(duì)計(jì)算器的進(jìn)一步研究和推廣。但他的設(shè)計(jì)思想深刻影響后來(lái)的學(xué)者,在帕斯卡的基礎(chǔ)上,德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茨于17世紀(jì)后期發(fā)明能直接進(jìn)行乘除法的“步進(jìn)計(jì)算器”。20世紀(jì)中葉,隨著晶體管的發(fā)明和集成電路的出現(xiàn),電子計(jì)算器登上歷史舞臺(tái),計(jì)算裝置的體積不斷縮小,成本不斷下降,最終得以被普及到千家萬(wàn)戶(hù)。
責(zé)任編輯:蔡曉慧計(jì)算器,法國(guó)青年,