观空:改变世界的100个太空发明
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20世纪60年代太空项目的
原始计算技术

公元1622年

约翰·纳皮尔81是一位苏格兰的地主、数学家和天文学家,他发明了对数——一种用于简化乘法和除法运算的数学函数。在1614年出版的《奇妙的对数规律的描述》一书中,纳皮尔详细介绍了对数。不久,英国牧师埃德蒙·冈特82设计了一把可以借助两把圆规和对数原理进行三角运算的尺子。对数计算尺的最后一块拼图由英国牧师和数学家威廉·奥特雷德83完成。1632年,奥特雷德发明了一种由两个相互滑动的刻度组成的仪器,用来求解乘法和除法运算。

到了19世纪,计算尺开始在工程师中普及,人们把它与工程师这个职业联系在一起,就好比听诊器之于医生一样。虽然这项技术瑰宝现在只有头发花白的老人才知道,但计算尺也曾在历史中有着属于自己的“高光时刻”。直到最后一次阿波罗任务登月之前,美国的太空计划仍依靠大批工程师和科学家使用这种计算尺人工求解工程问题,成功地把我们送上月球并返回。

对数计算尺的材质和尺寸多种多样,从木质到塑料材质,从15厘米长的微型计算尺到大型的圆算尺一应俱全。计算尺用对数的加减法取代了整数的乘除法,尺子上刻有十几种以十进制或三角函数划分的不同刻度,可以快速地进行大数和小数的高级计算。如果你是20世纪50年代或60年代的高中生,你会自豪地把计算尺带进物理和高等数学的课堂。

“阿波罗计划”曾使用过“皮克特牌”计算尺。巴兹·奥尔德林84乘坐“阿波罗11号”前往月球时使用过的该品牌N600-ES型计算尺在2007年拍卖出了77 675美元的高价。20世纪70年代,技术的发展推动了电子计算机在工程师和科学家中的普及。真正决定计算尺命运的转折点是20世纪70年代中期,得州仪器和惠普等公司推出了可以放进衬衫口袋里的小型电子计算器,此后计算尺日渐式微。

时至今日,我们之中的一些老科学家偶尔还会怀念过去,在阁楼的盒子里寻找属于我们自己的历史片段,回味那些用计算尺的“极客”们主宰世界的旧时光。