從彼方而來：“機械計算器”的簡明進化史

人類很早就學會用工具輔助自己計算和記錄，從最早的結繩記事到算籌、算盤、日晷、沙漏的使用，再到後來的加法器等機械計算器......如果不是馮諾依曼提出電子電腦的概念，人類可能走入使用巨型機械電腦的平行時空也說不定......

布萊斯·帕斯卡-加法器 1642年

帕斯卡“老前輩”是一個多才多藝堪稱天才的科學家，大氣壓強的標準單位“帕斯卡”就是以他命名的。帕斯卡橫跨數學、物理、哲學、散文等領域，12歲時發現三角形內角和等於180度，16歲發現帕斯卡六邊形定理，同年開始構思電腦的設計思路。

為了幫擔任稅務檢察官的父親減輕計算負擔，帕斯卡用了齒輪咬合原理製造了10進制加法器，當齒輪旋轉一周，10個齒中最長的齒會和更高位數的齒輪嚙合實現進位。同樣的道理，反過來旋轉則是減法計算。當然如果要計算千位數和萬位數，單靠轉齒輪肯能計算的人會累瘋，於是帕斯卡將裝置改良成借助重力進位的一種高級齒輪形式叫做sautoir。

威廉·契克卡德-計算鐘 1623年

和帕斯卡前後腳同樣有人想到了計算器，這位契克卡德叫獸同樣是為了幫助他人，走上了發明機械計算器的偉大之路。這位被他幫助的朋友是天文學家開普勒。

比帕斯卡的構想早幾年，而且這台計算器是一台牛逼閃閃的四則運算計算器。加法部分和帕斯卡的想法相似，而乘法部分用到了納皮爾棒計算方式，有點像我們小學背誦的九九乘法表，提前將結果填在棒上，抽動計算棒到不同位置，就顯示回應的計算結果。

萊布尼茨-計算器 1672年

在那個天才輩出的年代，隨便哪個天才更發光一點，其他天才們就很容易被湮沒在歷史中，就比如這位——本身是個律師，天天上下班坐馬車無聊就研究數學問題，和牛頓先後發明微積分，折磨了一代又一代學習高等數學的青年學子。

萊布尼茨在帕斯卡加法器基礎上，還是用齒輪改良就發明了帶有乘法的計算器。長軸齒輪上有9個長度遞增的齒，這個描述起來就太過複雜了。大概意思是手柄轉動周數代表被乘倍數，而因為長軸的不同位置對應齒數不同，所以可以完成乘法的計算。

鮑德溫&奧德納-計算器 1874年

萊布尼茨的計算器好用是好用，但是軸長啊！搬運起來著實不便，於是17世紀到18世紀這段時間，很多人想方設法改進都沒成效。最後由鮑德溫和奧德納分別獨立想到了可變齒數齒輪的方式。這樣長長的計算軸就被縮短了，因此才有了當年原子彈資料計算使用的小型機械計算器。

菲爾特-自動計算器 1884年

那個年代的人簡直單純到可怕！中國人把算盤打的劈裡啪啦，外國人就傻乎乎地搖齒輪算數。一直到美國一位牧師湯瑪斯·希爾申請了按鍵式計算器的專利，人們才想到據此設計用按鍵代替和算籌記數沒什麼本質區別的齒輪累加記數。

這位菲爾特先生將計算器和列印結合，讓計算結果直接可以記錄下來。發明的計算器造型有點像老式打字機。這種全鍵盤計算器，在電子電腦被發明出來之前，被廣泛使用了相當長的時間。如果將這些老式機械計算器拆開，你絕對會被它們的內部結構震撼到。什麼機械石英表好和這些一比，真的是小巫見大巫！