Виктор Пекелис – Истории о «ненужных» открытиях (страница 47)

Из всего многообразия этих счетных машин впачале выберем английских предшественниц беббиджевской, тем более что после смерти Беббиджа его сып Генри передал их в дар Научному музею в Южном Кеисингтопе, где, как читатель помнит, хранилась и машина самого Беббиджа. Значит, Беббидж не только зпал о других счетных устройствах, но даже коллекционировал их.

Две машины из коллекции изобретателя построил дипломат и механик, соратник Оливера Кромвеля, а затем «magister mechanicorum» короля Карла II сэр Сэмюэль Морланд. Одна из них складывала и вычитала, а другая умножала. Множительная машина представляла собой механизацию созданных ранее «счетных палочек» Неппера. Англичанин же – изобретатель граф Чарльз Стэнхоуп – тоже построил две машины. В обеих он применил принцип ступенчатого валика. В первой машине (1775) валик двигался поступательно, а во второй (1777) – вращательно.

Первые счетные машины строили часовщики, литейщики, астрономы, химики, врачи; среди строителей этих приборов встречаются и священники, чиновники и даже именитые графы и лорды.

В 1832 году в Петербург из провинции приехал коллежский советник Семен Корсаков. Он привез в Академию наук любопытный проект интеллектуальной машины, названной им гомеоскопом. Изобретатель предлагал с ее помощью механизировать запоминание логических выводов из определенного набора фактов.

Это устройство не без язвительности было забраковано Российской Академией наук. Академики нашли, что «господин Корсаков потратил слишком много разума на то, чтобы других научить обходиться без разума».

Вероятно, в предложениях изобретателя были недостатки, но сама идея (об этом нам легко судить сегодня) была чрезвычайно смела и оригинальна.

В то время, когда трудился над своими машинами Беббидж, однофамилец известного немецкого математика, пекто Куммер, предложил Петербургской Академии паук изобретение, па которое получил в 1847 году патент. Математик М. В. Остроградский писал о нем: «Эта машина, предназначенная главным образом для сложения и вычитания, служит для выполнения этих действий в любом количестве и в любом порядке и производит их проще, чем какой-либо другой прибор этого рода».

Интересно отметить, что машины Куммера выпускают до настоящего времени как у нас в стране, так и за рубежом.

Приблизительно в те же годы основатель и руководитель двух парижских страховых обществ со звучными названиями «Ле Феникс» (сказочная птица) и «Ле Солейль» (Солнце) Карл Томас положил начало массовому производству счетных машин.

Общества, которыми руководил Томас, нуждались в большом штате счетных работников. Предприимчивый капиталист решил увеличить свои доходы, уволив часть клерков, а их труд взвалив на машины. Для этого он в 1820 году построил вычислительную машину, названную арифмометром, и организовал массовое их производство. Арифмометры работали довольно быстро. Два восьмизначных числа умножали за 18 секунд, шестизначное число делили на восьмизначное за 24 секунды.

Постепенно Томас совершенствовал свои машины. Арифмометр 1848 года был у него уже десятиразрядным. Через десять лет Томас внес новые усовершенствования, намного улучшившие работу арифмометра.

Мастерские первого фабриканта счетных машин выпускали по тем временам много арифмометров. Начали с 15 штук в год, а затем выпуск был доведен до 100 штук. Машины с течением времени получили довольно широкое распространение.

Можно утверждать, что арифмометры Карла Томаса были самой популярной счетной машиной в XIX столетии.

Изучив счетную машину Томаса, талантливый инженер Петербургской государственной экспедиции бумаг Вильгодт Однер пришел к убеждению, что задачу механического вычисления можно решить более просто.

Через два года после упорных поисков он в 1873 году построил модель «счетной машинки – арифмометра».

За право эксплуатации своего изобретения конструктор в те времена должен был платить большие деньги, поэтому Однер был вынужден продать привилегию на свой арифмометр немецкой фирме «Кешшгсбергер и К°». Фирма эта получила в 1875 году патент па изобретение Однера п быстро развернула торговлю новыми счетными машинами.

Широко распространилась слава однеровских машин, простых и удобных. В 1896 году на Нижегородской выставке знаменитая машина для счета удостаивается серебряной медали, а в 1900 году ее отмечают золотой медалью на Всемирной выставке в Париже. Через три года на выставке в Чикаго арифмометры получают еще одну высшую награду.

Конструкция оказалась настолько удачной, изобретатель сумел заглянуть так далеко вперед, что вот уже сто лет, как арифмометр почти не меняется. Все многочисленные усовершенствования машины, а их было немало, не затронули основного принципа устройства.

Историки техники утверждают, что не может быть полной истории развития вычислительной техники без упоминания о работах выдающихся ученых – Лейбница и Чебышева.

Известный всему миру математик и философ Лейбниц придумал вычислительную машину, с помощью которой можно было не только складывать, но и умножать и делить. Ознакомившись с сочинениями Паскаля, изучив его арифметическую машину, он решил внести в нее значительные усовершенствования.

Некоторые биографы Лейбница указывают также па то, что интерес к счетной машине возник у ученого в связи с его увлечением так называемой вертушкой Луллия. «Небольшого чисто внешнего сходства в приборах было вполне достаточно, – говорят они, – чтобы Лейбниц смог выбрать верный путь поисков и осуществить полезное изобретение, хотя ему и пришлось отталкиваться от совершенно ненаучной идеи». Вопрос этот спорный.

Действительно, известно, что Лейбниц еще в школьные годы пытался создать «азбуку идей», с помощью всем понятных символов хотел выводить всевозможные суждения и умозаключения.

«Позднее чем больше я над этим думал, тем более do мне укреплялась решимость заняться столь важным вопросом», – писал Лейбниц.

Но, как утверждают сами сторонники этой версии, «прямой логической связи между вертушкой Луллия и счетной машиной, в сущности, нет. Идеи, положенные в их основу, скорее противоположны. Машина Луллия дает всевозможные сочетания, которые все, кроме одного, неверны. В счетной машине, наоборот, появляется только та единственно верная комбинация, которую машинка Луллия бессильна отыскать».

Естественно, такой учепый, как Лейбниц, не мог ограничиться только усовершенствованием уже созданной суммирующей машины. В 1672 году он доказывает возможность механического выполнения умножения без последовательного сложения и вычитания и приступает к созданию вычислительной машины.

После многих трудов машина была построена. В 1673 году изобретатель представил ее в Парижскую Академию наук. Машиной восхищались знаменитые ученые Арно и Гюйгенс.

«Посредством машины Лейбница любой мальчик может производить труднейшие вычисления», – заявили они. Даже друзья Паскаля признавали, что новый аппарат совершеннее и проще машины французского ученого. Лейбниц много лет занимался конструированием вычислительных устройств и истратил па это значительную сумму – 24 тысячи талеров. Деньги по тому времени немалые.

Для работы над машинами Лейбниц специально приезжал из Германии в Париж. Здесь под его руководством работал с 1676 по 1694 год известный тогда механик Оливер. В следующее десятилетие над машинами трудились в Гелметедте профессор Вангер и механик Левин, а после смерти Лейбница – математик Тойбер.

Сколько всего ими было построено машин, неизвестно. Две из них однажды попали в ремонт, и об их дальнейшей судьбе сведений нет.

Одна машина находится в музее Кэстнера в Ганновере. Хотя она и поломана, но в ее устройстве разобраться можно.

Машина состоит из двух частей. Неподвижной – шестнадцатиразрядного счетчика и подвижной – восьмиразрядного установочного механизма, который служил для ввода чисел. Его с помощью рукоятки можно перемещать вдоль отдельных разрядов счетчика.

Основу машины составляют ступенчатые валики, зубцы которых расположены на одпой половине валика и имеют разную длину.

Принцип ступенчатого валика, изобретенного Лейбницем, использован во мпогих современных механических счетных машинах.

Многие изобретатели стремились достичь в счетных устройствах плавной, а не скачкообразной передачи десятков. Это удалось сделать только выдающемуся русскому математику и механику Пафнутию Львовичу Чебышеву.

Некоторые исследователи считают, что проблема постройки счетного аппарата заинтересовала Чебышева лишь после появления в 1876 году книги «О самосчетах и нх применении» известного изобретателя и ученого, академика В. Я. Буняковского. Это не совсем так.

Когда двоюродная сестра еще только учила дома маленького Пафнутия Чебышева арифметике, адъюнкт Академии наук Буняковский был уже членом комиссии, дававшей отзывы на новые вычислительные устройства.

Но вот через 20 лет судьба свела двух ученых в стенах Петербургского университета. Маститый академик В. Я. Буняковский занимал кафедру математики, а молодой Чебышев в это же самое время получил должность адъюнкт-профессора.

Они сдружились. Буняковский высоко ценил способности Чебышева и привлек его через несколько лет адъюнктом в академию.

Чебышев не мог не знать об увлечении своего старшего коллеги механизмами для счета и не мог не увлечься ими сам.