什么事计算尺
计算尺是利用对数的模拟式计算机。通常它的结构是在2条固定的直尺之间夹1条滑尺。滑尺可以左右滑动。只要移动滑尺读取刻度,调整位置(以符合数的位数)就能得到乘法、平方、3次方等等的计算结果(只不过是近似计算)。
计算尺上画满了刻度,形状有点像直尺,只是刻度的间隔不是等距离的。这是因为这些刻度是按照对数的规则刻制的。只要移动计算尺的滑尺就能得到乘法、除法的计算结果。这样魔术般的计算利用的是对数的性质。
在还没有大量使用计算机、计算器的时代(1960年左右),计算尺是科技人员的必备工具。即使是在迈进探索宇宙的时代,人类也还在受惠于计算尺。计算尺也被带上了阿波罗11号飞船。
支撑起世界的计算尺
这个利用对数的模拟式计算机,居然能够像变魔术一样给出计算的结果,是不可思议的简易工具。实际上,计算尺在几十年前就是实用的计算机。纽约的帝国大厦、巴黎的埃菲尔铁塔等都是使用计算尺设计出来的。
只要移动直尺就能求得答案
为了简化说明,我们举一个2×3的例子。计算2×3只需要定尺“D”和滑尺”C”就可以了。首先在定尺“D”上找到“2”,移动滑尺“C”,将左端的“1”对准定尺“D”上找到的“2”。然后,在滑尺“C”上找到“3”,读出它对准的下方的定尺“D”上的值。这个值是“6”,就是计算的结果。
这样算乘法是不是很快?尤其是当计算的数位数多的时候,不用说,使用计算尺比心算快多了。并且还可以使用此例中没有用到的其他的尺,随心所欲地求得诸如平方根等等更加复杂的结果。不管什么情况,基本上都只要移动滑尺就能得到计算结果(只不过是近似值)。
(本文发表于《科学世界》2013年第11期)
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