Чтение онлайн

Интересно, что способ вычисления, заложенный в неперовых палочках, никак не связан с открытыми Непером логарифмами. В его основе лежит техника умножения, предложенная Матракчи Насухом и являющаяся, в свою очередь, модификацией древнего метода решётки.

Точно неизвестно, где и когда изобрели решётчатое умножение. Первые случаи его употребления фиксируются в арабских и европейских источниках с конца XIII в. Способ решётки называли также индийским, мусульманским или «умножением в клеточку». В Италии его назвали «джелозия», или «решётчатое умножение» (gelosia в переводе с итальянского — жалюзи, решётчатые ставни). И в самом деле, фигуры из чисел, появляющиеся в процессе умножения, чем-то похожи на ставни-жалюзи, которыми закрывали от солнца окна венецианских домов [144] .

Матракчи Насух — весьма интересная личность в истории науки. Османский учёный, историк и миниатюрист [145] боснийского происхождения, он начал свою карьеру с того, что попал в столицу Блистательной Порты как часть «девширме» [146] .

Несмотря на то что мусульмане не подлежали девширме, некоторые небогатые мусульманские родители усматривали в подобной практике возможность для сыновей сделать карьеру. В таких случаях они предлагали соседям-христианам во время набора по девширме сдать собственного ребёнка под видом их сына [147] . Для боснийских мусульман было даже введено официальное исключение, предоставляющее им право отдавать детей по девширме [148] . Именно таким образом Насух и попал в пехотный корпус янычар, где овладел навыками фехтования и стрельбы. Развитый интеллект помог Насуху освоить несколько иностранных языков, что позволило ему попасть на флот после обучения в Эндеруне — дворцовом центре подготовки управленческих кадров.

Прозвище Матракчи, или Матраки, Насух получил в честь изобретённой им игры матрак — боёв на обтянутых кожей деревянных палках (исполняющих роль меча) и с деревянными же, также покрытыми кожей щитами. Матрак (в переводе с турецкого значит «удивительный») получил широкое распространение в Османской империи, на протяжении веков в него играли не только солдаты, но даже султаны [149] . Османский путешественник Эвлия Челеби в своей «Книге путешествий» (Seyahatname) утверждал, что султан Мурад IV был мастером игры в матрак [150] .

В 1533 г. Насух завершил и преподнёс султану Сулейману Великолепному труд под названием «Трактат о вычислениях» (Umdetu’l Hisab) [151] . Работа представляла свод необходимых для счетоводов и студентов XVI в. математических знаний. К ним относились арабский алфавит, индийские цифры, правила сложения, вычитания и деления, денежный учёт, единицы измерения, принципы учёта недвижимости и налогов, решения задач о скорости движения и так далее. Среди прочего описывается метод умножения на бумаге, наиболее близкий к использованному в неперовых палочках полвека спустя.

Палочки Непера — своеобразное промежуточное звено, заполняющее пробел между вычислениями на бумаге и механическими вычислительными машинами. Эффект, произведённый их появлением, оказался весьма существенным. Родившийся через десять лет после смерти Непера Джозеф Моксон, гидрограф английского короля Карла II, издатель математических книг и карт, создатель первого английского математического словаря и первого детального руководства по методам печати, в предисловии к одной из своих книг поместил хвалебное стихотворение, посвящённое неперовым палочкам:

Religious Romanists strongly maintain

That by the Bones of their dead Saints are wrought

Wonders; ’tis strange! Yet they the purses drain

Of them that to their fond Belief are brought.

Bit we’l regret those fancies, let them go

With their dead Trump’ry, here’s Lord Napier’s Bones

Which Ile ensure you will more wonders show

Than all those Reliques they count holy ones.

Canst thou but Add, then thou maist Multiply,

And if Subtract, ’twill teach thee to Divide,

And likewise to Gauge Vessels suddenly,

And measure both Glass, Board and Land beside [152] .

Религиозные католики уверенно утверждают,

Что кости их умерших святых творят

Чудеса; это странно! Тем не менее они истощают кошельки

Тех, которые привержены их любимой вере.

Немного пожалеем об этих фантазиях, оставим их

С их мертвечиной, вот костяшки лорда Непера,

Которые наверняка покажут вам больше чудес,

Чем все те реликвии, которые они [католики] считают святыми.

Если можешь складывать, то сможешь умножать,

А если вычитать — они научат делить,

И подобны мерным сосудам внезапно,

И измерят и стекло, и доски, и землю рядом.

В течение более чем трёх столетий специалисты по истории математики были уверены, что первый в истории механический калькулятор изобрёл и изготовил Блез Паскаль — французский математик, механик, физик, литератор и философ. Однако всё изменилось в 1957 г., когда на конференции, проходившей в Математическом институте Обервольфаха (ФРГ), Франц Хаммер, директор Кеплеровского научного центра в Штутгарте, выступил с сенсационным докладом. Хаммер сообщил, что проект первой счётной машины появился в середине 1623 г. и автором устройства был Вильгельм Шиккард.

Своё открытие Хаммер совершил практически случайно. Работая в штутгардской библиотеке, он обнаружил фотокопию эскиза какого-то вычислительного устройства. Хаммер установил, что обнаруженный эскиз — это потерянное приложение к письму профессора Тюбингенского университета Вильгельма Шиккарда, адресованному математику и астроному Иоганну Кеплеру. В письме Шиккард детально описывал счётную машину и упоминал чертёж.

Шиккард родился 22 апреля 1592 г. в городе Херренберге (герцогство Вюртемберг, сейчас часть федеральной земли Баден-Вюртемберг, Германия). В 17 лет получил в Тюбингенском университете степень бакалавра, а через два года — магистра. С 1617 г. он преподаёт восточные языки в своей alma mater и получает должность профессора кафедры. В университете Шиккард знакомится с Кеплером, который рекомендует ему заняться математикой. Следуя этому совету, Шиккард вновь достигает успеха: в 1631 г. становится профессором математики и астрономии Тюбингенского университета.

Вильгельм Шиккард был энциклопедистом своего времени: его перу принадлежат трактаты о языках, математике, астрономии, оптике и метеорологии. Он успешно освоил картографию, гравировку по дереву и металлу, механику, вёл переписку с французскими, голландскими и итальянскими учёными. К сожалению, знаний, доступных человечеству в XVII в., оказалось недостаточно для того, чтобы защитить Шиккарда от холеры, беспощадно забравшей жизнь учёного и его семьи в 1635 г.

Приблизительно в 1621 г. Шиккард построил механизм из зубчатых колёс, предназначенный для выполнения упрощённого умножения, задействованного в способе расчёта орбиты Луны, предложенном Иоганном Кеплером. В двух письмах, написанных в 1623 и 1624 гг., Шиккард сообщает Кеплеру об изобретении и создании устройства, которое назвал arithmeticum organum (арифметическим инструментом). Позже Шиккард использует название Rechenuhr (счётные часы). Машина была предназначена для упрощения выполнения сложения, вычитания, умножения и деления.