(495) 234-36-61
На главную страницу блога Почта

Блог «Умные мелочи»

Волшебная линейка

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 23-11-2011

Метки: , ,

Вы помните этот вычислительный прибор? Логарифмическую линейку, которую так любили преподаватели математики и ненавидели школяры? Она ушла в прошлое с распространением электронных калькуляторов. И совершенно напрасно, ибо логарифмической линейке для вычислений не требуется электричество. И вообще, это самый настоящий аналоговый калькулятор. Математический заменитель древнего абака.

О правилах обращения с логарифмической линейкой нет смысла рассказывать. Во-первых, ее еще надо найти в продаже. Возможно, они где-то и выпускаются, но купить такую редкость в наше время можно лишь в магазине антиквариата. Во-вторых, на ней нужно уметь считать. Из моей головы эти познания со временем выветрились (это я деликатно намекаю на то, что их, по большому счету, и не было).

Поэтому поговорим об истории создания этого поистине волшебного инструмента и о принципах, на которых базируется логарифмическая линейка.

Идея линейки со шкалой, которая бы облегчала математические действия с числами, пришла в голову валлийскому математику Эдмунту Гантеру. Это произошло в 20-е годы XVII века. Гантер предложил даже не саму линейку, а логарифмическую шкалу. Вычисления производились при помощи двух циркулей, ножки которых прикладывались к шкале. Такое устройство позволяло производить лишь операцию умножения. Расстояние между двумя ножками первого циркуля, измеренное по шкале, соответствовало первому множителю, второго циркуля – второму множителю. Расстояние между точкой соприкосновения первой ножки первого циркуля и второй ножки второго циркуля, проградуированное в относительных единицах, соответствовало результату умножения.

Шкала Гантера не получила распространения из-за сложности и неточности самого процесса вычисления. Принципиального упрощения вычислений Эдмунт Гантер не достиг. Но работа ученого из Уэльса попалась на глаза энтузиасту математики, священнику из Олбери (городок близ Лондона) Уильяму Отреду. Он предложил вместо пары циркулей использовать две одинаковые логарифмические шкалы, скользящие одна относительно другой.

Линейка Отреда позволяла производить математические вычисления без применения циркулей. Правда, получившийся у него портативный прибор еще не обладал универсальной функциональностью. Современный вид логарифмическая линейка приобрела спустя два года после кончины ученого – в 1662 году, когда Сет Партридж дополнил линейку Отреда бегунком и визиром. С того времени и до наших дней логарифмическая линейка практически не менялась, прослужив верой и правдой более трех столетий.

Вернемся к личности «главного» изобретателя логарифмической линейки. Уильям Отред появился на свет 5 марта 1575 года в Итоне, в графстве Бэкингемшир, в семье англиканского священника. Мальчик с детства отличался яркими аналитическими способностями. Достаточно сказать, что в 1595 году он окончил математический факультет Кембриджского университета. И это в возрасте 20 лет, когда его сверстники только поступали в Кембридж!

В течение 13 лет (до 1608 года) Отред преподавал в Кембридже математику. Это был блестящий преподаватель. Ученый был настолько увлечен наукой, что не обращал внимания на простые радости жизни. Будучи человеком глубоко верующим (все же он родился в семье священника), в 1608 году Уильям Отред оставил профессию преподавателя, надел рясу и получил приход в Олбери. Здесь он и провел свою жизнь.

Уильям Отред

Уильям Отред

Судьба отмерила ему долгий век – Отред прожил 85 лет. Религиозность уживалась в нем с тягой к познаниям. Уильям Отред – один из великих математиков в истории человечества, который занимался наукой непрофессионально. Он был ученым-любителем. И при этом всегда находился в окружении множества учеников. Среди наиболее известных из них – Кристофер Рен и Джон Валлис.

Следует заметить, что современники Отреда не воспринимали его, как любителя. Для них он был безусловным авторитетом в мире математики. Каждый день этого человека был посвящен богослужению и математике. Если он находился вне стен храма, его можно было найти дома – за вычислениями. Вместо бумаги или грифельной доски Отред использовал… землю. В его руках была палка, заменявшая ему карандаш. А вся усадьба была испещрена бесконечными формулами.

Еще одна любопытная деталь. Отред никогда не брал с учеников платы. Наоборот, тратил на их содержание скромное жалование священника. Собственно, поэтому за ним и тянулась слава великого учителя. Попасть в ученики к Уильяму Отреду считалось большой удачей.

Совершенствуя свою логарифмическую линейку, Отред изобрел ее разновидность – круговую линейку, состоящую из набора вращающихся шкал. В окончательном виде приспособление было снабжено десятью шкалами. Этот прибор позволял производить умножение, деление и вычисление ряда тригонометрических функций.

Отред был автором нескольких монументальных научных трудов, которые еще при жизни ученого приобрели статус классических учебников. В 1631 году он выпустил книгу «Ключ к математике». В течение последующих ста лет эта книга широко использовалась в английских школах. В 1632 году в свет вышел второй труд Отреда – описание круговой логарифмической линейки с примерами ее применения в навигационной практике. Благодаря этой работе научный мир узнал о существовании подобного удивительного прибора и взял его на вооружение. А в «докомпьютерную» и «докалькуляторную» эпоху логарифмическая линейка оставалась основным вычислительным устройством, доступным и школьному учителю, и инженеру, и ученому.

Уильям Отред остался в истории науки не только благодаря изобретению логарифмической линейки. Он стал автором ряда базовых математических обозначений, которые стали общепринятой нормой. Отред предложил использовать для обозначения операции умножения знак «х», а деления – знак «/». Он же ввел в обиход две вертикальные черты («II») как символ параллельности. И сократил математическое обозначение синуса и косинуса. Вместо «Sine» математики стали писать «sin», а вместо «Cosine» – «cos».

А еще Отред занимался теоретическими расчетами конструкции часов. Его работы служили справочными пособиями английским и швейцарским часовщикам.

Говорят, Отред был убежденным монархистом. Согласно легенде, он умер от разрыва сердца, узнав о том, что Карл II вернулся на английский престол. Не пережил радости. Это случилось 30 июня 1660 года…

Если в вашем доме завалялась старая логарифмическая линейка, не спешите ее выбрасывать. Лучше вспомните прошлое или попробуйте заново научиться расчетам на ней. Либо просто оставьте на память как одну из умных мелочей, без которых жизнь человека была бы скучной и невыразительно серой.

Кстати, в былые годы логарифмические линейки продавались в аккуратных картонных футлярах. К каждой прилагалась книжечка, объясняющая методику вычислений. И эта инструкция была более пространной, чем та, что вкладывается в коробку современного смартфона. Еще бы – для расчетов на логарифмической линейке требуются математические познания, а не только тренированный большой палец правой руки.




Оставить комментарий

 
По всем вопросам, связанным с работой сайта, обращайтесь по адресу: webmaster@elcode.ru