機(jī)械計(jì)算器用的是特定傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)組作為運(yùn)算單元

xiaochunyang

    中國人發(fā)明的算盤，其實(shí)質(zhì)也是機(jī)械計(jì)算法，只不過西方人發(fā)明的機(jī)械計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，不需要人參與計(jì)算過程，數(shù)據(jù)的輸入就是預(yù)置齒輪的初始位置并根據(jù)算式配置傳動(dòng)比和傳動(dòng)關(guān)系，然后轉(zhuǎn)動(dòng)搖把帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過特定圈數(shù)后計(jì)算結(jié)果就出來了，數(shù)值齒輪轉(zhuǎn)過的角度或者絲杠帶動(dòng)的數(shù)值游標(biāo)的移動(dòng)距離就是計(jì)算結(jié)果。機(jī)械計(jì)算法還有廉價(jià)的計(jì)算尺和計(jì)算表（不是手表的表，是表格的表），這些東西都有數(shù)百年的歷史，是科學(xué)大發(fā)現(xiàn)時(shí)代必須的工具。與珠算相比，西方的機(jī)械計(jì)算法是截然不同的思維方法下的產(chǎn)物，簡(jiǎn)單運(yùn)算的效率遠(yuǎn)不及珠算，設(shè)計(jì)、制作也不是常人能勝任，但卻可以通過適當(dāng)手段用于解算諸如微分方程之類的極復(fù)雜的運(yùn)算，《計(jì)算方法》這一學(xué)科就是基于不同時(shí)代的計(jì)算工具發(fā)展起來的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。
    在西方，二次大戰(zhàn)是機(jī)械計(jì)算機(jī)最后的輝煌，英國在不列顛空戰(zhàn)中首次實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用了雷達(dá)技術(shù)，大量雷達(dá)信息就是通過超過百名女性計(jì)算員之手生成各種直接數(shù)據(jù)成為英國空軍出擊、調(diào)度的重要依據(jù)，英國才能在及其困難的情況下以少勝多，粉碎了德軍的入侵計(jì)劃。當(dāng)然，德國也有機(jī)械計(jì)算機(jī)的顛峰之做—— Enigma密碼機(jī)，其結(jié)構(gòu)也是極其復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)組，當(dāng)時(shí)世界上技術(shù)頂尖的英國密碼專家組根本無法破譯，后來美國人為獲得一部Enigma不惜搭上眾多美國海軍的性命才俘獲一部，從而一舉在大西洋潛艇破襲戰(zhàn)中取得主動(dòng)，有一部專門描寫這一過程的戰(zhàn)爭(zhēng)片及多部與此相關(guān)的演義片。
    國內(nèi)仿制機(jī)械計(jì)算機(jī)是在民國時(shí)期，1950S之后西方開始進(jìn)入電子計(jì)算機(jī)時(shí)代，蘇聯(lián)在這方面起步較晚，到中蘇決裂中國也沒有得到實(shí)用的電子計(jì)算機(jī)哪怕是模擬的，所以“兩彈一星工程”的早期只好靠大量機(jī)械計(jì)算機(jī)甚至計(jì)算尺等用人海戰(zhàn)術(shù)彌補(bǔ)計(jì)算工具的不足，稍后才有模擬計(jì)算機(jī)和數(shù)字計(jì)算機(jī)的逐步加入，但機(jī)械計(jì)算機(jī)和計(jì)算尺還是一直沿用到1980S初才完全被計(jì)算器淘汰。