Rechenschieber-Geschichte
Prolog

Im 16.Jahrhundert ist die Konstruktion, wie wir sie heute kennen, mit ihrem Schwerpunkt auf präzisen Messungen und fein berechneten Toleranzen undenkbar. Und doch glaubt jeder Wissenschaftler, Mathematiker und Alchemist, dass es grundlegende mathematische Beziehungen gibt, die die natürliche Welt untermauern.Die herausragenden Persönlichkeiten der Wissenschaft tragen beide zur Schaffung des Rechenschiebers bei und nutzen ihn in ihrer Arbeit, darunter Galileo, Napier, Gunter, Oughtred, Newton, Gauss, Watt, Priestley, Fulton, Fuller, Einstein, Fermi und Von Braun.

Ein kurzer Blick auf die ersten fünf dieser Männer deckt die Entstehung und anfängliche Entwicklung des Rechenschiebers ab.

Kurz vor dem Rechenschieber

Galileo Galilei popularisiert den Sektor Ende des 16. Der Sektor ist ein abgestuftes Lineal, das trigonometrische Formeln und einen Messschieber verwendet, um Quadrate, Würfel, Kehrwerte und Tangenten von Zahlen zu berechnen. Galileos Entwurf des Sektors als mathematisches Werkzeug kann als der Moment angesehen werden, in dem Berechnungshilfen nicht mehr auf dem Zählen basieren und stattdessen die tieferen Beziehungen zwischen Zahlen ausnutzen. Seine Erfindung wird noch im 20.Jahrhundert als Navigationshilfe verwendet … 300 Jahre später.John Napier fördert das Verständnis von Zahlenbeziehungen 1614 mit seiner Erfindung von Logarithmen dramatisch. Da Logarithmen die Grundlage sind, auf der der Rechenschieber aufbaut, beginnt seine Geschichte zu Recht mit ihm. Sein frühes Konzept, mathematische Berechnungen durch Logarithmen zu vereinfachen, ermöglicht den Rechenschieber, wie wir ihn heute kennen.

Chronologie des Rechenschiebers

Napier selbst trug 1617 Napiers Knochen bei und berechnete Stöcke basierend auf der Gelosia- oder Gittermultiplikationsmethode. Im Jahr 1620 macht Edmund Gunter von London eine gerade logarithmische Skala und führt Multiplikation und Division mit einem Satz von Teilern oder Bremssätteln durch.

Um 1622 platziert William Oughtred, ein anglikanischer Minister … der heute als Erfinder des Rechenschiebers anerkannt ist … zwei solcher Skalen nebeneinander und schiebt sie, um die Entfernungsverhältnisse zu lesen und so direkt zu multiplizieren und zu dividieren. Er entwickelt auch einen kreisförmigen Rechenschieber.Im Jahr 1675 löst Sir Isaac Newton kubische Gleichungen mit drei parallelen logarithmischen Skalen und macht den ersten Vorschlag zur Verwendung des Cursors.1677, zwei Jahre nachdem Newton den Cursor erfunden hatte, perfektionierte Henry Coggeshall die Holz- und Zimmermannsregel. Newtons Cursor verfängt sich zu diesem Zeitpunkt nicht. Die Coggeshall-Regel bleibt 200 Jahre später im allgemeinen Gebrauch. Sein Entwurf und seine Standardisierung bewegen den Rechenschieber von einem Werkzeug der mathematischen Untersuchung zu spezialisierten Anwendungen. Ab 1683 popularisiert Thomas Everard die Messregel, mit der der Inhalt von Ale-, Wein- und Spirituosenfässern bestimmt und die Verbrauchsteuer darauf berechnet wird. Dieses Design, das erstmals 1633 von William Oughtred entworfen wurde, ist bis weit ins 19.

1722 verwendet John Warner, ein Londoner Instrumentenhändler, Quadrat und Würfel scales.By 1790 James Boulton und James Watt modifizieren Rechenschieber, um ihre Genauigkeit und Nützlichkeit zu verbessern. Bis 1799 hilft ihr Soho-Rechenschieber, die industrielle Revolution einzuleiten. Es erleichtert die Konstruktion und Herstellung ihrer wegweisenden Maschine, der Dampfmaschine. 1815 erfindet Peter Roget, ein englischer Arzt (und Autor von Rogets Thesaurus), eine Log-Log-Skala, mit der er Wurzeln und Potenzen zu einer beliebigen Zahl oder einem Bruchteil davon berechnet. Es wird zu dieser Zeit als mathematische Kuriosität angesehen. Fünfzig Jahre später machen Fortschritte in der Elektrotechnik, Thermodynamik, Dynamik und Statik sowie in der industriellen Chemie diese Skalen so notwendig, dass sie wiederentdeckt werden. In den nächsten fünfzig Jahren steigen sie von drei auf sechs auf acht Skalen auf dem Rechenschieber, da die Technik die moderne Berechnung in den Griff bekommt.

1851 standardisiert ein französischer Artillerieoffizier namens Amedee Mannheim einen Satz von vier Skalen für die häufigsten Berechnungsprobleme. Die vier Skalen umfassen zwei doppelte Länge, genannt A & B, für Quadrate und Quadratwurzeln … und zwei einzelne Länge, C & D, für Multiplikation und Division. Dieser Maßstabssatz wird für die nächsten 100 Jahre zur Grundlage des Rechenschieberdesigns und trägt heute seinen Namen. Sein Design und die Verwendung eines Cursors beschleunigt die eventuelle weit verbreitete Akzeptanz dieser Funktion.

Anfang des 19.Jahrhunderts kamen die ersten Rechenschieber in den USA zum Einsatz. Ex-Präsident Thomas Jefferson hat einen, und Joseph Priestley erkennt ihre Vorteile in seiner chemischen Arbeit, die die Entdeckung von Sauerstoff umfasst.

Bis 1870 produziert Deutschland zwei Giganten der Rechenschieberwelt, Dennert und Pape (Hersteller von Aristo) und Faber (später Faber-Castell). Revolutionär sind die Dennert- und Pape-Beiträge von „motorgeteilten“ (gravierten) Skalen und die stabile Ablagerung von Zelluloid auf Holz.

Die Bedeutung des Rechenschiebers für die industrielle Revolution und die Auswirkungen der industriellen Revolution auf den Rechenschieber zeigen sich in der Verbreitung von Designs. Von 1625 bis 1800, den ersten 175 Jahren nach seiner Erfindung, sind insgesamt 40 Rechenschiebertypen, darunter kreisförmige und spiralförmige Ausführungen, verzeichnet. In den nächsten 100 Jahren, von 1800 bis 1899, entstanden 250 Rechenschiebertypen und -hersteller. Über 90 Entwürfe sind in den ersten 10 Jahren des 20.

Zylindrische Taschenrechner mit extra langen logarithmischen Skalen wurden 1878 von George Fuller aus Irland und 1881 von Edwin Thacher aus New York erfunden. Die Produktion von Thachers Rechner wird bald von einem Hoboken übernommen, New Jersey Instruments Company, Keuffel und Esser, die zuvor Rechenschieber zum Verkauf importiert hatten.Eine revolutionäre lineare Rechenschieberkonstruktion mit Skalen auf Vorder- und Rückseite und einem Cursor, der sich auf alle Skalen gleichzeitig bezieht, wurde 1891 von William Cox patentiert … eine Erfindung, die er den „Duplex-Rechenschieber“ nennt. Es wird verkauft von K&E.

Die gefalteten Skalen CF, DF und CIF werden um 1900 auf Rechenschieber gelegt, um die Bewegung und das Zurücksetzen der Folie zu reduzieren.

Log Log-Skalen in drei Abschnitten erscheinen um 1901 und ermöglichen eine sehr genaue Berechnung von Potenzen und Wurzeln zu einer beliebigen Zahl oder einem Bruch.

Das letzte Jahrhundert des Rechenschiebers … das 20.

Unser letztes Jahrhundert hätte ohne den Rechenschieber nicht gebaut werden können, doch sein direkter Beweis fehlt dem uninformierten Auge fast völlig.

In den USA wird diese Unentbehrlichkeit von Keuffel und Esser am erfolgreichsten aufgegriffen. Diese Firma bewegt sich vom Import von Regeln in den 1870er Jahren über den Bau eines komplexen Recheninstruments (des Thacher-Rechners) in den 1880er Jahren zur Herstellung eigener Rechenschieber in den 1890er Jahren. Ihre Beiträge sind Legion, einschließlich der CI-Skala, ihre fanatische Hingabe an Präzision, ihre Verwendung von farbigen Skalen und schräge Kursivschrift in Leserichtung zu unterstützen. Einen anderen Weg zur Marktbeherrschung beschreitet Jiro Hemmi in Japan. Hemmi experimentiert systematisch sowohl mit natürlichen Grundmaterialien als auch mit Zelluloid, setzt dabei auf Bambus als Kern und kombiniert dies mit einer sehr modernen Fertigung (einschließlich Zelluloid-Oberflächenlaminierung), was sowohl zu hoher Qualität als auch zu Quantität führt. In den 1960er Jahren produziert Hemmi jährlich eine Million Rechenschieber.

Epilog

Die Philosophie des Ingenieurwesens geht weiter. Und die Triumphe des Designs des 20.Jahrhunderts werden zu Einschränkungen für den Rechenschieber.

Einstein bevorzugt in seiner Arbeit einen Nestler-Rechenschieber. Die Annäherungen an die Golden Gate Bridge und das Schubprofil der Redstone-Rakete werden mit einfachen Rechenschiebern auf Rietz-Basis entworfen … E. H. Lowrys Dietzgen Phillips 1725 und Wernher Von Brauns Nestler 23. Pickett Rechenschieber bieten Notfall-Rechenleistung an Bord von Apollo-Missionen mit ihrem N600-ES-Modell. Die Pickett N3 und N4 nehmen ihre Plätze zusammen mit dem K&E Decilon und dem Post Versalog beim Entwurf des F16-Kampfflugzeugs ein.

Aber strukturelles Design und erste Prinzipien in der Physik suchen beide nach Antworten darauf, wie Strukturen auf sich ändernde Lasten und Kräfte reagieren werden. Windgeschwindigkeiten, Gezeitenreibung und interstellare Kollisionen erfordern dynamische Rechenmodelle und nicht die Antwort auf ein statisches strukturelles Problem. Große, langsame und leistungsstarke Rechenmaschinen, die für diese Fragen entwickelt wurden, bringen den schlanken Vierfunktionsrechner hervor. K&Die Schwierigkeiten von E mit seinem Analon-Rechenschiebermodell sind ein hervorragendes Beispiel für die Änderung der technischen Anforderungen, die den Rechenschieber übertroffen haben. Der elektronische Taschenrechner mit vier Funktionen ist sowohl ein Symptom als auch eine Ursache für diese Änderung.

Rechenschieber Forscher haben geschätzt, dass möglicherweise 40 Millionen Rechenschieber allein im 20. Darunter befinden sich viele Arten von Spezialschieber, die für spezifische Anwendungen wie Chemie, Vermessung, Elektrizität und Elektronik, Artillerie, Hydraulik, Dampf- und Verbrennungsmotoren, Beton- und Stahlkonstruktionen, Radio und andere Spezialgebiete entwickelt und hergestellt wurden.

Der Rechenschieber hat eine lange und angesehene Abstammung … von William Oughtred im Jahr 1622 bis zu den Apollo-Missionen zum Mond … eine Zeitspanne von dreieinhalb Jahrhunderten … es wurde verwendet, um Entwurfsberechnungen für praktisch alle wichtigen Strukturen durchzuführen, die in dieser langen Zeit unserer Geschichte auf dieser Erde gebaut wurden … ein erstaunliches Erbe für etwas so mechanisch Einfaches.