Slide Rule Storia
Prologo

Nel 16 ° secolo, la progettazione ingegneristica come la conosciamo oggi, con la sua enfasi su misure precise e tolleranze finemente calcolate, è impensabile. Eppure, ogni scienziato, matematico e alchimista ritiene che ci siano relazioni matematiche fondamentali fondamentali che sono alla base del mondo naturale.

Le figure preminenti della scienza contribuiscono alla creazione del regolo e ne fanno uso nel loro lavoro, tra cui Galileo, Napier, Gunter, Oughtred, Newton, Gauss, Watt, Priestley, Fulton, Fuller, Einstein, Fermi e Von Braun.

Un rapido sguardo ai primi cinque di questi uomini copre la creazione e l’evoluzione iniziale del regolo.

Poco prima del regolo

Galileo Galilei rende popolare il settore alla fine del 16 ° secolo. Il settore è un righello graduato che utilizza formule trigonometriche e una pinza per calcolare quadrati, cubi, reciproci e tangenti di numeri. Il disegno di Galileo del settore come strumento matematico può essere visto come il momento in cui gli aiuti al calcolo cessano di basarsi sul conteggio e sfruttano invece le relazioni più profonde tra i numeri. La sua invenzione è ancora in uso come ausilio alla navigazione nel 20 ° secolo 3 300 anni dopo.

John Napier avanza drammaticamente la comprensione delle relazioni numeriche nel 1614 con la sua invenzione dei logaritmi. Poiché i logaritmi sono il fondamento su cui è costruito il regolo, la sua storia inizia giustamente con lui. Il suo primo concetto di semplificare i calcoli matematici attraverso i logaritmi rende possibile il regolo come lo conosciamo oggi.

Cronologia del regolo

Napier stesso contribuisce alle Ossa di Napier nel 1617, calcolando i bastoncini in base al metodo di moltiplicazione della gelatina. Nel 1620 Edmund Gunter di Londra realizza una scala logaritmica diritta ed esegue la moltiplicazione e la divisione su di essa con l’uso di una serie di divisori o pinze.

Nel 1622 circa William Oughtred, un ministro anglicano-oggi riconosciuto come l’inventore del regolo-pone due scale di questo tipo fianco a fianco e le fa scorrere per leggere le relazioni di distanza, moltiplicando e dividendo direttamente. Sviluppa anche un regolo circolare.

Nel 1675 Sir Isaac Newton risolve equazioni cubiche usando tre scale logaritmiche parallele e fa il primo suggerimento verso l’uso del cursore.

Nel 1677, due anni dopo che Newton inventa il cursore, Henry Coggeshall perfeziona la regola del legname e del falegname. Il cursore di Newton non riesce a prendere piede al momento. La regola Coggeshall rimane di uso comune 200 anni dopo. Il suo design e la sua standardizzazione spostare il regolo da uno strumento di indagine matematica per applicazioni specializzate. A partire dal 1683, Thomas Everard rende popolare la regola di misurazione, utilizzata per determinare il contenuto di ale, vino e liquori botti e per calcolare l’accisa su di esso. Questo disegno, creato per la prima volta da William Oughtred nel 1633, vede un uso diffuso fino al 19 ° secolo.

Nel 1722 John Warner, un commerciante di strumenti di Londra, utilizza quadrato e cubo scales.By 1790 James Boulton e James Watt stanno modificando regoli per migliorare la loro precisione e l’utilità. Nel 1799 il loro regolo Soho aiuta a inaugurare la rivoluzione industriale. Facilita la progettazione e la fabbricazione della loro macchina seminale, il motore a vapore.

Nel 1815 Peter Roget, un medico inglese (e l’autore del Thesaurus di Roget), inventa una scala di log log, che usa per calcolare radici e poteri a qualsiasi numero o frazione di essi. E ‘ considerato al momento come una curiosità matematica. Cinquant’anni dopo, i progressi nell’ingegneria elettrica, nella termodinamica, nella dinamica e nella statica e nella chimica industriale rendono queste scale così necessarie da essere riscoperte. Nei prossimi cinquant’anni aumentano da tre, a sei, a otto scale sul regolo, come ingegneria estende la sua presa sul calcolo moderno.

Nel 1851 un ufficiale di artiglieria francese di nome Amedee Mannheim standardizza una serie di quattro scale per i problemi di calcolo più comuni. Le quattro scale includono due lunghezze doppie, denominate A & B, per quadrati e radici quadrate… e due lunghezze singole, C & D, per moltiplicazione e divisione. Questo set di scale diventa la base della progettazione di regoli per i prossimi 100 anni e porta il suo nome oggi. Il suo design e l’uso di un cursore accelera l’eventuale accettazione diffusa di questa funzione.

All’inizio del 19 ° secolo le prime regole di scorrimento entrano in uso negli Stati Uniti. L’ex presidente Thomas Jefferson ne ha uno, e Joseph Priestley riconosce i loro vantaggi nel suo lavoro di chimica, che include la scoperta dell’ossigeno.

Dal 1870, la Germania produce due giganti del mondo regolo, Dennert e Pape (creatori di Aristo), e Faber (poi Faber-Castell). Rivoluzionari sono i contributi Dennert e Pape delle scale “engine divided” (incise) e il deposito stabile di celluloide sul legno.

L’importanza del regolo per la rivoluzione industriale e l’impatto della rivoluzione industriale sul regolo, sono dimostrati dalla proliferazione dei disegni. Dal 1625 al 1800, i primi 175 anni dopo la sua invenzione, vengono registrati un totale di 40 tipi di regoli, inclusi disegni circolari e a spirale. I prossimi 100 anni, dal 1800 al 1899, vedono la creazione di 250 tipi di regoli e produttori. Oltre 90 disegni sono registrati nei primi 10 anni del 20 ° secolo.

Le calcolatrici cilindriche con scale logaritmiche extra lunghe sono inventate da George Fuller d’Irlanda nel 1878 e da Edwin Thacher di New York nel 1881. La produzione della calcolatrice di Thacher viene presto rilevata da una società di Hoboken, New Jersey instruments, Keuffel and Esser, che in precedenza aveva importato regoli per la vendita.

Una rivoluzionaria costruzione di regoli lineari con scale sia sul davanti che sul retro e con un cursore che si riferisce a tutte le scale contemporaneamente è brevettata nel 1891 da William Cox an un’invenzione che chiama “regoli duplex”. E ‘venduto da K & E.

Bilance piegate CF, DF e CIF sono messi su regoli circa 1900 per ridurre la quantità di movimento e reset della diapositiva.

Log log scale in tre sezioni appaiono circa 1901, consentendo il calcolo molto accurato di potenze e radici a qualsiasi numero o frazione.

Il secolo scorso del regolo-il 20 °

Il nostro secolo scorso non avrebbe potuto essere costruito senza il regolo, ma la sua prova diretta è quasi totalmente mancante all’occhio disinformato.

Negli Stati Uniti, questa indispensabilità è colta con maggior successo da Keuffel e Esser. Questa azienda si muove da regole di importazione nel 1870, alla costruzione di uno strumento di calcolo complesso (il calcolatore Thacher) nel 1880, alla produzione di proprie regole di scorrimento nel 1890. I loro contributi sono legione, tra cui la scala CI, la loro devozione fanatica alla precisione, il loro uso di scale colorate e corsivo obliquo per aiutare nella direzione di lettura.

In Giappone Jiro Hemmi adotta un percorso diverso per dominare il mercato. Hemmi sperimenta sistematicamente sia materiali di base naturali che celluloide, stabilendosi sul bambù come nucleo e combinando questo con una produzione molto moderna (inclusa la laminazione della superficie di celluloide), con conseguente alta qualità e quantità. Nel 1960 Hemmi produce un milione di regoli ogni anno.

Epilogo

La filosofia dell’ingegneria va avanti. E i trionfi del design del 20 ° secolo diventano limitazioni per il regolo.

Einstein favorisce un regolo Nestler nel suo lavoro. Gli approcci al Golden Gate Bridge e il profilo di spinta del razzo Redstone sono progettati con semplici regoli basati su Rietz-Dietzgen Phillips 1725 di E. H. Lowry e Nestler 23 di Wernher Von Braun. I regoli Pickett forniscono potenza computazionale di emergenza a bordo delle missioni Apollo con il loro modello N600-ES. I Pickett N3 e N4 prendono il loro posto insieme al K & E Decilon e al Post Versalog nella progettazione dell’aereo da caccia F16.

Ma la progettazione strutturale e i primi principi in fisica cercano entrambe risposte a come le strutture reagiranno al cambiamento di carichi e forze. La velocità del vento, l’attrito delle maree e la collisione interstellare richiedono tutti modelli computazionali dinamici, piuttosto che la risposta a un problema strutturale statico. Motori di calcolo grandi, lenti e obesi progettati per queste domande danno vita all’elegante calcolatrice a quattro funzioni. K&I travagli di E con il suo modello di regolo Analon sono un eccellente esempio del cambiamento nelle richieste ingegneristiche che hanno superato il regolo. La calcolatrice elettronica a quattro funzioni è un sintomo tanto quanto una causa di questo cambiamento.

Regolo i ricercatori hanno stimato che forse 40 milioni di regolo sono stati prodotti nel mondo nel solo 20 ° secolo. Tra questi ci sono molti tipi di regoli speciali sviluppati e realizzati per applicazioni specifiche come chimica, rilevamento, elettricità ed elettronica, artiglieria, idraulica, motori a vapore e a combustione interna, strutture in calcestruzzo e acciaio, radio e altri campi speciali.

Il regolo ha una lunga e distinta ascendenza William da William Oughtred nel 1622 alle missioni Apollo sulla luna … un arco di tre secoli e mezzo was è stato usato per eseguire calcoli di progettazione per praticamente tutte le principali strutture costruite su questa terra durante quel lungo periodo della nostra storia an una straordinaria eredità per qualcosa di così meccanicamente semplice.