Aрифмометр Чебышева

«В старину математические задачи задавали боги...»
П.Л.Чебышев

Издревле люди старались усовершенствовать свой счёт с помощью различных технических средств и приборов. Пожалуй, первой и самой древней «счётной машиной» были пальцы рук и ног. На них древний человек научился отсчитывать очень большие числа. Различными загибами пальцев рук или пальцев рук и ног вместе изображали не только единицы и десятки, но и сотни и тысячи. Изображение чисел с помощью жестов рук продолжали до миллионов.

Как же производился в то время счёт? Сначала – на пальцах левой руки с помощью одного или двух пальцев правой руки, затем переходили на правую руку, начиная с большого пальца, и лишь после этого на пальцы ног.

Замечательный русский путешественник Н.Н.Миклухо-Маклай (1846-1888) наблюдал подобное у коренных жителей Новой Гвинеи – папуасов. Однако известны народы, у которых единицами счёта были не пальцы, а их суставы. Подробное описание методов счёта на пальцах до миллиона мы находим в хронологическом труде «О счёте времени» ирландского учёного монаха Беды Достопочтенного (VII-VIIIвв.), вышедшим в Базеле в 1529 году. Так возникли пятеричная, десятичная и двадцатеричная системы счисления.

В далёкой древности торговцы (финикийские, вавилонские, египетские) проводили расчёты при помощи раковин, камешков либо зёрен, которые со временем стали выкладывать на ровной доске, названной впоследствии абаком (по-древнееврейски «пыль», «песок»). У греков и римлян абак подвергся некоторому усовершенствованию и стал счётной доской, по существу, тем самым счётным прибором, известным современнику как «счёты» (китайская версия счётов «суан-пан» или японская – «соробан» известны с древних времён).

Русские счёты известны, начиная с XVI века. Со времен Ивана Грозного в русской речи употребляются такие выражения как «прикидывать», «насчёт», «скидка», «сбрасывать со счёта»… Принципиальное отличие русских счётов заключается в том, что они основаны на десятичной системе счисления (историки это объясняют тем, что в Московии раньше, чем в других странах Европы, появилась десятичная денежная система: 1 червонец = 10 рублям; 1 рубль = 10 гривенникам; 1 гривенник = 10 копейкам).

Помимо русских счётов, с середины XIX века целое столетие в Европе находили широкое применение при арифметических расчётах так называемые механические вычислительные машины, или автоматические арифмометры – первые счётные машины непрерывного действия. Они были как бы прообразом будущих поколений быстродействующих электронно-вычислительных машин; ведь слово «компьютер» в современном понимании есть не что иное, как электронно-вычислительная машина (ЭВМ).

Над созданием автоматических арифмометров трудились многие великие механики, начиная с XVII века. В конце XIX века особо острый характер приобрело соперничество трёх механиков в этой области: Чебышева, Однера и Зеллинга.

В творчестве П. Л. Чебышева удивительным образом сочетаются глубокие исследования по «чистой» математике и устойчивый интерес к сугубо прикладным вопросам. Он был не только первоклассным математиком, но и выдающимся изобретателем, шедшим в авангарде технической мысли своего времени. В основе всех его изобретений лежит стремление внести возможную экономию труда и времени во всякую работу.

Конструктивные достоинства многих изобретений Чебышева выдающиеся. К числу таких изобретений прежде всего следует отнести арифмометр, сконструированный русским ученым в 1878г., который, несмотря на сложность устройства, считался наиболее совершенной из существующих тогда машин этого рода.

Отличительная особенность арифмометра Чебышева, который представлял собой первый прибор русского происхождения, заключалась в весьма оригинальном приспособлении для перенесения десятков. Это приспособление составляло основную часть арифмометра Чебышева и было им изобретено за 10 лет до соответствующего изобретения Зеллинга, что указывает на приоритет нашего великого математика в этом вопросе. По мнению современников, арифмометр Зеллинга был «только простой копией механизма Чебышева».

П.Л.Чебышев, будучи очень скромным и бережливым, тратил значительные средства на изготовление действующих моделей изобретенных им механизмов. Некоторые из них, в том числе один из вариантов арифмометра системы Чебышева, хранятся в Петербургском университете и Академии наук.

К сожалению, арифмометр Чебышева, который, как и большинство изобретённых им механизмов, остался невостребованным на родине, был подарен учёным Парижскому музею искусств и ремёсел. В России, а затем в СССР широкое применение получил другой арифмометр – системы Однера (советские арифмометры марки «Феликс»).

С.Л.Лебедев