Вычисляющие часы Шиккарда известны как одно из изобретений в области счетных механизмов. Этот аппарат стал первым механическим калькулятором, который с легкостью мог производить четыре арифметические операции. Устройство было отнесено к часам, так как в его основе лежал схожий принцип работы: на шестеренках и звездочках. Счетные часы стали новым этапом в развитии вычислительных механизмов.
До 50-х годов ХХ столетия считалось, что изобретение первой механической вычислительной машины принадлежит французскому ученому Блезу Паскалю. Однако Франц Гаммер, директор научного цента имени Кеплера, смог доказать, что первый вычислительный прибор был создан за 2 десятилетия до открытия Паскаля.
В городской библиотеке города Штутгарт Франц увидел копию изображения счетного аппарата, который ранее не был никому известен. Позже оказалось, что фотокопия является потерянной частью переписки Вильгельма Шиккарда с Иоганом Кеплером, датированной 1624 годом. Шиккард писал о своем новом изобретении, которое он называл часами для счета. А в более раннем письме Вильгельм рассказывал об изобретении аппарата, который состоял из одиннадцати десятизубчатых и шести однозубчатых колесиков, и мог выполнять арифметические операции без помощи человека.
Шиккард считал, что ему удалось механизировать то, что Кеплер вычислял с помощью алгебры вручную. Он говорил, что его собеседника удивит умение его изобретения переносить десятки при суммировании и занимать их из более высоких разрядов при операции вычитания.
Часы для счета Вильгельма Шиккарада не сохранились до нашего времени. В той же переписке между Шиккардом и Кеплером ученый говорил, что у него был только один экземпляр его изобретения, который полностью сгорел во время пожара. Однако Франц Гаммер сумел найти другое изображение устройства, а также несколько записей, сделанных Шиккардом для Пфистера, который участвовал при создании аппарата. Исходя из этих заметок, с помощью профессора барона Фрейтага-Леринга-Хофа механизм Шиккарда был восстановлен.
Счетная машина Шиккарда выполняла четыре операции с числами с шестью разрядами и представляла собой три отдельных механизма: суммирующий, множительный и механизм для записи чисел.
Суммирующий механизм состоял из двух рядов осей с десятизубчатыми шестеренками, надетыми на них. Верхний ряд содержал шесть осей, на которых находились однозубчатые колесики, диски для набора цифр и барабаны с цифрами в форме цилиндров. В нижнем ряду было всего пять осей, где размещались только десятизубчатые колесики.
Чтобы произвести операцию сложения, нужно было последовательно набрать слагаемые, используя специальные диски, а для процесса вычитания – ввести уменьшаемое и вычитаемое. При сложении и вычитании отличие было в том, что диски для набора делали обороты в разные стороны.
Суммирующий аппарат подходил и для деления : с помощью поочередного вычитания двух составляющих операции деления и записи количества произведенных расчетов можно было получить итоговый результат.
Для умножения в счетном аппарате Шиккарда использовалась решетчатая система, которая уже была базой для палочек Непера.
А третий раздел аппарата предназначался для записи чисел, которые должны были быть не больше шестого разряда. Это можно было сделать с помощью оборотов цилиндров, где следовало установить нужные цифры.
Вычисляющие часы Шиккарда заложили фундамент в развитии счетных механизмов. Практическое применение это устройство нашло в научной деятельности астронома и математика Иоаганна Кеплера. В городе Вайле, на родине ученого, в доме-музее сохранилась копия вычисляющих часов Шиккарда.
Антикитерский механизм - калькулятор из прошлого тысячелетия
Абак как один из предшественников калькулятора
Прообраз калькулятора Леонарда да Винчи
Палочки Непера как один из этапов становления вычислительной техники
Паскалина - механический калькулятор 17-го века
Счетная машина Лейбница - предшественник калькулятора
Калькулятор – изобретение, делающее нашу жизнь проще