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宫崎骏的收山之作《起风了》，介绍了日本零式战斗机的开发者堀越二郎年轻时的故事。电影中，主人公随身携带的，是一把引人注意的计算尺。那么，计算尺究竟是一个什么东西呢？
《起风了》中，主人公随身携带计算尺
计算尺曾经被带上宇宙飞船
实际上，计算尺在几十年前就是实用的计算机。纽约的帝国大厦、巴黎的埃菲尔铁塔等都是使用计算尺设计出来的。
在还没有计算机、计算器的时代（1960年左右），计算尺是科技人员的必备工具。下图是1966年摄于绕地飞行中的宇宙飞船“双子座12号”内部的照片。图片中央的是在失重状态下漂浮的计算尺。即使是在迈进宇宙的时代，人类也还在受惠于计算尺。照片中的人物就是后来1969年人类第一次登月成功的“阿波罗11号”飞船的机组人员之一，宇航员小埃德温·尤金·奥尔德林（Edwin
Eugene Aldrin, Jr.）。计算尺也被带上了阿波罗11号飞船。
神奇的计算器
计算尺是利用对数的模拟式计算机，它能够像变魔术一样给出计算的结果，是不可思议的简易工具。
计算尺上画满了刻度，形状有点像直尺，只是刻度的间隔不是等距离的。这是因为这些刻度是按照对数的规则刻制的。普通的计算尺，3条直尺是上、中、下排列的。这3条直尺中，上和下2条直尺是固定的，称为“定尺”，而中间的那条直尺是可以左右滑动的，称为“滑尺”。
只要移动直尺就能求得答案
为了简化说明，我们举一个2×3的例子。计算2×3只需要定尺“D”和滑尺”C”就可以了。首先在定尺“D”上找到“2”，移动滑尺“C”，将左端的“1”对准定尺“D”上找到的“2”(见下图例1的1)。然后，在滑尺“C”上找到“3”，读出它对准的下方的定尺“D”上的值（见下图例1的2）。这个值是“6”,就是计算的结果。
这样算乘法是不是很快？尤其是当计算的数位数多的时候，不用说，使用计算尺比心算快多了。并且还可以使用此例中没有用到的其他的尺，随心所欲地求得诸如平方根等等更加复杂的结果。不管什么情况，基本上都只要移动滑尺就能得到计算结果（只不过是近似值)。这把不可思议的计算尺，它是以什么原理求解的呢？（详情请阅览《科学世界》2013年第11期：对数，精妙的计算工具）
支撑起世界的计算尺
只要移动计算尺的滑尺就能得到乘法、除法的计算结果。使用说明参见上图。这样魔术般的计算利用的是对数的性质。在此，仅说明了计算的方法，在《科学世界》2013年第11期中有详细说明其原理。
对数表的数值是通过庞大的计算得到的
使用对数简化计算，就必须使用常用对数表。计算尺的刻度如果没有常用对数表也是刻不出来的。可是在发现对数的当时，不用说，在这个世界上也还没有对数表。
也就是说，对数的发明者约翰·纳皮尔是通过手工计算计算出对数的，因为只能从0开始制作对数表。纳皮尔通过庞大的手工计算，终于在1614年发表了名为《奇妙的对数表的描述》(Mirifici
logarithmorum canonis descriptio）的论文，从他开始研究对数起，花了整整20年。
约翰·纳皮尔和他的《奇妙的对数表的描述》
然而，纳皮尔研究的对数并不是以10为底数的。从简化计算的观点出发，为了容易调整位数，底数为10是最方便的。开始研究以10为底的对数（常用对数）的是英国的数学家亨利·布里格斯（Henry
Briggs，1563～1630）。布里格斯受到纳皮尔论文的启发，拜访了纳皮尔，交换了关于对数的意见，提出了以10为底数的思想。
布里格斯在1617年出版了到1000为止的正整数作为真数的常用对数表，在1624年出版了以从1到20000和从90000到100000的正整数为真数的、计算到小数点以后14位的对数表。
更多关于计算尺和对数的精彩内容，请阅览《科学世界》2013年第11期：对数，精妙的计算工具。
2014-08-07 20:26:03
