乔瓦尼·波莱尼

乔瓦尼·波雷尼的肖像画。

要点：

波雷尼是一位著名的意大利科学家，他在18世纪为科学做出了贡献。
目前没有原版的波雷尼设计的加法机，但根据剩下的描述进行了重建。
他的设备相当大，安装在一个木制柜子里，有重物来设置机械运动。

乔瓦尼·波雷尼的计算机

乔瓦尼·波雷尼（1683-1761），天文学、气象学和数学教授，圣罗马帝国侯爵，是18世纪初著名的欧洲科学家之一（请参阅波雷尼的传记）。

1709年，年轻的教授出版了他的第一本书《miscellanea》，这是一本关于物理学的小论文集（它是为了获得大学职位而写的博士论文）。《miscellanea》包括关于气压计、温度计和日晷中锥面的论文，以及一本描述他的算术计算机的插图论述，这被证明是第一台具有可变齿数的齿轮的计算机（所谓的“齿轮”）。

《miscellanea》的第二部分描述了波雷尼的计算机。这一章以以下话语开头：

“在几次从科学家的声音或著作中听到（这些声音或著作是根据最著名的帕斯卡和莱布尼茨的洞察和关怀而制作的），他们使用了两个用于算术乘法的机器，我不了解其机械的描述，也不知道是否有人展示过，我想通过思考和反思来推测它们的构造，以建造一个实现同样目的的新机器。”

波雷尼的计算机（摘自《miscellanea》）。

所以，根据发明者自己的说法，他制造了两个木制的机器副本，但不幸的是它们都没有保存到现在。下面的图片是1959年的一台机器的复制品。

波雷尼计算机的复制品。

波雷尼的计算机的描述出现在1727年的leupold的《算术几何学剧场》和约翰·比绍夫（johann bischoff）的“试论计算机的历史”（1804年）中。

波莱尼的首位传记作者，法国人尚·德·富奇·帕基-格朗让在他1762年的书《eloge de jean poleni, marquis du st. empire, (né 1683 mort 1761)》中声称：“…听说维也纳的著名机械师布劳恩先生向皇帝展示了一台类似的机器后，波莱尼毁掉了他的机器，不再想重建它。”这个故事在后来的波莱尼两位传记作者-科萨利（1813年）和杰纳里（1839年）的作品中也有提到。尽管事实上，富奇与波莱尼（在波莱尼生前）有密切联系并且与他有过亲近的接触，但这个故事还是存在疑问的，不仅因为它与波莱尼温和的性格不相符。富奇显然提到了德国机械师、构造师和光学家anton braun，他曾为皇室在维也纳工作，并且确实向皇帝展示了他的计算机（基于波莱尼和莱布尼兹的齿轮）并取得了巨大的成功，但这发生在1727年。很可能安东·布劳恩读过《miscellanea》，并决定在他的构造中使用波莱尼的想法，发明史上就有很多这样的案例。但是，如果波莱尼差不多20年都没有能够制造和展示他的机器的工作副本，显然他对这个设备不感兴趣，并且完全应该被其他人超越。

波莱尼的机器相当大（尺寸与挂钟差不多）。我们通过从《theatrum arithmetico geometricum》的插图来研究它的机构。

乔万尼·波莱尼的计算机，摘自《theatrum arithmetico geometricum》。

机构通过绳子的一端系着的重物运动起来，该绳子绕过圆筒。机器中最重要的元件是所谓的齿轮，很可能是波莱尼发明的（众所周知，莱布尼兹在他的手稿中也有类似的设计，而且莱布尼兹和波莱尼有通信往来）。这个齿轮位于轴vy的右侧。实际上，机器中有3个齿轮，这意味着输入机构只有3个数字位置。

波莱尼的齿轮实际上是一个光滑的轮子，上面附有一个由9个块组成的扇形，如图的右侧所示。每个块都包含一个体（在图中标记为）、一个齿（在图中标记为）、一个小杆（在图中标记为）。块的第四个元素是一个小弹簧，在图中没有显示。在组装好的块（标记为）中，如果操作员按下小杆，齿就会从块的外面竖立起来，如果释放小杆，齿就会隐藏在块的内部。因此，在三个带有块的扇形中，每个扇形可以设置从0到9个竖立的齿。当齿竖立时，它将在计算机的旋转过程中与计算机构接合，否则不会。

输出机构由六个表盘组成，即它有六个数字位置。十进制进位机构使用一个齿轮，显然设计不好，因为它会导致问题（可能会发生机器在十进制进位过程中由于不利的杠杆力而停止运行）。

使用额外的手柄，可以将销轮机构相对于传递齿轮每次移动一个位置，从而允许将被乘数乘以乘数的高位。

总的来说，尽管波莱尼对销轮的创新想法将在150年后成为计算机的极受欢迎的构造元素（参见巴尔德温和奥德纳的机器），但与他的继任者安东·布朗的机器相比，他的机器看起来相当粗糙和不完善。