Samuel Morland – 完整的传记、历史和发明

要点

samuel morland在剑桥大学学习语言后成为一名外交官和间谍。作为密谋组织“封印结”的一部分，他生活在边缘，并担心被发现。
摆脱了他充满紧张的生活，morland将注意力转向发明设备。他改进了温莎城堡的供水系统，并在1675年获得了一种柱塞泵的专利。
morland还发明了适用于工业、海洋和家庭用途的泵，并被认为影响了蒸汽机的后期发展。

塞缪尔·莫兰是谁？

塞缪尔·莫兰（samuel morland）是一位英国学者、发明家、数学家、外交官和间谍。他生活在17世纪，还精通几种语言，包括法语、希腊语和希伯来语。除了发明三个计算器外，他还创造了各种其他设备。他被认为在蒸汽动力、液压学、计算机领域有早期的发展，并发明了第一台机械计算器。他还被认为发明了第一个扩音器。以下是他生活中的一些重要经历。

1661年-皇家特许状授予莫兰在十四年内独家使用他发明的使用气体和火药共同提取坑中水的装置。
1662年-他发明了一种用于乘除法的计算设备。
1663年-莫兰发明了一种用于三角学的计算设备。
1666年-莫兰获得了制作金属壁炉的专利。同年，他设计了一台具有四则运算的算术机。
1671年-在他的论文《tuba stentoro-phonica: an instrument of excellent use, as well at sea, as at land》中，他发明了说话喇叭，一种早期的扩音器。
1675年-莫兰获得了一项能够用比链条或其他泵更少的力量提取大量水的柱塞泵的专利。
1681年-莫兰被任命为温莎水系统的magister mechanicorum，即机械大师。

塞缪尔·莫兰

早年生活

塞缪尔·莫兰于1625年出生在英国伯克郡的sulhamstead bannister。他是托马斯·莫兰的儿子。年长的莫兰是伯克郡sulhamstead bannister的一名牧师。塞缪尔·莫兰从1638年开始在汉普郡的winchester学院接受教育。他于1644年作为sizar进入剑桥大学magdalene学院，并于1649年毕业。莫兰学习了数学、拉丁语和其他几种语言。

快速事实

全名: 塞缪尔·莫兰
去世: 1695年12月30日
净资产: 未知
子女: 五个
国籍: 英国
出生地: 英国
专业领域: [“数学”]
机构: 未知
贡献: 他发明了第一个机械计算器、扩音器和液压装置。

离开大学后，莫兰德进入公职，并担任外交官和间谍双重身份。1653年，莫兰德作为军事联盟的一部分被派往瑞典女王那里的使馆。女王是科学的赞助人，很可能在她的宫廷中莫兰德认识了由布莱斯·帕斯卡发明的计算设备pascaline。这很可能导致莫兰德大约10年后构建了他的三个计算设备。

1655年，奥利弗·克伦威尔派莫兰德前往意大利抗议对瓦尔登西亚人的残暴行径，这是一个从天主教教会分离出来的新教团体。

33岁时塞缪尔·莫兰德的肖像画。

©彼得·莱莉，wikimedia commons上的公有领域，许可证

职业

第一阶段

塞缪尔·莫兰德最初从事外交工作和间谍工作。他最终成为当时被称为“密封结”的秘密组织的一员。“密封结”是一个只有六个人的组织，于1653年聚集在一起，以帮助英格兰的王党派。作为间谍过着双重生活开始对莫兰德产生了压力，据报道他曾说他常常在睡觉前害怕，担心自己会在早上被人带走，他的肉被热镊子撕下来。

第二阶段

在1660年代，莫兰德开始将自己的时间和精力投入到根据他对液压学和数学家的知识发明的各种机器上。他发明了三种独立的计算设备。莫兰德的发明变得非常受欢迎，伦敦的仪器制造商甚至在1710年仍在销售莫兰德的设备。他还致力于改善温莎城堡的供水系统。1675年，他获得了一项关于柱塞泵的专利，这种泵能够比使用链条或其他类型的泵方法带来更多的水。

他甚至进行了火药实验，制造了一个用来吸水的真空设备。莫兰德发明了可用于工业、航海和家庭用途的泵。他的工作常常被认为是后来蒸汽机发展的启示。

来自他的书《两种算术仪器的描述和使用》中莫兰德乘法机器的草图（©美国国会图书馆）

塞缪尔·莫兰德发明了什么？

塞缪尔·莫兰德的算术机器是在1662年至1666年之间设计的，并向查理二世国王以及一般观众展示。

发明1

凭借他在计算和数学方面的技能，莫兰德的第一台机器是一种简单的加法设备，类似于意大利的tito livio burattini于1650年代末制造的ciclograf。该设备由银和黄铜制成，是当时第一款掌上计算器。它只有4英寸乘3英寸的大小，厚度不到四分之一英寸（122 x 71 x 8毫米）。

设备的盖子上安装了八对刻度盘。刻度盘的刻度是刻在它们周围的环上的。下面的三个刻度盘被分为4、12和20等份，并被用于17世纪英国货币单位的计算——几尼（相当于20先令）、先令（相当于12便士）和便士（相当于4四分之一便士）。上面的五个大刻度盘有十进制刻度，并刻有单词“单位”、“十位”、“百位”、“千位”和“十分位”。

在每个大刻度盘的周围都设有开口，根据刻度的比例——4、10、12或20。在这些开口中可以放入一支铅笔，并且可以旋转刻度盘。在旋转过程中，可以在每个刻度的上部的一个小窗口中看到相应的数字。在每个窗口的下面安装了一个限位销，用于限制加法运算时的旋转。在每个大刻度盘上还安装了一个较小的刻度盘，用作大刻度盘旋转的计数器。为此使用了单齿齿轮。较低的刻度盘有一个齿，而较高的刻度盘有十个齿。这使得较低的刻度盘旋转一周，较高的刻度盘旋转1/10周。

加法运算是通过顺时针旋转相应的刻度盘，将铅笔插入开口中，靠近相应的数字，并旋转刻度盘，直到铅笔被限位销停止来进行的。减法可以通过逆时针旋转刻度盘，将铅笔插入窗口下方的开口，并旋转刻度盘，直到它移动到适当的数字下方。

然而，这台机器没有十进位进位机制，这使得它对实际需求无用。1668年，莫兰德在伦敦一家报纸上发表了一篇简短的描述，试图推销它，但未成功。

塞缪尔·莫兰德的加法装置，由亨弗里·亚当森制造

莫兰德的加法装置在一个盒子里

莫兰德加法装置的草图

发明2

莫兰德发明的第二种计算机基于内皮尔棒的原理。这个设备在莫兰德的书《循环论》中描述过。

莫兰德委托著名的英国机械师亨利·萨顿和塞缪尔·纳比制造这台设备。这台特别的机器于1679年由莫兰德赠送给科西莫三世·德·美第奇大公。献给大公的致辞中有一个明显的错误：它给出了发明年份为1666年，制造年份为1664年。

莫兰德的乘法机器（©意大利佛罗伦萨科学历史研究所和博物馆）

这个设备由银、镀金、镀银黄铜、木头和水晶制成。尺寸为18 x 55.5厘米。实际上，莫兰德的乘法机器只简化了中间产物，使用了内皮尔的棒的原理。没有提供自动或机械进位机制。

莫兰德的乘法机器。

十根纳皮尔棒上的数字被刻在10个薄金属圆盘的外围，使得棒的个位和十位分别放置在圆的两端。该装置有两排轴，上轴固定，而下轴可以旋转。

在两个轴之间的窗口排列着可以设置数字。因此，它可以作为机械记忆。要进行乘法运算，必须将适当的圆盘从上方固定轴上取下并安装到下方工作轴上。每个下轴都连接到机器体内的一个小齿轮，该齿轮与齿条啮合。可以使用键将齿条在水平方向上移动，该键可以在下图的右下部分看到，并且它的移动是由一个箭头标记的，箭头可以沿着刻度线移动。

当设置适当的圆盘（根据被乘数的数字）时，机器的下部分将被带有窗口的盖子覆盖。操作员必须通过旋转键直到箭头指向刻度上的乘数的数字。在这个旋转过程中，齿条可以移动并旋转与之啮合的齿轮。因此，可以在窗口的下一排中看到乘积。如果因子是多位数，则必须重复此操作直到使用了所有数字。

例如，要将23乘以7，用户首先将数字2和3放在中央柱上并关闭门，以便窗口中显示数字23（最左侧窗口为3，第二对窗口左侧为2）。然后，用户将旋转键，直到滑块刻度上的销指向7。每次旋转键时，圆盘都会转动一次，这样就可以使所选数字（2和3）的乘法表的显示前进一位。

窗口的构造方式使得一个圆盘上最左边的数字出现在下一个圆盘的最右边。最终答案必须通过加上窗口中的相邻数字来获得，可以使用纸和笔，也可以使用发明者建议的辅助工具进行加法运算。以完成此示例，当圆盘2和3旋转7次后，显示窗口中的数字将是：1 4 2 1。最终结果是通过相邻数字相加得到161。

发明3

maccina cyclologica trigonometrica。

除了上述两种计算设备外，莫兰德在1663年还发明了第三种。这是一种可用于三角计算的设备（见附近的照片）。他将其称为 maccina cyclologica trigonometrica。三角计算器允许操作员通过绘制问题并像使用绘图工具一样测量解决方案，而无需纸和笔。它是一套三个尺规，安装在一个分割的圆盘上，可以使用刻度盘进行移动，形成任意形状的三角形。

1668年4月16日，莫兰德在 london gazette 上发表了有关这两个加法设备的简短描述。尽管莫兰德的算术设备工艺精湛，但对实际需求而言并不太有用，而且他的一些同时代人对其有用性并不是那么着迷。

事实上，著名科学家robert hooke在1673年1月31日的日记中写道：“看到了s. morland先生的算术机，非常愚蠢。”然而，morland的机器受到了查理二世国王和托斯卡纳大公cosimo iii de' medici的欣赏，这对于morland作为典型的“courtier-inventor”来说更加重要。

samuel morland: 结婚、离婚、子女和个人生活

净值

不知道samuel morland的净值是多少。尽管他在英国有许多成就和与王室的联系，但他一生中都在经济上苦苦挣扎。

婚姻

samuel morland结过四次婚。

1657年，他在诺曼底与susanne de milleville结婚。她于1668年去世。
1670年，他在威斯敏斯特教堂与carola harsnett结婚。她于1674年去世。
1676年，他在威斯敏斯特教堂与anne fielding结婚。她于1680年去世。
1687年，他在middlesex的knightsbridge chapel与mary ayliffe结婚。他们于1688年7月离婚。

离婚

morland于1688年7月16日与mary ayliffe离婚。

子女

samuel morland有五个子女。他和第一任妻子育有三个子女，和第二任妻子育有两个子女。

悲剧

morland一生中经历了几次困难和悲剧。这包括财务问题，因为他经常缺钱。morland在他的机器和实验上花费了很多钱。

他结过四次婚，其中三位妻子早逝。最后一位妻子在1688年被他离婚。他有五个子女，但就在他去世前不久，他剥夺了他唯一的儿子的继承权。此外，在他生命的最后阶段，他开始变得失明，并于1692年完全失去了视力。

samuel morland: 奖项和成就

samuel morland被国王封为爵士。他于1660年5月20日成为sulhamstead banister的男爵。他还获得了君王私室的绅士和印信官的荣誉。

samuel morland出版的作品和书籍

书籍1

samuel morland写了一本书，名为《两个算术仪器的描述和使用》。这本书于1673年在伦敦出版。这是一本关于计算器的第一本英文书籍，也是自napier的《rabdologiae》以来首部独立的关于这个主题的著作。从这本书到1827年babbage的出版物，英语中几乎没有其他关于计算仪器的书籍长达160年。

这本书也可以被视为计算机文学中的第一本全面的书籍，因为blaise pascal除了1644年的一本18页小册子外，没有发表过关于他自己机器的任何东西。

morland的书，《两个算术仪器的描述和使用》。

书籍2

《皮埃蒙特山谷的福音教会的历史》是morland关于1655年在la torre的大屠杀的书。该书于1658年在伦敦出版。

书籍3

morland于1661年写了一本自传。

samuel morland名言

samuel morland在他的自传中曾提到：“……发现自己无法得到任何晋升和地产，于是我转而从事数学和实验，这些都能取悦国王的喜好。”

他写这段话是因为尽管他被国王授予了头衔，甚至还有一个养老金，但他仍然不被视为富有，可能在整个生活中都面临着经济困难。

接下来……

对过去的天才感到好奇吗？点击下面的链接了解更多关于这些艺术家、科学家和发明家的信息。

列奥纳多·达·芬奇-传记、历史和发明：画家、雕塑家、建筑师和科学家，他可能是文艺复兴时期最著名的人之一。这里有关于他的生活和作品的介绍。
johann helfrich von muller：18世纪的工程师，拥有多种才华。气泵、气枪、气压计和他著名的计算装置是他的一些发明。在这里了解他的天才。
athanasius kircher-传记、历史和发明：一位耶稣会神父，拥有多种才能，他还被认为是第一位使用显微镜确定疾病原因的人。在这里了解更多关于这位多才多艺的神职人员的信息。