关键点
- 斯塔费尔一生致力于开发各种发明,主要是计算机。
- 他还发明了其他设备,如风速计和强大的风扇“ventilator helis”。
- 斯塔费尔在1835年左右发明了他的计算机,但他的第一台机器是在1842年基于poleni的齿轮创建的。
以撒利尔·亚伯拉罕·斯塔费尔
以色列·亚伯拉罕·斯塔费尔是一个波兰犹太人,1814年出生在波兰华沙的一个贫困家庭中,那时华沙是俄罗斯帝国的一部分。他在一所基础宗教犹太学校接受了他的初等教育,并后来成为一名钟表工厂的学徒。在那里,他学会了波兰语,这使他能够阅读科学和技术书籍,并深化自己的专业知识。
1833年,当他只有19岁时,斯塔费尔在华沙开了一家钟表店(位于marszałkowska大街125号),然后在grzybowskiej和gnojnej大街开设了另一家工作室,一直在那里工作到他生命的终结。斯塔费尔将他的大部分时间用于开发各种发明,主要是计算机,为此他获得了多个奖项。
他还发明了其他设备,如风速计和强大的风扇“ventilator helis”,一种用于确定合金成分的探针,一台伪造机和一台用于印刷邮票和纸币的双色印刷机(这台机器在华沙的stempel工厂印刷了第一张波兰邮票,即所谓的波兰1号)。不幸的是,他没有成功申请专利,并在1885年因长期疾病在华沙病逝,身无分文。
著名的犹太历史学家雅各布·夏茨基(1893-1956)声称斯塔费尔是亚伯拉罕·雅各布·斯特恩的亲戚。如果这是真的,可能斯塔费尔受到了斯特恩的启发,并从他那里获得了有关计算机构造的宝贵信息。无论如何,很难相信年轻的钟表匠斯塔费尔不认识亚伯拉罕·斯特恩,他是19世纪初华沙犹太社区最杰出的人物之一,年轻时也曾从事钟表制造。
斯塔费尔开始研究计算机约在1835年左右,但他的第一台机器是基于波伦尼齿轮在1842年制作完成的,并在1845年在华沙的工业展览上展示(得到了俄罗斯部长谢尔盖·乌瓦罗夫的推荐,并获得了一枚银质奖章,现在这台机器保存在华沙技术博物馆,见下面的照片)。这台机器只能用于加法和减法。
斯塔费尔的计算机(位于波兰华沙的muzeum techniki)
1846年,斯塔费尔的机器在圣彼得堡的俄罗斯科学院中展示,并得到了很高的评价。两位著名的数学家,v·布尼亚科夫斯基(后来也创造了一种计算设备,见布尼亚科夫斯基的计算器)和b·雅可比,对此给予了很高的评价,并授予斯塔费尔非常有声望的德米多夫奖。随后,该机器被赠予俄罗斯皇帝尼古拉一世,他对这一发明感到非常惊讶,并下令支付给发明者1500个银卢布。
后来,斯塔费尔改进了他的第一台计算机,将计算机构件放在可移动的轨道上,并制造了一台能够进行加法、减法、乘法和除法(以及求平方根)的计算机。1851年,第二台计算机在伦敦水晶宫的世界博览会上展出,并获得了金牌奖。
关于斯塔费尔的计算机,报告中写道:“这种类型的最佳机器是斯塔费尔的(俄罗斯,148号),经检查,它似乎结合了准确性与节约时间,而且操作简单直接。”
这台计算机被评价得比thomas de colmar的计算机更高,后者是一种真正的轰动。报纸illustrated london news还发表了一篇热情洋溢的文章,介绍了该机器及其图片:“在俄罗斯展馆中,它谦逊地隐藏在孔雀石门和花瓶、珠宝和银器的光辉中。这是一件高度智能的作品,旨在帮助进行某些智力劳动。
这份思想对思想的孤独致敬不来自彼得堡、墨西哥(实际指的是莫斯科)、西伯利亚或乌拉尔山脉,而是来自波兰。我们指的是staffel的计算机,编号148号。”
staffel的计算机在illustrated london news上的插图
让我们还要提到illustrated london news报纸上对该机器的描述
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这台机器的尺寸与普通马桶的尺寸相同:机械部分为18英寸乘以9英寸,高约4英寸。外部机构有三排数字。第一排和上排有13个数字,不可移动;第二排和第三排有7个数字,可移动。
右侧是一个半圆形的环,上面写着addition、subtraction、multiplication、division和extraction。下面是一只手,用作操作的调节器,可以随意指向四则运算或平方根中的任意一种。
这台机器的优点如下:
1. 通过一把弯曲的手柄(本身就是一件机械装置)可以进行四则运算和平方根,显示各种各样的和,而无需记下任何辅助数字,这是其他计算机没有的。
2. 所有复合规则,如三角形规则、五角形规则等,都可以通过调节器的移位进行计算,而无需移动任何数字。
3. 如果从一个较小的数字中减去一个较大的数字,将会听到一个铃声,表明错误的操作;当转动手柄时,负数将显示在上排上,而不是13个数字,而是数字9,将其加上给定的数字,即可证明数字的反转。如果在除法过程中转动手柄多转了一次,也会听到铃声。这时,将手柄往回移动即可纠正错误。
4. 整个机械结构简单,零部件无需弹簧,保证了其正确性和准确性,并保证了机械的效率。
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即使多年之后,《美国委员会向1867年巴黎世界博览会的报告》中也对斯塔费尔的机器在第十八章“计量学和机械计算”中给予了赞扬:自从托马斯先生的计算机获得确定的成功以来,已经有许多计算机被提出或建造,法国的maurel & jayet先生以及俄罗斯的斯塔费尔先生的机器是目前为止唯一已知完全令人满意地解决了这个问题的机器
斯塔费尔还发明了另一台更简单的计算机,用于加法和减法(见下图),类似于卡默的机器。这台计算机现在保存在德国的布朗瑟维格州立博物馆。
斯塔费尔的加法机(来自《世界新闻杂志》,1867年)