The Slide Rule: A Computing Device That Put A Man On The Moon

Źródło: NPR

Credit: LA Johnson

To pozornie proste narzędzie ma poważny życiorys. Inżynierowie NASA używali suwaków logarytmicznych do budowy rakiet i planowania misji, dzięki której Apollo 11 wylądował na Księżycu. Mówi się, że Buzz Aldrin potrzebował swojego suwaka do obliczeń w ostatniej chwili przed lądowaniem.

„Suwak to instrument, który był używany do projektowania praktycznie wszystkiego”, mówi Deborah Douglas, dyrektor kolekcji i kurator nauki i technologii w Muzeum MIT w Cambridge, Mass. Muzeum właśnie zakończyło trzyletnią wystawę poświęconą suwakom logarytmicznym. „Wielkość rury kanalizacyjnej, nośność kartonu, a nawet statki rakietowe i samochody.”

Co to jest suwak logarytmiczny?

Suwaki logarytmiczne są zazwyczaj prostokątne i mają wielkość linijki. Są podzielone na trzy części, górna i dolna są zamocowane na miejscu, ale środkowa część przesuwa się tam i z powrotem. Każda sekcja ma skale – numery i znaki linii do obliczeń.

Pierwszy został zbudowany przez Williama Oughtreda, kleryka uczącego matematyki w Anglii w latach 1600. Opierał się on na odkryciu logarytmów przez Johna Napiera.

W swojej najprostszej formie suwak logarytmiczny dodaje i odejmuje długości w celu obliczenia całkowitej odległości. Ale suwaki logarytmiczne mogą również wykonywać mnożenie i dzielenie, znajdować pierwiastki kwadratowe i wykonywać inne skomplikowane obliczenia.

Dla pokoleń inżynierów, techników i naukowców suwak logarytmiczny był istotną częścią ich codziennego życia. Aż nagle przestał nim być.

W 1972 roku firma Hewlett-Packard wprowadziła na rynek pierwszy ręczny kalkulator elektroniczny. Praktycznie z dnia na dzień suwak stał się przestarzały.

„Śmierć suwaka była niemal natychmiastowa”, mówi Bob De Cesaris, który nadzoruje produkcję układów scalonych w firmie Intel i posiada jedną z największych kolekcji suwaków w kraju. De Cesaris szacuje, że jego kolekcja liczy prawie 4000 suwaków.

Jest on również prezesem Oughtred Society – grupy 400 kolekcjonerów i entuzjastów suwaków dążących do zachowania historii tego urządzenia (i gdzie można znaleźć wszelkiego rodzaju informacje na ich temat).

A jednak, pomimo mocy obliczeniowej, jaką ma dziś nawet twój podręczny telefon, suwak logarytmiczny nie jest całkiem martwy.

Here and there, teachers like Jim Hus still use them in the classroom. Siostra Paula Irving, zakonnica ze Wspólnoty Jezusa w Orleanie, Mass. uczy programowania komputerowego uczniów szkół średnich uczących się w systemie homeschooled. A kiedy omawia historię komputera, uczy uczniów, jak używać narzędzia, które pamięta, gdy widziała, jak jej ojciec używał go do obliczania rodzinnych finansów.

Ponad tysiąc mil na zachód, Laurie Emery, nauczycielka matematyki w South Winneshiek High School w Calmar, Iowa, nauczy swoją młodszą klasę przedkalkulacyjną, jak wykonywać skomplikowane obliczenia bez kalkulatora.

Na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego jest nawet seminarium dla początkujących poświęcone suwakowi logarytmicznemu, które profesor Joe Pasquale prowadzi od 2003 roku.

„Żyjemy w czasach, gdy obliczenia stają się wykładniczo coraz potężniejsze, ale często nawet nie myślimy o wykonywanych obliczeniach”, mówi Pasquale. „Po prostu pozwalamy komputerowi wykonać całą pracę.”

Na seminarium Pasquale mówi, że jego studenci są często zdumieni, że odpowiedzi suwaka mają sens.

Myślenie o matematyce

„Fajną rzeczą w kalkulatorze jest to, że nie musisz myśleć – ale to także zła rzecz”, dodaje. „Kiedy używasz suwaka logarytmicznego, musisz być zaangażowany. Musisz myśleć o matematyce.”

I to jest jeden z głównych powodów, dla których niektórzy nauczyciele wciąż trzymają się starych „suwaków”.”

Debbie Douglas z MIT mówi, że chociaż suwak nie jest tak precyzyjny jak kalkulator, uczniowie mogą zrozumieć ideę jego działania. „Jim Hus wciąż pamięta decyzję o zainwestowaniu 400 dolarów w kalkulator i porzuceniu suwaka logarytmicznego podczas pierwszego roku studiów w Purdue, w 1974 roku. Planuje, aby jego uczniowie zbudowali klasowy suwak logarytmiczny.

„Żartuję, że będzie to największy suwak logarytmiczny na świecie”, mówi śmiejąc się. „Ale w ten sposób nie tylko daję uczniom narzędzie, ale uczymy się, jak ono działa, abyśmy mieli dostęp do wyższych pojęć matematycznych.”

.