3D打印還原集中營里的數(shù)學(xué)手雷—科塔計(jì)算器

當(dāng)年的雜志廣告，要價(jià)125美元哦

上個(gè)世紀(jì)中葉的美國人,，如果關(guān)注了《科學(xué)美國人》或者《新科學(xué)家》雜志,，就會(huì)在一些期的廣告頁面看到科塔計(jì)算器——一種神奇的小東西，長得好像黑胡椒罐,。不過這個(gè)東西價(jià)格可是逆天,，當(dāng)年要125美元。

現(xiàn)代收藏品

它誕生在著名的納粹集中營里,，在戰(zhàn)爭結(jié)束后,，它才被完善,，雖然它的發(fā)明人說它還有99%的功能沒有被開發(fā)，它是第一臺(tái)能夠用手拿著的精確計(jì)算器,，它可以幫你計(jì)算加減乘除，甚至計(jì)算平方根,。與功能類似是計(jì)算尺不同,，它可以精確到小數(shù)點(diǎn)后至少11位。更神奇的是,，這個(gè)計(jì)算器完全是機(jī)械的,。

一個(gè)比較典型的計(jì)算尺

計(jì)算器現(xiàn)在已經(jīng)簡化到幾乎沒有物理體積了，而且速度和精度都與日俱增,，不過有些上了年紀(jì)的人還是能回憶起第一代可靠的電子計(jì)算器出現(xiàn)的時(shí)候,，是如何把人類從繁瑣的簡單計(jì)算解放出來的�,？茖W(xué)家,，工程師，會(huì)計(jì),，業(yè)務(wù)員等等,，可以花更多時(shí)間去考慮真正重要的東西，并且還排除了操作失誤的可能,。

算盤珠子——撥一撥動(dòng)一動(dòng)

從17世紀(jì)加減乘除四則運(yùn)算方法確定下來后,，很多輔助計(jì)算工具就層出不窮，比如算盤和計(jì)算尺,。不過計(jì)算尺只能精確到2,、3位小數(shù)；算盤雖然能做很多運(yùn)算,，不過操作復(fù)雜,，需要很多培訓(xùn)。不過到了19世紀(jì),，精確簡單的消費(fèi)性計(jì)算器來到了很多計(jì)算者的桌面,。不過這些計(jì)算器手動(dòng)要時(shí)時(shí)刻刻搖動(dòng)手柄,，費(fèi)力不說還貴，只有大公司能負(fù)擔(dān),。另外這玩意兒還死重,，“輕型機(jī)”都有整整15公斤。到了20世紀(jì)初,，加入了很多新科技,，比如多用途案件，馬達(dá)驅(qū)動(dòng),，自動(dòng)加減乘除,，但是離“便攜便宜”還是差了整整三條街。

Brunsviga手搖計(jì)算機(jī)

科特·赫茲斯塔克,，他在上個(gè)世紀(jì)20年代的是一個(gè)機(jī)械結(jié)計(jì)算器的推銷員,，經(jīng)常在前奧匈帝國的銀行公司里面賣這些幾十公斤東西，所以他就很了解這些東西先天的缺陷,。要說這個(gè)科特賣計(jì)算機(jī)賣就賣吧,，他還很有抱負(fù)。他看到很多公司僅僅只是在原來就有的機(jī)械計(jì)算器平臺(tái)上加入很多電子部件,，使之更快或者更精確,，當(dāng)然主要是為了更貴。為了能拯救世界,，他決定要設(shè)計(jì)出來一種小到可以放進(jìn)口袋的計(jì)算器,，不論是工頭，建筑師,，海關(guān)官員或者工程師,，直接能一只手操作，立刻知道相對(duì)精確的答案,。10公斤是不行的,，計(jì)算尺也是不行的。

科特·赫茲斯塔克

要說科塔沒背景,，那是絕對(duì)不可能的,。科特是維也納的“奧地利計(jì)算器”公司的繼承人,，這個(gè)公司是第一個(gè)山寨美國機(jī)械計(jì)算器的奧地利企業(yè)。生于1902年的科塔一直認(rèn)為他能繼承家里的企業(yè),，所以他不但受到了銷售和管理的訓(xùn)練,，還學(xué)習(xí)了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造，方便他了解這些精密儀器是怎么生產(chǎn)的,。這樣一來,，科特不光是一腔熱血想改變世界,，對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)還是門兒清的。

I型早期型（金屬搖把和儲(chǔ)罐）

后來10年,，科特一頭扎進(jìn)計(jì)算器的魔障,。要縮小現(xiàn)有計(jì)算器的尺寸不簡單，而且如何能比算盤更好用更,，功能更多,，還是很需要開腦洞的。當(dāng)時(shí)的就算器之所以很重,，是因?yàn)闄C(jī)械計(jì)算器是極端密集,、極端精密的，密度和一塊鐵差不多了,。除此之外,，轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸等等計(jì)算器沒辦法缺失的部件也是工業(yè)級(jí)的金屬車出來的。更加增加重量的原因是,，數(shù)字的每個(gè)數(shù)位都是用自己的一套子系統(tǒng)和轉(zhuǎn)盤,，然后為了保證精度，8到10個(gè)數(shù)位子系統(tǒng)都是經(jīng)常的,。每次算減法的時(shí)候,，還要加上一個(gè)特殊的系統(tǒng)來逆轉(zhuǎn)之前所有的計(jì)算。種種局限導(dǎo)致機(jī)械繼計(jì)算器在當(dāng)時(shí)的形狀下沒法便攜,。

科塔智商高的地方在于,，他一開始就不糾結(jié)于計(jì)算器的內(nèi)部機(jī)械構(gòu)造，而是從外形開始設(shè)計(jì),。因?yàn)槿绻�一直考慮內(nèi)部,，就會(huì)走入現(xiàn)在設(shè)計(jì)的死胡同，沒有辦法突破,。他想到,，如果是圓柱體，那么一只手就能掌握,，案件和控制鍵在頂部和底部都能安裝,，側(cè)邊加上數(shù)字的選擇器。最好能讓用戶選擇,，是把答案現(xiàn)實(shí)到頂部還是底部,，更多樣。

計(jì)算器的部分使用說明

在整體尺寸上,，庫特為了不用數(shù)字盤這種體型巨大且笨重還需要精密加工的東西,，他設(shè)計(jì)了一個(gè)分步器，分步器上面有一列列的槽,，用來表示不同的數(shù)字,。差不多到這里科塔計(jì)算器的總體設(shè)計(jì)可以說完成了,。1938年，庫特申請(qǐng)了專利,，還用塑料做了一些簡單的樣機(jī)來演示里面的內(nèi)部構(gòu)造,。

科特設(shè)計(jì)的分步器

但是科特能做的工作也就這些。1938年3月,，納粹德國一紙條約就把奧地利并入自己的領(lǐng)土,。這對(duì)他是一個(gè)大麻煩，因?yàn)樗�的父親是猶太人,，納粹不允許猶太人掌握生意,。為了保護(hù)自家生意，科特把廠長的位子讓給了母親,，一個(gè)奧地利新教徒,，自己做了經(jīng)理。二戰(zhàn)爆發(fā),，他的工廠被迅速征集生產(chǎn)軍用精密儀器,，計(jì)算器生意被迫中止。事情還沒到最糟,，1943年,，科特被莫須有的罪名指控，送到了臭名昭著的布痕瓦爾德（Buchenwald）集中營,。

布痕瓦爾德集中營（德語：Konzentrationslager Buchenwald）

這個(gè)集中營主要是V2火箭的生產(chǎn)基地,，很多猶太人還有外國工程師都因各種各樣的罪名送到這里，有些還是馮·布勞恩親自挑選的,。這個(gè)集中營的環(huán)境非常惡劣,，高強(qiáng)度的勞動(dòng)隨時(shí)導(dǎo)致死亡，食物不夠,，而且駐軍都是黨衛(wèi)軍,。科特畢竟還是有能力的,，他能通過各種方法增加機(jī)器效率,，所以臟活累活就不用干。不過曾經(jīng)作為奧地利最大計(jì)算器廠的一把手,，現(xiàn)在還在生產(chǎn)V2火箭的集中營,，他冒著被德國方面專家認(rèn)出來的巨大危險(xiǎn)。

它們是被拆開帶回奧地利的

有一次,，科特被叫去給幾個(gè)德國工業(yè)頭頭演示改進(jìn)的車床,，他發(fā)現(xiàn)其中有個(gè)頭頭一直在看他，他覺得大事不好。等參觀完第四臺(tái)機(jī)器,，這個(gè)頭頭走到他面前，繞著他看了幾圈,，低聲問道：“你是赫茲斯塔克,？”科特回到：“是�,！蹦莻�(gè)人說：“我是瓦爾特,。”瓦爾特,，就是那個(gè)做gun的瓦爾特（瓦爾特PPgun的發(fā)明人）,，二戰(zhàn)時(shí)還做過機(jī)械計(jì)算器，所以和科特有過交流,。之后黨衛(wèi)軍知道了科特在設(shè)計(jì)一個(gè)劃時(shí)代的計(jì)算器,，于是開放了科特的權(quán)限，讓他能在集中營里繼續(xù),，并保證事成之后,，如果戰(zhàn)爭勝利，就可以把科特入籍成雅利安人,。

三臺(tái)原型機(jī)

科特能不能成雅利安籍先不說,，黨衛(wèi)軍的保證一直很飄忽，不過畢竟身負(fù)重任,，暫時(shí)還死不了,。1945年后，他在魏瑪金屬工廠造出了三個(gè)樣機(jī),。戰(zhàn)爭結(jié)束后,，他帶著三個(gè)樣機(jī)回到逃回了奧地利。一回到奧地利,，科特就開始尋找他的投資人,。最終列支敦士登公國的王子表示了興趣，于是科特在列支敦士登公國成立了他的公司（Contina AG Mauren）生產(chǎn)他的科塔計(jì)算器,。公司一成立,，科特就建議把他的專利轉(zhuǎn)到公司的名下，結(jié)果他的建議受到了投資人的否決,。投資人怕出現(xiàn)專利糾紛而影響到公司,。沒過多久，科特的投資人認(rèn)為他們從科特哪里得到了所有東西,，就把科特從公司轟了出來,。但他們忘了專利還在科特手里，結(jié)果只能再和科特談判,。直到71年科塔計(jì)算器停產(chǎn),，Contina公司一直向科特繳納專利費(fèi),，但是像大多數(shù)發(fā)明家一樣，科特只得到了收益的很小一部分,。

底部的銘文,，產(chǎn)地：列支敦士登公國

科塔計(jì)算器一經(jīng)推出就備受推崇。最終量產(chǎn)型的科塔計(jì)算器被譽(yù)為“胡椒罐”或者“數(shù)學(xué)手雷”,，因?yàn)檫@兩個(gè)東西也是一手握住,，一手操控的。由于其全功能,、小巧玲瓏,、操作方便，結(jié)實(shí)耐操,，尤其受到需要野外作業(yè)的工程師和飛行員的歡迎,。科塔計(jì)算器是當(dāng)時(shí)唯一一種全功能（可以非常方便地加減乘除）的手持計(jì)算器,。直到80年代,，越野賽車手們還在使用科特計(jì)算路程和油耗，當(dāng)時(shí)的電子計(jì)算器經(jīng)不住越野賽車的折騰,�,？铺赜�(jì)算器有兩型，I型和II型,。I型有8位輸入,，11位輸出和6位計(jì)數(shù)器。1954年推出的II型有11位輸入,，15位輸出和8位計(jì)數(shù),。科塔計(jì)算器I型當(dāng)時(shí)要賣120美元,，相當(dāng)于2016年的一千美元左右,。科塔計(jì)算器從47年生產(chǎn)到71年兩型共生產(chǎn)了14萬臺(tái)（8萬I型和6萬II型）�,，F(xiàn)在科塔計(jì)算器可以說是一個(gè)傳奇,，擁有眾多粉絲和收藏者；還有一大堆社團(tuán)從事研究,、收藏甚至復(fù)制活動(dòng),。

電子技術(shù)的發(fā)展使機(jī)械計(jì)算器早早夭折，連創(chuàng)始人科特都說科塔計(jì)算器還有99%的潛力沒有開發(fā)�,，F(xiàn)對(duì)于電子計(jì)算器的簡便,，機(jī)械計(jì)算器所承載的工程設(shè)計(jì)和精密制造今天也許很難被人充分理解。過去的計(jì)算器，融匯的是工程師們的智慧和制表師的精巧,，就算不能用,，放在那里也是一座實(shí)在的紀(jì)念�,？扑���(jì)算器代表的不但是機(jī)械結(jié)構(gòu)的頂端,，更是說明在人類最黑暗的時(shí)刻，人們對(duì)于機(jī)械的共同尊重也能制造出這如此的珍寶,。

從1949年開始，到1972年停產(chǎn),，期間一共生產(chǎn)了15萬臺(tái)科塔計(jì)算器,。這種計(jì)算器看起來很簡單，不過異常堅(jiān)固耐用,，大部分維修報(bào)告都是由于用戶好奇把計(jì)算器拆開,，結(jié)果裝不回去了，有人說它是機(jī)械計(jì)算器的巔峰�,，F(xiàn)在就有人利用3D建模3D打印技術(shù)來復(fù)刻這臺(tái)神奇的計(jì)算器,，雖然它變大了好幾圈，但是我們?nèi)匀豢梢砸欢盟��?dāng)年的風(fēng)彩,。

計(jì)算機(jī)3D建模

3D打印組裝

上色之后還是很不錯(cuò)的

來源：微信號(hào)youshege

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