第103章 不需要算盘的计算:滑尺的诞生(1 / 2)
咸阳城外的终南山脚下,大秦皇家兵器试验场。
春雷乍动,但这里的「雷声」却比天上的还要响。
「预备——放!」
随着项羽手中令旗一挥,一门刚下线的「神威」后装滑膛炮(虽然还是黑火药推进,但已经有了现代火炮的雏形)发出了怒吼。
「轰!」
一枚实心铁弹呼啸而出,划过一道并不完美的抛物线,狠狠地砸在了……距离靶心偏左五十丈的土坡上。
泥土飞溅,几只正在吃草的野兔被吓得灵魂出窍。
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项羽黑着脸,一把扔掉令旗,大步走到炮位前,看着那一群满头大汗丶正在疯狂拨弄算盘的墨家弟子。
「怎麽回事?这都第几次了?这就是你们算的弹道?这炮弹是喝醉了吗?」项羽咆哮道,「按照动量守恒和抛物线方程,它应该正好砸在那个稻草人的脑门上!现在呢?连稻草人的脚指头都没碰到!」
墨家首席计算师,一个头发花白的老者,此刻正跪在地上,手指颤抖得像是在弹琵琶。他的面前放着一把特制的加长版算盘,上下翻飞的算珠甚至因为摩擦生热而冒出了一缕青烟。
「项……项将军,这不能怪我们啊!」老者带着哭腔,「您要求的那个『风阻系数修正』太复杂了!还有那个『科里奥利力』(虽然他们还不知道这个词,但王建国提过地球自转的影响),这……这每一个参数变动,都要进行几十次乘除法,甚至还要开平方!我们……我们的手指头都要断了!」
旁边,十几个年轻的墨家弟子正瘫坐在地上,互相揉着手。他们的手指关节红肿,有的甚至缠上了厚厚的布条。
「是啊将军,这算盘算加减法那是神器,可算这种几位数乘以几位数,还要开方……实在是太慢了!」
「等我们算出来,匈奴人的马队早就冲到脸上了!」
项羽看着这群可怜的「人肉计算机」,也是一阵无力。
他虽然学了物理,懂了公式,但真到了实际应用中,那庞大的计算量就像是一座大山,死死地压在火炮的射程上。
「这就叫『算力瓶颈』。」
一个声音从身后传来。
王建国穿着一身工装,手里拿着两根看似普通的木条,慢悠悠地走了过来。嬴政负手跟在他身后,饶有兴致地看着那个被炸偏的土坑。
「参见陛下!参见国师!」
众人连忙行礼。
「起来吧。」嬴政摆摆手,指了指那个还在冒烟的算盘,「建国,朕的大秦已经有了钢铁的肌肉(蒸汽机丶内燃机),有了敏锐的神经(电话),但这脑子(计算能力),似乎有点跟不上了?」
「陛下圣明。」王建国捡起那个算盘,拨弄了两下,「算盘是离散计算的巅峰,但在处理连续的工程数学,尤其是复杂的乘除和指数运算时,它确实太累了。我们需要一种新的武器。」
「武器?」项羽眼睛一亮,「比火炮还厉害?」
「它是火炮的眼睛,是桥梁的骨架。」王建国扬了扬手里那两根刻满了密密麻麻刻度的木条,「它叫——计算尺。」
麒麟殿偏殿,临时改成的大秦科学院阶梯教室。
黑板上写着一道让人看了就头疼的算术题:387.5 × 42.6 ÷ √15 = ?
台下坐满了大秦最顶尖的算学大师丶墨家工匠,甚至连管钱的萧何和赵高(他纯粹是来凑热闹看能不能用来算贪污款)也来了。
「给你们一炷香的时间。」王建国点燃了一根香。
「哗啦啦——」
台下一片算盘声响起,如同暴雨打芭蕉。算学大师们眉头紧锁,嘴里念念有词,手指飞快地拨动。
「三下五除二……七上八下……进位……借位……」
赵高也在那拨,但他只会算加减,碰到这种题,他只能拿着毛笔在脸上画乌龟解闷。
一炷香烧了一半。
「还没好吗?」王建国问。
「快了!快了!正在开方!」首席计算师满头大汗,「这根号15太难凑了!」
「行了,别算了。」
王建国摇摇头,拿出了他的「神器」——一把用上好黄杨木制成的丶带有滑道的尺子。
「看好了。」
王建国手指轻轻一推中间的滑尺,对准一个刻度,然后目光一扫,直接报出了答案:
「约等于 4260。」
台下一片死寂。
过了好一会儿,首席计算师才颤巍巍地放下算盘,看着自己刚刚算出来的结果:「4259.8……这……这……」
「神了!」
萧何猛地站起来,眼珠子都要瞪出来了,「国师,您也没动笔,也没拨珠子,就这麽拉了一下木头条子,就算出来了?」
「这不科学!这肯定是妖术!」赵高在旁边咋呼,「那木头里是不是藏着小鬼?」
「这叫对数。」
王建国转身在黑板上写下了一个公式:log(a × b) = log(a) + log(b)。
「陛下,诸位。乘法很难,但加法很简单。在这个尺子上,刻度的距离不是代表数字本身,而是代表数字的『对数』。当我们把两段距离加在一起时(拉动滑尺),其实就是在做乘法。」
「把复杂的乘除变简单的加减,把开方变成除法。这就是数学的降维打击。」
嬴政看着黑板上的公式,虽然他不太懂什麽是对数,但他听懂了「降维打击」四个字。
「化繁为简,妙啊。」嬴政赞叹道,「这就像朕统一度量衡一样,把天下复杂的规矩,变成了一把尺子。」
「小G。」嬴政在心里问道。
【在,政哥。】
「这玩意儿原理听着简单,怎麽以前没人想到?」
【因为数学需要积累。对数(Logarithm)的概念是17世纪纳皮尔发明的。它是人类计算史上的一次大飞跃,被称为『延长了天文学家寿命』的发明。因为以前算一颗星星的轨道要算几个月,有了这个,几天就搞定了。】
【在大秦,它将延长工匠的寿命,让他们不用为了算一根桥梁的承重而算到吐血。】
滑尺的推广,在大秦工匠圈里引发了一场地震。
墨家弟子们简直疯了。
以前设计一座桥,光是计算结构应力,就要十几个人算半个月。现在?每人腰里别一把「神尺」,呲啦一拉,结果就出来了。虽然精度只有三四位有效数字,但对于工程来说,足够了!
「赞美科学!赞美对数!」
工地上,墨家弟子们见面不再问「吃了吗」,而是拔出滑尺,互相切磋:「来,算个3.14的平方!」「呲啦——9.86!」「牛逼!」
这种风气甚至蔓延到了军队。
项羽作为「物理发烧友」,立刻让人给他定做了一把纯钢打造的丶长达一米的巨型滑尺(还能当鐧用来砸人)。
炮兵阵地上。
「报告将军!敌方距离一千二百步,风速三级,东南风!」
项羽拔出他的巨型滑尺,一阵令人眼花缭乱的拉动(伴随着金属摩擦的火花)。
「仰角35度!装药五斤!风偏修正左两刻!放!」
「轰!」
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